水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工技术
摘要
关键词
水利工程;面板堆石;坝体填筑
正文
引言:面板堆石坝以其结构简单、成本相对较低以及适应性强等特点,在水资源管理、防洪减灾等领域展现出广泛的应用前景。因此本文旨在探讨水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工技术,以此来推动水利工程领域的创新和可持续发展。
1.工程概况
本文以花生宝水库工程为例,该工程是一座Ⅳ等小(1)型水库工程,位于三江口镇区域。水库设计包括混凝土面板堆石坝、溢洪道、导流兼引水隧道、灌区管道和办公楼等。工程将解决当地饮水问题,涉及灌区总面积502hm²,管道全长21.98km,涉及水田282.67hm²和旱地219.33hm²。该工程将促进农业生产和提升居民生活水平。
2.水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工工艺
2.1坝体填筑施工
面板堆石坝的填筑施工工艺涉及坝基准备、石块分类和层层夯实,以确保坝体的密实和均匀性,同时在适当位置设置过水孔,提高排水性能[1]。在填筑过程中,通过设置横向的面板石以增强整体强度。施工完成后,进行验收和监测以确保面板堆石坝满足设计要求,为水利工程提供稳定的支撑。
2.2测量控制
在面板堆石坝坝体填筑施工中,测量控制至关重要[2]。通过测量确保坝基平整度和基础标高点的准确性,并利用测量技术保障石块尺寸和分级符合设计要求,确保坝体填筑的密实和均匀。在施工过程中,通过实时监测坝体高程和坡度等参数,调整施工策略,保证填筑过程的准确性和稳定性。
此外,测量控制还涉及过水孔的设置,以确保坝体的排水性能。通过精密的测量控制手段,实现对面板堆石坝填筑施工的有效监控和调控,保障水利工程的质量和安全。
2.3坝料摊铺作业
通过清理坝址和平整基床,为后续施工提供良好基础,并进行石块的分类和筛选,确保其符合设计要求[3]。在摊铺过程中,采用分层夯实的方式,逐层摊铺并利用夯实设备压实,以确保坝体的稠密和均匀,而在作业过程中,需密切监测坝体的高程和坡度,及时调整施工策略以确保施工的准确性和稳定性。
此外,注意设置过水孔,维护排水通道,确保坝体的排水性能。坝料摊铺作业的执行需要高效协调各工序,以保障面板堆石坝填筑施工的顺利进行,最终确保水利工程的质量和安全。
2.4压实施工
面板堆石坝坝体填筑施工中的压实作业是至关重要的步骤。值得注意的是,在进行压实作业前,需要进行坝基的准备工作,确保基床平整,并对石块进行分类和筛选,确保其符合设计要求。在压实施工中,通过夯实设备对石块进行逐层夯实,以确保坝体的密实性和均匀性。在作业过程中,需要密切监测坝体的高程和坡度,灵活调整施工策略,确保施工的准确性和稳定性。
3.加强水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工技术应用的措施
3.1填筑原料质量控制
堆石是面板坝体填筑的主要原料之一,由于其结构相对松散且缺乏黏合能力,因此在施工过程中需要经过碾压处理,以提高其密实度,增进堆石之间的结合紧密度,从而提高整体坝体的变形模量,减少压缩变形。填筑原料的材质和级配要求对碾压密实效果有着重要影响。
首先,在垫层区域,为了满足平整密实的要求,需要合理控制垫层材料的级配,确保其质地坚硬且具有良好的耐久性,同时杜绝黏土和有机物等杂质。通常采用的填充石料为弱风化层岩石,而在加工堆石料时,粒径应严格控制在100 mm以内,以提高其抗剪强度。
其次,在过渡区域,主要发挥保护垫层区的作用,缓解高水头的冲击,降低对垫层区的冲刷。过渡区材料的粒径需控制在300 mm以内,以充分发挥反滤和排水功能,并在过滤区压实后提升抗剪强度。
最后,整个水利工程中水荷载的重点作用区域是主堆石区域,其填筑材料的质量直接关系到面板的安全运行,通常设置在上游区域。次堆石区域一般位于下游区域,保障下游边坡和主堆石体的稳定性。
