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淺談水利工程項目中土石壩的施工問題分析論文

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1 土石壩的分類及參流現象

淺談水利工程項目中土石壩的施工問題分析論文

1.1 分類及優缺點

土石壩,顧名思義就是由土料以及石料構成的壩型,在施工過程中可以就地取材,因地制宜,根據當地所產出的材料進行充分利用,土料是石料,也可以土石混合,把這些材料經過拋填、平整、碾壓等施工工序,最後形成擋水壩。土石壩在經濟方面以及施工方面都具有相當大的優勢,所以應用十分廣泛,在全世界範圍內都十分常見。土石壩的分類標準不同,自然種類也多種多樣,可以按材料分,也可以按施工方法分,還可以按壩體的高度分。比如按壩體構成材料分,如果主要是以土和砂礫爲主,則叫做土壩。如果以石渣、卵石、爆破石料爲主,則稱爲堆石壩。如果土料和砂礫基本各佔一半,則稱爲土石混合壩;按施工方法分則有碾壓式土石壩、衝填式土石壩、水中填土壩和定向爆破堆石壩等。其中碾壓式最爲常見,因爲其對基礎要求不高,可以對基礎的變形有很好的適應性。土石壩優點是施工容易,工序不多,不需要太多技術,可以就地取材,避免運輸,壩體適應變形能力強,維修和加高、擴建等都十分方便。但土石壩一般不能溢流,如果是粘性土料則受天氣影響較大,易發生滲流現象。

1.2 土石壩的滲流控制

土石壩由於其自身構成材料的特點決定其壩體具有一定的透水性,在建築土石壩時,土料和壩基的一些砂礫都是散粒狀,各種顆粒之間不可避免地存在一定的孔隙,蓄水時水在壓力作用下,水流必然會順着這些孔隙進行滲透,進而造成壩體滲漏,這種滲漏就是土石壩的滲流。如果滲流在設計控制之下,則不會造成對壩體的破壞,屬於正常滲流,但如果滲流過大,而且集中產生,則會導致水流的水質渾濁、透明度降低,此時滲流中夾帶壩體顆粒流出,這種情況就屬於異常滲流,會對大壩的土體產生嚴重的滲透破壞,因此,需要從多方面進行控制。滲流控制是保證土石壩安全的一項重要措施。滲流的產生原因主要有三方面:一是反濾層的設計不當,壩體填土與排水體間必須要設定反濾層,如果在設計時層間係數過大、施工時出現錯斷混層、填土密實程度差等情況都會導致反濾層失效,從而引發異常滲流;二是防滲體施工不達標,在標準施工時,防滲體必須要直達基岩或底部連續可靠的粘土層,但在施工時由於種種原因使得防滲體達不到設計標準,使工程存在隱患;三是對於土石壩兩岸岸坡的臺階狀結構沒有構造成平順的坡度,兩坡度之差超過20 度,或者遇到平臺時,平臺處填土與周邊填土存在懸殊高差,使得沉陷量突變,從而引發裂縫的產生而導致滲透發生。

2 控制滲流,提高壩體施工質量的舉措

2.1 加強基礎處理

土石壩是建在基礎之上的,隨着壩體不斷加高,壩身的重力會對下面基礎產生巨大的壓力,如果基礎處理不好,承載力低於壩身的重量,就會導致不均勻的.基礎沉降,使壩身出現裂縫而產生滲流,所以一定要加強壩基的處理,確保壩基的承載力達到使壩身穩固的要求,在工程施工上,常採用防滲牆、振衝、帷幕灌漿、固結灌漿等對地基進行綜合處理,以確保萬無一失。

2.2 掌握好施工工期的季節性

在施工前要對當地的地質、水文、氣象等情況進行充分地瞭解、掌握,用科學合理的安排施工時間,制定詳細的工期規劃。土石壩的施工,由於填築材料都取材於當地,受氣候影響比較大。如遇雨季,土料含水量會增大,直接影響大壩的填築,如遇冬季土料上凍,基本上無法進行填築,就算採取一些措施進行施工,因土料上凍,結合性降低,會影響大壩的質量。另外土石壩工程一般不允許漫頂過流,所以土石壩施工工期的安排,一定要結合當地的地質、水文、氣候等因素,避開冬季及汛期,合理安排,科學規劃,確保工程在最佳條件下完成。

2.3 保證材料質量

大壩的質量主要是由材料的質量和施工的質量兩方面決定,在填筑前一定要確保材料的質量。在工程實踐中,往往忽視對料場的地質勘察,導致壩體填築料的質量很難保證統一,因爲大規模開採的情況下,材料的質量直接影響大壩填築級配是否得到保證,所以要詳細嚴格地進行料場勘察,確保所採土石料與設計標準一致。在填筑前應當做碾壓實驗,碾壓試驗是填筑前最爲重要的技術參數,也是確定大壩能否順利填築及確保大壩安全的重要環節。碾壓試驗中還需對防滲土料的含水量進行確定及調節,同時還應確定好對所堆石料的灑水量。土石壩工程必須要進行現場取樣,只有在填築面碾壓合格並能過驗收後方可進行上一層填築。

2.4 對壩面進行合理分區填築

土石壩壩體都比較大,因此工程量巨大,在施工時可以採取分區作業的方式。作業時採取流水作業的方式,按鋪料、攤鋪、灑水、壓實、質檢等工序按部就班進行。結合施工場地的特點,合理劃分填築區域,流水進行,這樣對於人員的調配和機械設備的科學利用都十分有利,能提高工作效率,確保工程質量。

3 結語

土石壩雖然施工相對簡單,工序也不是很多,但在施工過程也不能忽視任何一個細節,每個環節都要狠抓嚴控,確保達到設計標準。除了正常的填築施工外,還要結合工程實際情況,採取科學的壩體、壩基的加固技術,比如土石壩壩體灌漿加固技術,以確保大壩施工高質量的完成。