中型水庫(kù)建設(shè)中土石壩施工管理與自動(dòng)化觀測(cè)方式研究

申江莉

摘 要：明確水利施工工程作為民生工程的重要性，在進(jìn)行水庫(kù)建設(shè)尤其是中型水庫(kù)建設(shè)中，土石壩的整體施工是工程的核心之一，對(duì)其進(jìn)行有效的施工管理和自動(dòng)化觀測(cè)，可以提高其整體施工質(zhì)量。對(duì)此以新疆某水庫(kù)土石壩為例，詳細(xì)研究了中型水庫(kù)中土石壩施工工程管理和自動(dòng)化觀測(cè)有關(guān)內(nèi)容，包括造孔施工管理、混凝土拌合物質(zhì)量管理、澆筑過(guò)程控制管理等，保證工程質(zhì)量及效率。

關(guān)鍵詞：中型水庫(kù) 施工管理 自動(dòng)化

1.工程概況

某水庫(kù)總庫(kù)容5234萬(wàn)m3，控制灌溉面積36.05萬(wàn)畝，為Ⅲ等中型工程。最大壩高59.6m，壩頂長(zhǎng)度607m，為砂礫石瀝青混凝土心墻壩，控制下游灌溉面積39.9萬(wàn)畝，是一座以灌溉為主的中型水庫(kù)。該工程的建設(shè)可解決沿河14.4萬(wàn)畝耕地及草場(chǎng)的灌溉用水及260戶牧民定居問(wèn)題，同時(shí)為下游25萬(wàn)畝飼草料基地的開(kāi)發(fā)建設(shè)及2萬(wàn)多人的牧民定居提供可靠的水源保障，是灌區(qū)開(kāi)發(fā)建設(shè)的必要條件。

主要建筑物大壩、溢洪洞、泄洪洞、引水發(fā)電洞進(jìn)口為3級(jí)建筑物，庫(kù)區(qū)永久道路等次要建筑物為4級(jí)，臨時(shí)建筑物為5級(jí)。本工程主要建設(shè)內(nèi)容包括攔河大壩、溢洪洞和泄洪（放空）洞等建筑物，攔河壩為瀝青砼心墻砂礫石壩，最大壩高59.6m，壩線長(zhǎng)607m，壩頂寬8m，溢洪洞布置于左岸，利用導(dǎo)流洞改建為“龍?zhí)ь^”開(kāi)敞式溢洪道，由引渠段、閘室段、洞身泄槽段（包括龍?zhí)ь^段與導(dǎo)流洞共用段）、出口明渠段和消能段等組成。泄洪（放空）洞布置在左岸溢洪洞右側(cè)，上游段為壓力圓洞，洞長(zhǎng)28.22m，洞徑2.75m。

2.土石壩施工管理

2.1造孔施工管理

在鉆孔打孔施工過(guò)程中，首先確定造孔位置，并對(duì)其進(jìn)行明確的標(biāo)記。造孔活動(dòng)絕對(duì)不可以盲目進(jìn)行，因?yàn)橐坏┛孜怀霈F(xiàn)偏差，會(huì)影響整個(gè)石壩的合理性。在造孔施工過(guò)程中，因?yàn)槭┕すこ痰刭|(zhì)條件的差異，很容易導(dǎo)致不同施工問(wèn)題。最常見(jiàn)的就是土石壩塌孔現(xiàn)象。在造孔施工中，一旦出現(xiàn)大面積的塌孔現(xiàn)象，基本可以斷定土石壩孔深沒(méi)有達(dá)到相關(guān)建筑設(shè)計(jì)要求。因此在進(jìn)行造孔施工管理中，必須要對(duì)已經(jīng)完成的孔位進(jìn)行深性判斷，如果發(fā)現(xiàn)有孔深不足的現(xiàn)象，就需要使用高密度粘土進(jìn)行造孔回填，然后重新進(jìn)行造孔鉆孔。成孔施工工程完畢后，可以使用混凝土進(jìn)行有效澆筑，交出過(guò)程中，需要仔細(xì)觀測(cè)孔槽內(nèi)的水泥漿面。一旦發(fā)現(xiàn)塌孔，肯定會(huì)凸顯漿位升高或者冒泡的情況。當(dāng)出現(xiàn)上述兩類情況時(shí)，需要立刻停止造孔施工工作，進(jìn)行高針對(duì)性判斷，發(fā)覺(jué)是否出現(xiàn)真實(shí)的塌孔情況，有效控制成孔質(zhì)量。在造孔施工中，除了孔位問(wèn)題，還需要格外注意孔斜率是否可以滿足孔位要求。監(jiān)理人員需要隨時(shí)進(jìn)行過(guò)孔斜率檢查。通常來(lái)說(shuō)，在土石壩設(shè)計(jì)中，控制槽孔兩端的主孔孔斜率，需要小于3%，而其他槽孔的孔斜率，則需要小于4%。在實(shí)際施工過(guò)程中，一但發(fā)現(xiàn)地質(zhì)中出現(xiàn)巖層或者較為堅(jiān)硬的巖石塊，則需要進(jìn)一步提高孔斜率，確保其小于6%。為了保證孔斜率施工要求，一但發(fā)現(xiàn)孔斜率超標(biāo)問(wèn)題，需要進(jìn)行及時(shí)的糾偏。糾偏方法如圖1。

