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水利工程中碾压式土石坝的质量控制技术要点

2017-10-19白雪梅

水能经济 2017年2期
关键词:施工要求土石坝质量控制

白雪梅

【摘要】在水利工程施工中,土石坝因其施工便捷、成本低等优势得到了十分广泛的应用。为了合理控制土石坝工程建设质量,施工中应制定科学的施工方法,选取合理的施工技术,确保土石坝施工质量满足工程设计与相关规范要求。本文对碾压式土石坝的质量控制技术要点进行了简要分析。

【关键词】土石坝;施工要求;质量控制

引言

随着我国对于可持续发展的重视,对于碾压式土石坝技术的研究和应用也在逐渐深入,在水利工程施工中对碾压式土石坝技术加以有效地应用,进而保证水利工程的质量,促进水利工程的进一步发展。

1、碾压式土石坝技术的优缺点

多年来碾压式土石坝技术在我国一直被广泛应用,与其它挡水坝比较,土石坝优势在于其施工过程中可以就地取材,节省建筑材料,节约资源,大大降低施工成本;而且土石坝结构简单,施工工序、方法易于操作,施工场面开阔,利于机械化机群联合作业,可提高施工速度,保证施工的质量;运行中养护和维修也方便。

然而,土石坝施工过程中对填筑土石料的要求十分严格,碾压厚度、碾压次数必须经过试验确定,否则竣工后极易出现坝体不均匀沉降;另外土石坝还存在一个严重的问题——渗漏,既会造成水资源的浪费,严重时还将导致溃坝。所以,要想对土石坝技术进行更好地应用,必须对其缺陷全面而准确地认识。

2、碾压式土石坝质量控制技术要点

2.1 导流与度汛要求

土石坝工程施工前期必须做好导流与度汛工作,首先应制定导流与度汛施工计划,加强汛期水文气象预报,制定非常情况下的应急预案。导流方式一般采用隧洞或涵管导流方式,上游填筑围堰高度应满足非汛期河道常流水水位要求。若填筑围堰作为坝体的一部分时,其填筑标准应满足坝体设计要求。在汛期,应按设计要求控制大坝施工进度,使坝体断面满足度汛要求。

2.2 坝基与岸坡处理要求

土石坝对地基条件一般要求:具有整体性与均匀性、具有抗渗性能、强度高且有耐久性能,具有确保静力与动力的稳定性。

在实际施工中,应结合坝址地勘资料,按设计要求并遵循有关规范规定进行坝基与岸坡处理。坝基处理通常包括开挖、加固与坝基面处理三方面。两坝肩岸坡开挖应自上而下进行,开挖坡比应满足施工期边坡稳定要求,岩石基础面开挖应采用预裂、光面等控制爆破技术,必要时可预留保护层。由于坝基处理对渗流控制、稳定性与变形等方面的要求,对于不同的地基地质情况,应采取适宜的侧重点。针对砂砾石坝基,应当先对砂砾石的分布范围、深度及其渗透系数等物理指标进行详细的勘察,必须做好防渗处理措施。

2.3 料场的复查要求

施工前期,根据地勘资料及设计文件要求,对确定的料场进行原始地貌测绘,复查覆盖层厚度、料场的地质变化情况,分析坝料的开采、加工及运输条件,复查坝料的有效储量及物理力学性质。并充分利用符合设计要求的主体工程开挖料,可提高直接上坝的比例。

2.4 坝体填筑施工要求

施工中应在坝基、岸坡及隐蔽工程验收合格后进行坝体填筑。坝面施工应分段流水作业,均衡上升。首先委托有资质单位对料场土进行击实试验,取得料场土最优含水量及最大干密度,根据设计的压实系数,计算得坝体填筑的干密度,做为碾压控制指标。

防渗体填土宜采用凸块振动碾压实,应分层铺筑,采用定点测量方式控制每层铺土厚度,碾压时控制行车速度不超过2km/h,相邻作业面的搭接宽度不小于50cm,碾压机械行走方向应与坝轴线平行,每层压实后应取样检验土的干密度和含水量,合格后才能进行下一层的碾压。防渗体及均质坝的横向接坡不宜陡于1:3。

反滤料材质、级配、不均匀系数、含泥量、铺筑位置和有效宽度应符合设计要求,碾压时宜采用自行式振动碾压实,压实过程中迎合与其相邻的防渗土料、过渡料骑缝碾压一起压实。对已碾压合格的反滤层应做好保护,一旦发生土料混杂,应及时清除。

坝壳料宜采用进占法卸料,推土机应及时平料,铺料厚度误差不超过碾压试验确定层厚的10%。坝壳料与岸坡及刚性建筑物的结合部位宜回填1.5m~2.5m宽过渡料。坝壳料用振动平碾压实,与岸坡结合处2.0m宽范围内宜采用垂直坝轴线方向碾压,不易压实的边角部位应减薄铺料厚度,用轻型振动碾压实。

2.5 质量控制与检验

施工质量控制应按工程设计要求、国家和行业颁发的有关标准要求进行。质量检查严格按照施工组织设计分阶段、分部位进行,及时汇总、编录、分析并妥善保存质量检查记录;尤其对隐蔽工程和工程关键部位的摄影、录像等资料应妥善保存。

对坝体防渗体填筑压实控制指标采用干密度、含水率或压实度;反滤料、过渡料、垫层料及砂砾料的压实控制指标采用相对密度;堆石料的压实控制指标采用孔隙率。坝体压实检查次数必须严格按照《碾压式土石坝施工规范》进行,压实抽样检査内容主要包含:①检测位置的选择:通长坝段内均匀分布,个别点位选择在与岸坡、建筑物相接部位,适当可选择增加点数要求。②检测点的要求:密度检测时,若采用环刀,应取压实层的下部;若采用挖坑灌砂或灌水法,试坑应挖至层间接合面,试坑直径应满足规范要求。取样过程中严格按照试验规程进行,严格控制人为因素。取样点应具有代表性,否则检测结果将不具有真实性、准确性。

3、結束语

总之,土石坝是一种由土料、石料共同组成的大坝,具有结构简单、施工方便、成本低等优势。近年来,随着科技的迅速发展,大量机械化设备也被应用于土石坝施工中,不仅提升了施工效率,缩短了施工工期,还可进一步优化坝体防渗结构,确保土石坝施工质量。为了从整体上提升土石坝运行可靠性,必须不断提升土石坝施工技术水平,这就需要对其进行不断深入的研究,促进我国水利工程建设的良好发展。

参考文献:

[1]郑子祥.碾压式土石坝运行安全评价的基本方法[J].大坝与安全,2015,01:40-45.

[2]麦麦提江·艾麦提.水库碾压式沥青混凝土心墙土石坝的设计分析[J].中国水运(下半月),2015,03:166-167.

[3]王鹏.碾压式土石坝施工技术与质量控制要点[J].科技创新与应用,2015,13:188.

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