引言
水利工程是国家的基础设施,它能有效地促进国家经济的发展,同时也能带来很好的社会效益,对人们的生活有很大的帮助。伴随着我国经济社会的不断发展与繁荣,大坝碾压作为一项创新技术,越来越成为时代发展的核心技术,并且经过多数施工单位的实践检验,获得了较好的施工效果,它能有效地缩短施工周期,提高建筑结构的强度,为提高水利工程的施工质量奠定了基础。
1大坝填筑施工技术
1. 1做好大坝填筑前准备与预处理工作
在大坝填筑施工中填筑前的准备与预处理是至关重要的步骤,它直接影响到整个工程的质量与稳定性。这一步骤通常包括对填筑材料的检测、场地清理、地基处理以及施工方案的详细规划。
例如,填筑材料必须经过严格的化学和物理性能测试,确保其强度和耐久性满足设计要求,如《水工混凝土施工规范》中明确规定了填筑材料的各项指标。同时,场地清理要彻底,移除所有可能影响填筑质量的杂物和植被,以减少后期沉降不均的风险。
地基处理是预处理的关键环节,可能涉及地基的排水、加固或防渗处理。
例如,在某大坝的建设中采用了预压排水和深层搅拌桩技术,有效改善了软弱地基的承载力。此外,根据地质勘探报告,可能需要设计针对性的处理方案,如设置防渗帷幕或应力释放结构。这一步骤需要结合地质力学模型进行分析,确保地基处理后的稳定性满足设计标准,防止因地基问题引发的工程事故。
1.2合理选择大坝填筑碾压设备类型
在大坝填筑碾压施工技术中碾压设备的选择至关重要。常见的碾压设备包括振动压路机、静碾压路机、轮胎压路机以及冲击式压路机等。振动压路机利用自身的振动功能,能有效提高土壤的密实度,适用于砂质和砾石土壤,其压实效果通常比静碾压路机提高20%~30%。静碾压路机则适用于粘性土壤,通过自身的重量实现碾压,对土壤结构破坏较小。轮胎压路机因其接触面积大、压力分布均匀,适用于对压实度要求高的部位,如大坝的顶部和斜坡。冲击式压路机则适用于大面积、深层的土壤压实,尤其在处理含有大颗粒或硬质夹层的复杂地层时,其优势明显。
1.3精选大坝填筑材料
在大坝填筑施工技术中填筑材料的选择标准是至关重要的第一步。合适的填筑材料不仅影响大坝的稳定性,还直接关系到工程的经济性和耐久性。填筑材料一般要求具有足够的强度、良好的级配以及较低的含水量。
例如,砂质砾石因其良好的排水性能,常被用于上游防渗层;而黏土因其塑性高、渗透性低,常用于下游及坝体核心部位,以确保大坝的防渗效果。
2大坝填筑碾压施工技术
2.1确定大坝填筑碾压参数确定
在大坝填筑碾压施工中碾压参数的确定是至关重要的环节。这些参数通常包括碾压速度、碾压遍数、每次碾压的重叠量以及填筑材料的含水量等,它们直接影响着大坝的压实度和结构稳定性。以碾压速度为例,过快的速度可能导致填缝材料压实不均,而过慢则可能影响施工效率。在实际操作中,一般会参考行业标准或通过试验段来确定最佳的碾压速度,如,根据《碾压混凝土施工技术规程》(JGJ/T138-2017),在某些情况下,碾压机械的速度可能控制在1.5—3.0km/h的范围内。同时,填筑材料的含水量需要严格控制,因为水分是影响土壤颗粒间摩擦力和凝聚力的关键因素。
例如,“某大坝”的施工过程中,就通过实验室试验确定了不同填筑材料的最佳含水量,确保了大坝的长期安全。此外,碾压遍数的确定也需要结合工程经验与现场试验,以确保达到设计要求的压实度,一般要求每层填筑的压实度不小于90%的设计值。
2.2制定大坝填筑碾压工艺流程
碾压工艺流程是大坝填筑施工技术的核心环节,它包括了填筑材料的铺筑、碾压设备的选择与操作,以及质量检测等多个步骤。首先,填筑材料应均匀铺放在大坝区域,确保无明显堆积或空洞,这一步骤的精准度直接影响到后续碾压的效果。然后,根据地质条件和设计要求选择合适的碾压设备,如振动压路机或重锤式压路机,并设定合理的碾压速度和遍数,一般而言,速度控制在2-5公里/小时,碾压遍数不少于3次。在碾压过程中,应遵循“先轻后重、先静后振、先低后高”的原则,以避免对材料的过度破坏或压实不足。同时,每一道工序后都要进行质量检测,如采用核子密度仪或环刀取样法,确保填筑层的密度达到设计要求,通常要求压实度不低于90%的最优含水量密度。
2.3制定碾压质量控制方法
碾压质量的控制是大坝填筑施工中的关键环节,直接影响到大坝的稳定性和耐久性。控制方法主要包括合理的碾压工艺选择、参数设定以及质量检测。在实际操作中,通常会依据《碾压混凝土施工技术规程》等标准,结合工程地质、气候条件等因素,确定最佳的碾压速度、遍数和顺序。
例如,可能需要通过试验段确定每层填筑的适宜厚度,一般控制在0.5—1.0米之间,以保证足够的压实效果。同时,使用GPS或雷达监测技术实时跟踪大坝的变形,确保其在允许范围内,防止因过度或不足的碾压导致的隐患。
在参数设定方面,结合设备特性和经验,可能需要调整碾压机的重量、振动频率等参数。
例如,某大坝施工中就采用了先进的碾压设备,并通过大量试验确定了最佳的碾压参数,确保了大坝的高质量建设。
2.4特殊地质条件下大坝填筑碾压技术
在大坝填筑碾压施工过程中特殊地质条件下的碾压技术是至关重要的一个环节。例如,遇到含有大量地下水的砂石层,传统的碾压方法可能无法有效压实,导致大坝的稳定性受到影响。此时,可能需要采用排水碾压或者分层排水法,通过设置排水沟或使用特殊的碾压设备,以排出地下水,确保填缝材料的密实度。
例如,以某大型水电站的建设为例,其所在地质为富含地下水的砂岩层,施工团队采用了先进的振动水冲碾压技术,通过振动和水冲的双重作用,有效排除了地下水,同时实现了砂岩层的高强度压实。这一创新实践不仅保证了大坝的安全性,还大幅缩短了工期,为类似地质条件下的大坝建设提供了宝贵经验。
3结束语
综上所述,在水利水电工程建设中坝体填筑施工技术是一项关系到整个工程稳定与安全的系统工程。在现代水利建设中,大坝是一种重要的水利设施,其填筑施工技术的合理应用,不仅关系到大坝的质量与寿命,而且还关系到周围生态环境与人民生命财产的安全。因此,对水利工程建设中坝料填筑技术要点进行深入研究,对提高坝工质量,保证水利工程的安全稳定运行至关重要。
参考文献
[1]张龙.水利工程施工中的大坝填筑施工技术要点探析[J].工程技术研究,2023,8(18):108-110.
[2]张明璧.基于水利工程土方填筑碾压施工技术的控制措施分析[J].工程建设与设计,2019,(04):166-167.
[3]易钟谋.大坝填筑及其碾压施工技术研究[J].水利技术监督,2012,20(05):34-37.