土石壩施工技術四步驟

土石壩的優勢與缺陷

優勢

土石壩在水利工程中的應用範圍廣泛、歷史悠久,施工材料多是就地取材。它充分利用各種土石方,節約了木材、鋼材、水泥等材料,同時,避免了長途運輸造成的成本消耗;土石壩具有施工工序少、技術簡單、機械化施工範圍大、整體工程施工週期短、結構簡單、後期維保、加固、擴建施工較為便利、適應能力較強的優勢。

缺陷

土石壩需要另設專用溢洪道;採用黏性土料堆填形成的壩體容易受到溫度、水分等因素的影響,不少都存在沉陷或者不均勻沉陷問題;現場施工過程中施工導流不夠方便;並在土石壩工程建設期間需要考慮預防和控制壩體的滲流問題。

土石壩施工技術四步驟


土石壩施工技術

1、料場的規劃佈置。水利工程土石壩施工期間需要根據壩體建設質量、工期、成本等方面的要求對料場進行合理規劃,避免土石壩施工對周邊生態及社會環境產生不利影響。考慮空間、時間等多種因素對施工料場進行科學規劃佈置。對於料場規劃中的空間因素來說,需要恰當選擇料場位置、高程,並對其內部空間進行合理佈置;對於時間因素來說,要考慮土石壩現場施工強度及後續施工變化情況。在土石壩料場選址前要對實際水文地質條件、物理參數、力學性能進行掌握,現場佈置要能滿足施工儲量、壩體需求,在施工過程中要確保材料能夠物盡其用,利用好現場建築基礎開挖過程中產生的渣料。

2、土石料的加工方式。土料加工需要先清除表層不合格的土壤,然後才能將其填築到壩體當中。但是,要注意的是黏土顆粒小,具有良好的親水性能,在土料加工、使用過程中需要考慮水分對現場工程建設的不利影響。在對土石壩進行填築壓實時,要合理控制土料的最優含水率。因此,應合理控制土料含水率,採取有效措施控制水分佔比,確保填築壓實過程中含水率處於最優範圍。對於土料含水率可以通過蒸發、翻曬、烘烤、摻料等方式進行處理,降低土料中的含水率,或採用加水的方式提高其含水率。對於含超徑石較少的土料,多使用裝耙的堆土機清除掉超徑石,在實際的壩體施工過程中再進行深化清理;若超徑石含量較多,可以使用料斗加蓖條篩等方式進行篩除,或採用高坡下料的方式,強迫粗細分離進而清除超徑石。對於過渡料,可以採取爆破技術在現場進行開採;對於反濾料、墊層料,可以在現場通過破碎、篩分、摻和等工藝進行加工。砂礫石料根據開採位置的差異分為陸地和水下開採2種情況,對於塊石料,可以在石料場進行開採,對於需要現場開採的材料,可以通過流水作業的形式進行處理。開採過程中使用深孔梯段爆破、洞室爆破的方式,若需要使用超徑塊石料,可以採用淺孔爆破或機械破碎的方式進行獲取。

3、土石料的運輸。從料場土石料的開挖開始,就使用配套的機械設備,然後將土石料運輸至施工現場進行壩面平料、壓實,形成一套完整的機械化施工工藝。特別是在各種大中型土石壩工程建設當中,綜合性的機械化施工能夠大大提升土石壩現場施工工藝水平,並提升現場工程建設效率。土石料的開挖、運輸常見的是正向鏟開挖,然後使用自卸車、膠帶機將其運輸上壩,或者使用鬥輪式挖掘機開挖,使用膠帶機轉運,自卸車上壩,或者使用採砂船開挖,有軌機車經膠帶機轉運上壩。在進行土石料的運輸方式選擇的過程中,要充分結合現場工程條件、設備條件,儘量減少土石料轉運次數,為現場壩體鋪築施工提供持續、穩定的材料來源,同時,減少設備種類及輔助設施,通過科學的規劃佈局統籌各個工種、工序的現場施工。

4、填築施工。土石壩面施工需要經過鋪料、攤鋪、灑水、壓實、檢驗等多道工序,但是壩面作業面較窄,存在大量工種、工序、設備交叉施工的情況,會對工程建設週期產生不利影響,因此,在填築施工前要制定完善的施工組織計劃,一般可以採用流水線施工,避免由於壩面作業狹窄問題而造成的施工干擾,從而保證現場施工效率和進度,現場施工時將壩面進行分段,按照施工工序要求採用流水作業方式安排專業人員進入現場施工。一般情況下,可以採用平起填築施工的方式進行處理,以便減少接縫、接坡等工序。現場施工時要將堆石填築面逐步擴大,為設備、材料進場提供便利,在運輸過程中要儘量避免穿越防滲料區,減少料界偏差與相鄰料平起填築時跨縫碾壓施工的情況,以便達到平衡現場施工強度的目的。土石壩施工可以通過分層強夯的方式進行填築,將各層土石填築厚度控制在一定範圍之內,然後使用夯擊方式進行預壓,提升土石料整體性和密度,減少土石料的形變量;若採用分層鋪築方式,可以進行分層夯實處理,直到達到壩體設計高度要求。通過控制土石填築厚度、夯擊能量,控制壩體整體密度、強度、模量等參數,在確保合理的情況下降低工程量和工程造價,以及填築完成後的壩體沉降。


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