在完成施工造孔后，有關(guān)施工管理單位需要與建設(shè)方一起，對(duì)土石壩的嵌深進(jìn)行確定，終孔深度需要根據(jù)當(dāng)前的導(dǎo)孔勘探成果進(jìn)行過(guò)數(shù)據(jù)確認(rèn)，最終實(shí)際孔深需要進(jìn)行多方向鑒定。在完成成空鑒定后，有關(guān)管理人員需要對(duì)參數(shù)合格的孔位進(jìn)行清洗操作，洗后一個(gè)小時(shí)，有關(guān)監(jiān)理技術(shù)人員需要對(duì)其進(jìn)行參數(shù)檢測(cè)，具體參數(shù)包括孔深、二期孔槽清洗的殘留物，孔底淤積程度、孔底淤積的厚度、泥沙漿密度以及年度等等。管理人員需要嚴(yán)格對(duì)比參數(shù)，確保參數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求。此外在進(jìn)行墻內(nèi)如埋管下管過(guò)程中，監(jiān)理人員需要全程進(jìn)行監(jiān)控管理，保證預(yù)埋管的深度和質(zhì)量。

2.2混凝土拌合物質(zhì)量管理

首先必須進(jìn)行合理的混凝土攪拌，攪拌實(shí)際比例需要根據(jù)工程單位設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)。確定石壩混凝土拌合比例以后，需要將詳細(xì)的參數(shù)表上交到專業(yè)的管理部門進(jìn)行比例確認(rèn)。此外在混凝土拌合過(guò)程中，施工單位需要嚴(yán)格按照過(guò)審后的拌合設(shè)計(jì)比例進(jìn)行配料。盡量降低拌合誤差，減少混凝土用料問(wèn)題。石壩混凝土進(jìn)行拌合生產(chǎn)時(shí)，有關(guān)管理單位必須要嚴(yán)格檢查所有拌合物原材料的相關(guān)證明文件，只有證件齊全且所有的拌合物和質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果，均需要滿足其工程批準(zhǔn)要求。有關(guān)管理單位需要根據(jù)有關(guān)規(guī)定，對(duì)原材料進(jìn)行隨機(jī)抽查，保證施工材料的質(zhì)量要求。

2.3澆筑過(guò)程控制管理

在進(jìn)行開(kāi)倉(cāng)準(zhǔn)備以前，有關(guān)管理人員需要嚴(yán)格檢查工程設(shè)備，以及詳細(xì)的施工人員配置情況。此外對(duì)土石壩防滲槽口是否已經(jīng)完全處在蓋板之下進(jìn)行確認(rèn)，保證槽口之間沒(méi)有明顯的混凝土料、廢渣以及廢泥漿。澆筑過(guò)程中，需要對(duì)混凝土料進(jìn)行管理檢查，利用攪拌車將混凝土輸送到豎井的下料口后，所有的混凝土料均需要通過(guò)豎井槽口進(jìn)入到指定區(qū)域。一旦出現(xiàn)不合格的混凝土料豎井和槽口，很容易影響混凝土料的輸出速度，進(jìn)而會(huì)影響施工質(zhì)量。所有關(guān)管理人員一旦發(fā)現(xiàn)進(jìn)料過(guò)程中出現(xiàn)不合格的料口或者槽口，應(yīng)該立刻廢除槽口，重新遴選和制備新的槽口?，F(xiàn)階段的土石壩施工澆筑，一般采用水下直升導(dǎo)管法，所以需要對(duì)導(dǎo)管的密封性和承壓進(jìn)行檢查。導(dǎo)管密封承壓會(huì)直接影響混凝土的澆筑質(zhì)量，所以在實(shí)際施工過(guò)程中，有關(guān)管理人員需要對(duì)導(dǎo)管密封承壓進(jìn)行大規(guī)模測(cè)試，如果發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管堵塞或者其他不合格現(xiàn)象，需要立刻督促施工單位進(jìn)行更換。為了保證混凝土可以保證上升的連續(xù)性和均勻性，管理人員需要對(duì)澆筑過(guò)程進(jìn)行全程監(jiān)督和控制。