3.2制定坝体填筑施工工艺
加强水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工技术应用的关键措施之一是制定科学合理的坝体填筑施工工艺。首先,必须进行全面的工程前期调查和设计,充分了解工程地质条件、水文情况及环境要求。在制定工艺方案时,需充分考虑坝体填筑的原料特性,包括堆石的颗粒大小、含水量等,以及施工现场的实际情况,确保工艺方案与实际条件相适应。
其次,在制定坝体填筑施工工艺时,需要明确每个施工阶段的具体工序和作业流程,包括坝基准备、堆石材料的分类与筛选、夯实和压实等关键环节。在坝基准备阶段,要求对基床进行彻底清理和平整,为后续施工创造有利条件。而在分类与筛选阶段,要确定合理的级配要求,确保石块符合设计规范。夯实和压实阶段则需要采用合适的设备和方法,确保堆石坝体的密实性和均匀性。
此外,制定坝体填筑施工工艺时需注重安全和环保要求。合理设置工艺参数,确保施工过程中不仅保证施工效率,还能最大程度减小对周边环境的影响。针对可能出现的问题,如坝体坡度、排水情况等,也要在工艺方案中有相应的应对措施,以确保坝体填筑的稳定性和安全性。
3.3运用信息化技术
为加强水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工技术的应用,重要的措施之一是充分运用信息化技术。首先,借助先进的地理信息系统(GIS)和遥感技术,进行精准的地质勘察,获取地质信息、地形数据和水文条件,以为施工工艺方案的制定提供科学依据。
其次,采用先进的建模和仿真技术,模拟不同施工方案对坝体的影响,从而选择最优方案并预测施工过程中可能遇到的问题。有助于在施工前期规遍和有效的风险管理。
在坝体填筑过程中,信息化技术也在材料管理中发挥关键作用。通过建立智能化的材料管理系统,实现对堆石的实时监测、分类和库存情况的精准把控,以确保施工中使用的石料符合设计要求。此外,利用无人机技术进行航拍和监测,可以实时获取施工现场的影像信息,及时发现和处理问题,提高工程管理的及时性和准确性。
3.4加强环境保护
首先,施工前期需进行全面的环境影响评估,充分了解工程区域的生态状况和环境敏感区域,制定合理的施工方案以最小化对环境的不良影响。在坝基准备过程中,要遵循环境保护原则,防止土壤侵蚀和水源污染。
其次,在堆石填筑过程中,需要精心选择原材料,确保其来源合法且不会对周边生态环境造成不可逆的损害。同时,施工现场要合理规划,避免石料的挖掘和运输对植被和土地造成不可逆的破坏,并且在垫层区域的材料选择上,应优先选择对环境影响较小的坚硬且耐久的材料,避免使用含有有机物等有害成分的材料。
最后,为降低施工过程对水质的影响,需要在过渡区域设置适当的沉沙池和过滤设施,以截留悬浮物和有害物质,确保施工废水的排放符合环保标准。并且对于水利工程中的主堆石区域,应特别注意采用环保型的堆石填筑工艺,减少对水体生态的干扰。
结论:综上所述,水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工技术的发展将在信息化、环保等方面持续取得新的进展,为水利工程的可持续发展提供更为可靠的技术支持。
参考文献:
[1]张雄德.水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工技术探析[J].黑龙江水利科技,2022,50(01):168-169+177.
[2]刘振路,李臻.水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工技术分析[J].中国新技术新产品,2021,(04):101-103.
[3]陈汉法.水利施工中面板堆石坝坝体填筑施工技术探讨[J].中华建设,2021,(02):122-123.
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