劉振家
廣州資源環(huán)??萍脊煞萦邢薰?廣東 廣州 510000
土石壩的壩身是土石散粒體結(jié)構(gòu),有適應(yīng)變形的良好性能,因此對地基的要求較低,在眾多地區(qū)都有著廣泛的應(yīng)用前景。結(jié)合水利土石壩工程筑壩施工的工藝特點,可以從筑壩工藝的各環(huán)節(jié)出發(fā)進(jìn)行質(zhì)量控制,不斷提高水利土石壩建設(shè)的質(zhì)量,滿足使用要求[1]。
在土石壩施工過程中,施工的材料基本都是選擇當(dāng)?shù)氐牟牧希突炷潦┕みM(jìn)行對比,不僅節(jié)省了大量的施工材料,同時也降低了施工成本。另外,就地取材,還防止了施工中浪費材料以及運輸過程的施工成本,是目前水利水電工程中最為經(jīng)濟(jì)的一項施工技術(shù)。土石壩施工技術(shù)中包含很多內(nèi)容,其中有材料的采集、壩基的處理以及石料固定等,實際的操作過程中沒有難度和精度高的作業(yè),同時材料都是就地取材的方式,都是施工設(shè)計人員可以完全地掌握。為此,和其他的施工技術(shù)進(jìn)行比較,應(yīng)用土石壩施工中,作為施工單位不需要有專業(yè)的技術(shù)性人才,可以控制施工中的人工成本。分析土石壩施工技術(shù),主要是通過石料和土料進(jìn)行堆積形成,不僅結(jié)構(gòu)上簡單,同時內(nèi)部受力也較為均勻。如果后期因為工程需求以及環(huán)境上帶來的變化,僅僅可以將結(jié)構(gòu)向上調(diào)整,確保了土石壩施工的質(zhì)量。另外,如果工程要進(jìn)行調(diào)整,破壞局部的壩體,也不會影響整個壩體的穩(wěn)定性[2]。
土石壩施工過程中,料場的選擇需要全方面考慮,料場的設(shè)置最好選擇在作業(yè)現(xiàn)場的附近,具體的物料位置要按照規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn),綜合性地分析。第一,要分析材料的性能。土石壩建設(shè)施工技術(shù)比較簡單,但是會受到不同的環(huán)境的影響,選擇的材料要按照具體的施工的要求,區(qū)分土石壩。例如,在徑流較小地區(qū),就可以應(yīng)用比較簡單的防水壩體,其中可以選擇沙粒和土壤結(jié)合的方式;但是對于洪水暴發(fā)頻繁的地區(qū),要想確保整個壩體的安全和穩(wěn)定性,就需要在材料中加入適量的石料。第二,因為會受到氣候和季節(jié)的影響,材料的使用上也會有差異。為此,對于料場的選擇要充分地考慮施工環(huán)境,同時要制定出合理地用料防范。對于料場的空間選擇也同樣需要重視。料場的空間要從以下幾個方面入手。①選擇料場,要確保不會給四周的建筑物帶來影響。通常情況下建筑物的外輪廓在300m外,目的是防止取土中會給建筑物的地基,尤其是防水造成影響。另外,材料開挖中,要使用爆破的方式,如果四周有居民,妥善安排好居民。②選擇料場,要考慮到材料的運輸?shù)谋憷?。不僅要符合距離上的要求,同時料場要比施工現(xiàn)場更大更平整,主要是防止材料在運輸中出現(xiàn)顛簸,或者是陡坡給運輸工作帶來難度,防止發(fā)生后翻斗等問題,還能確保施工的安全。要想確保施工的整體效率,不僅要設(shè)置主料場地,還需要有輔料場地,地點的選擇要在上下游地區(qū),因為壩體的施工不同會出現(xiàn)上升,防止施工內(nèi)部會出現(xiàn)互相干擾。另外,料場的數(shù)量和質(zhì)量需要進(jìn)行合理地規(guī)劃。其中料場的質(zhì)量,主要是材料的采集工作。料場選擇之前,首先要進(jìn)行前期的勘察,勘探主要有地質(zhì)的情況、埋藏的深度等方面,確保主料場的材料采集工作正常的開展,同時材料采集中不能出現(xiàn)大范圍的地質(zhì)擾動行為,確保施工的安全和施工效率。另外,要分析材料的物力性質(zhì),其中有石料的成分,土壤材料的含水量以及滲透系數(shù)等方面,確保材料采集的質(zhì)量,符合施工要求。除此之外,要重視主料場的儲藏量。要有應(yīng)對突發(fā)事件的能力,和輔料場地進(jìn)行對比,主料場的儲量要高出兩倍。在選擇中,主料場要防止壩體的水位上升出現(xiàn)淹沒等情況,滿足施工的需求[3]。
土石料腸內(nèi)開展挖掘工作過程中,需要借助施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行,依據(jù)建設(shè)區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境特征和土石料分布情況,合理選擇挖掘方式。運輸方式以自卸自走的運輸方式為主,也可通過膠帶機(jī)土石料運輸,以將土石料向水利水電建設(shè)的位置運送。進(jìn)行土石料挖掘過程中,可采用平面挖掘和立體挖掘兩種方式進(jìn)行,可從施工實際情況出發(fā)進(jìn)行挖掘方式的選擇,也可以結(jié)合兩種形式進(jìn)行土石料的挖掘,從施工過程中的土石料需求量和土石料分布狀況,優(yōu)化機(jī)械設(shè)備型號的選擇。