3.土石壩施工自動(dòng)化觀測(cè)

3.1施工準(zhǔn)備觀測(cè)

為保證施工質(zhì)量，保證土石壩施工的順利進(jìn)行。基于當(dāng)前土石壩的實(shí)際工程特點(diǎn)，需要嚴(yán)格控制施工周期，按照施工方案對(duì)施工的各階段進(jìn)行優(yōu)化控制管理，同時(shí)對(duì)施工干擾因素進(jìn)行自動(dòng)化觀測(cè)分析以及問(wèn)題排除。因?yàn)橥潦瘔蔚氖┕げ牧弦话銜?huì)選擇最近的材料集散地，所以施工料場(chǎng)需要進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，保證工程運(yùn)輸最短，確保工程造價(jià)。施工原料的矢量和運(yùn)輸費(fèi)用均是料場(chǎng)觀測(cè)的重要權(quán)重。因此必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘探觀測(cè)，保證料場(chǎng)可以進(jìn)行大規(guī)模開(kāi)采，為工程材料供應(yīng)提供有力的保證。此外，還需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)道路的設(shè)計(jì)和規(guī)劃進(jìn)行有效性感測(cè)，督促有關(guān)施工單位加強(qiáng)道路運(yùn)輸和維護(hù)管理，保證施工材料以及相關(guān)設(shè)備可以有效順利的順?biāo)偷绞┕がF(xiàn)場(chǎng)。

3.2施工操作觀測(cè)

操作過(guò)程中，對(duì)土石壩的防滲涂料壓實(shí)方向，需要進(jìn)行嚴(yán)格控制檢測(cè)，防止發(fā)生因?yàn)閴屋S線不平造成的石壩壓漏現(xiàn)象。觀測(cè)部門可以采用震動(dòng)碾壓觀測(cè)法，對(duì)土石壩壓實(shí)程度進(jìn)行觀測(cè)額，注意碾壓機(jī)在行進(jìn)過(guò)程中，每行的重疊寬度需要控制在25厘米到35厘米之間，避免出現(xiàn)漏壓情況。以此同時(shí)，在整體壓實(shí)過(guò)程中，觀測(cè)部門需要嚴(yán)格按照土石壩相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合壩基結(jié)合面部位的實(shí)際面積，確定填土覆蓋面積。對(duì)于不同的地基，需要采用不同的施工觀測(cè)手段，重點(diǎn)觀測(cè)壩基土質(zhì)，一切環(huán)節(jié)均需要按照相關(guān)參數(shù)進(jìn)行，采取防滲土料的碾壓參數(shù)，進(jìn)行拋毛和壓實(shí)工作。

4.結(jié)束語(yǔ)

土石壩施工管理和自動(dòng)化觀測(cè)工作是一項(xiàng)復(fù)雜且具體的系統(tǒng)性工作。在施工前需要采用專業(yè)儀器，對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的勘測(cè)和分析，時(shí)刻做好現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督和自動(dòng)化觀測(cè)工作，確定壩料的配比控制，保證壩體可以填充密實(shí)。避免隨著時(shí)間變長(zhǎng)，壩體發(fā)生沉降現(xiàn)象。在碾壓的過(guò)程中，可以采用中型碾壓機(jī)，從科學(xué)的角度進(jìn)行全面、均勻、緩慢的碾壓，減小孔隙率，提高壓實(shí)密度。保證資源的最大化利用，提高土石壩的最終工程質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)施工企業(yè)和使用用戶的雙方滿意。

參考文獻(xiàn)：

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