土石料壓實工作必須依據(jù)先進(jìn)的施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行,以保障土石料能夠被碾碎和壓實,分析土石料顆粒粒徑的大小、空隙比和密實度,從其物理性質(zhì)上分析土石壩建設(shè)的具體方式。土石料壓實過程中,必須對其內(nèi)部荷載力和防滲能力進(jìn)行整合,采取對應(yīng)措施促進(jìn)物理學(xué)性能的提升,若是土石料的含水量較高,則土石料的施工難度也會隨之增加,這就需要優(yōu)先進(jìn)行挖掘設(shè)備的選擇,采用含水量較低的土石料進(jìn)行干預(yù)[4]。
施工人員在筑壩的過程中,必須合理選擇卸料方式進(jìn)行干預(yù),將土石料采取壓實措施進(jìn)行處理,將運輸后的土石料合理卸載和堆放,依靠施工機(jī)械設(shè)備和推土機(jī)進(jìn)行壓實處理,在進(jìn)行推土機(jī)的操作以后,可利用施工機(jī)械設(shè)備,對土石料進(jìn)行攤鋪。施工人員必須采用施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行土石料的攤鋪處理,反復(fù)進(jìn)行土石料的碾壓,以確保土石壩筑壩過程中,筑層的厚度、平整程度、密實程度合理,確保土石壩結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,確保其防滲性能符合施工需求。在此建設(shè)過程中,由于土石壩的施工環(huán)境復(fù)雜程度較高,因此必須合理采用體系化、全面化的筑壩施工方案,可依靠流水線的方式進(jìn)行土石壩的施工作業(yè),為減少筑壩漏壓的發(fā)生,可依靠流水線方式進(jìn)行土石壩施工作業(yè),合理選擇機(jī)械設(shè)備進(jìn)行重疊碾壓施工,在退卸料以后,需要合理把控土石料的卸載情況,以均勻鋪灑土石料,保障壩基施工的正常開展[5]。
2.5.1 防滲體與壩基結(jié)合面。壩基需要承受整個壩體自重及其他外加荷載,因此需要重視起壩基的施工質(zhì)量,以便確保壩基的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、承載性等可以滿足整個大壩的需要,并且保障整個水利土石壩可以安全運行,因此在防滲體與壩基的結(jié)合面施工中應(yīng)該綜合考量自然承載力、壩高、筑壩材料施工要素,一是需要調(diào)節(jié)土質(zhì)壩基含水量,需要保證其表層含水量至施工含水量允許上限,然后用與防滲填料相同的壓實系數(shù)予以碾壓并填筑壓實;二是在非黏性土壩基的施工上需要壓實再鋪土,用輕型碾壓設(shè)備壓實[6]。
2.5.2 防滲體與岸坡結(jié)合面。防滲體與岸坡結(jié)合面在施工中極易會形成滲水薄弱部位而出現(xiàn)滲水通道,還有可能引發(fā)“ 管涌”現(xiàn)象,這就需要重視起該結(jié)合面的施工質(zhì)量。一是在施工之前清理好雜物污物,清除松動巖石,然后灑水濕潤,再結(jié)合免除涂刷5cm厚度配制好的濃黏土漿或水泥漿砂,并且邊涂刷邊填筑邊壓實;二是要將施工于近岸坡處形成的便道時挖除,依照試驗確定的松鋪厚度逐層鋪筑、壓實。施工期間應(yīng)該注意與岸坡結(jié)合位置寬1.5m~2.0m及邊角位置不能使用羊角碾、夯板等進(jìn)行碾壓,防止原岸坡土基受到損壞。
2.5.3 防滲體與砼結(jié)合面。防滲體與砼結(jié)合面進(jìn)行施工時要對稱施作,防止出現(xiàn)側(cè)向壓力過大的問題,保證壩體安全性。除此以外,施工中用到的壩體砼結(jié)構(gòu)成品的防護(hù)也至關(guān)重要,比如使用小型機(jī)具進(jìn)行施工,或者是利用人工擺砌,確??紫堵蔬_(dá)標(biāo)。除此以外,為了保證結(jié)合面的緊密結(jié)合還可以預(yù)留鋼筋并澆筑砼[7]。
土石壩施工技術(shù)屬于我國水利水電工程施工建設(shè)中的主要技術(shù),對工程施工質(zhì)量產(chǎn)生著不同程度的影響,必須從土石壩施工的整體情況出發(fā),明確土石壩技術(shù)在規(guī)劃階段、運輸和挖掘階段、壓實階段及筑壩階段的施工要點,明確具體的施工流程和施工方式,規(guī)避施工過程中可能發(fā)生的問題,把握工程建設(shè)的整體工序和流程,提升土石壩技術(shù)的壓實程度,優(yōu)化防滲漏措施處理,以不斷促進(jìn)土石壩施工質(zhì)量的提升。