淺析水利水電工程中的土石壩施工技術(shù)

公丕國(guó)

山東省新泰市小協(xié)鎮(zhèn)人民政府 山東新泰 271221

水利工程項(xiàng)目是關(guān)系民生的重大工程項(xiàng)目，在投入使用以后具有水資源的合理調(diào)配與利用，兼具防洪、蓄水等多種功能。作為大型工程項(xiàng)目，在整個(gè)的工程建設(shè)施工時(shí)，土石壩施工技術(shù)能否合理應(yīng)用，將會(huì)關(guān)系到水利工程土石方施工的整體效果，影響到水利工程的質(zhì)量和效益。因此，任何水利工程項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，必須要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件、施工目標(biāo)與要求，選擇恰當(dāng)?shù)耐潦瘔问┕ぜ夹g(shù)，并在土石壩施工環(huán)節(jié)嚴(yán)格相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范，提高整體的施工效果。

1 土石壩滲流的原因

首先，對(duì)于一般的土石壩以及其土石壩的基層填料都是一些散粒顆狀體，例如，土料、沙礫等。這些填料的顆粒間都有一個(gè)孔隙率大的特點(diǎn)，所有具有較好的透水性。因此，當(dāng)水庫(kù)開(kāi)始蓄水時(shí)，由于土石壩以及壩基的填料的孔隙較大，在水壓力的作用下，水流會(huì)通過(guò)這些孔隙向下游滲透從而會(huì)造成壩身、繞壩及壩基的滲漏。對(duì)于滲流又分為正常滲流與異常滲流兩種。若滲流在設(shè)計(jì)的可控范圍內(nèi)，滲流量必然在設(shè)計(jì)規(guī)范范圍內(nèi)且表現(xiàn)為穩(wěn)流狀態(tài)，此時(shí)滲流量一般不大，水質(zhì)也比較清澈，含沙量較小，不會(huì)對(duì)石壩的壩身及壩基等填料造成破壞，此時(shí)為正常滲流；反之，若滲流較大，且滲水量比較集中，水質(zhì)也較為渾濁、含沙量大，會(huì)對(duì)土壩的壩身及壩基會(huì)受到管涌、土料流失等滲透破壞。因此，這種對(duì)水庫(kù)蓄水業(yè)的興利產(chǎn)生影響的滲流稱(chēng)為異常滲流[1]。

2 土石壩施工技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)

土石壩在進(jìn)行水利水電工程建設(shè)過(guò)程中，建設(shè)施工材料簡(jiǎn)單，施工過(guò)程中，無(wú)須購(gòu)進(jìn)大體積的施工材料，且大部分施工材料可就地取材，在當(dāng)?shù)亟ㄖ袌?chǎng)購(gòu)買(mǎi)即可，減少因長(zhǎng)途運(yùn)輸而導(dǎo)致的生產(chǎn)成本浪費(fèi)情況的發(fā)生，節(jié)約建筑成本投入，提升企業(yè)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益。土石壩技術(shù)具有相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)特征，設(shè)計(jì)方式傳統(tǒng)單一，確保了施工流程的簡(jiǎn)單化和快捷化。在進(jìn)行土石壩技術(shù)建設(shè)過(guò)程中，并不會(huì)對(duì)原有施工項(xiàng)目產(chǎn)生破壞作用，有利于保護(hù)環(huán)境現(xiàn)象，也無(wú)須對(duì)建設(shè)環(huán)境結(jié)構(gòu)進(jìn)行較大的改動(dòng)，其自身的伸縮性和適應(yīng)性均比較強(qiáng)，有利于依據(jù)施工項(xiàng)目的體積進(jìn)行伸縮建設(shè)，確保施工項(xiàng)目局部的合理性，具有廣泛的發(fā)展空間[2]。

3 土石壩技術(shù)施工要點(diǎn)

3.1 明挖技術(shù)

在一些水利工程項(xiàng)目中，高坡邊坡開(kāi)挖方式的應(yīng)用能夠在一定程度上提升土石方作業(yè)的精確度，尤其是保障了土石方開(kāi)挖作業(yè)的有序進(jìn)行。土石方明挖技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用同樣非常多，在平整場(chǎng)地、水閘開(kāi)挖與水壩地基建設(shè)等方面的應(yīng)用效果非常突出，地下廠(chǎng)房開(kāi)挖、水工隧道建設(shè)等同樣可以選用這一技術(shù)。現(xiàn)階段，隨著技術(shù)的逐步進(jìn)步，明挖技術(shù)日益成熟，在土石方工程中的應(yīng)用方面，不僅能夠提高技術(shù)時(shí)土石方的穩(wěn)定性，還可以使得開(kāi)挖的精確度大大提升，在爆破技術(shù)的控制方面具有一定的技術(shù)指導(dǎo)價(jià)值。傳統(tǒng)的技術(shù)條件下，土方開(kāi)挖多以分層開(kāi)挖為主，現(xiàn)在，小梯段爆破法與光面預(yù)裂爆破法的應(yīng)用有效解決了很多的技術(shù)難題。

3.2 材料選擇

灌漿材料的選擇將會(huì)對(duì)大壩裂隙的封堵效果產(chǎn)生直接影響。漿液的基本組成材料有：①水泥。選用P.O42.5型號(hào)水泥，并且檢查確認(rèn)水泥沒(méi)有出現(xiàn)結(jié)塊的情況。②水。可以從水庫(kù)中就地取水，但是需要在現(xiàn)場(chǎng)布置過(guò)濾池，保證水中沒(méi)有雜質(zhì)。③摻合料。為了改善漿液性能和降低成本，加入粉煤灰、膨潤(rùn)土等材料。各類(lèi)材料的選擇要求也要參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。④外加劑。工程中使用的外加劑主要有3類(lèi)，分別是減水劑、早強(qiáng)劑和防滲劑。

3.3 灌漿操作方法

將制備好的漿液加入到灌漿設(shè)備中，同時(shí)將灌漿噴嘴、導(dǎo)管，沿著已經(jīng)開(kāi)好的鉆孔放入，直到距離孔底20cm處。調(diào)節(jié)灌漿機(jī)的參數(shù)，灌漿壓力為0.8MPa。漿液在壓力作用下沿著裂縫擴(kuò)散。根據(jù)噴頭型式的不同，漿液的擴(kuò)散型式有輻射型（左）和橫向型（右）兩種，如圖1所示。灌漿過(guò)程中，地面操作人員密切關(guān)注設(shè)備壓力表的示數(shù)變化。當(dāng)壓力增加但是灌漿機(jī)內(nèi)漿液不再減少時(shí)，說(shuō)明裂隙已經(jīng)被完全充滿(mǎn)。此時(shí)調(diào)節(jié)灌漿機(jī)的壓力，以0.5MPa壓力繼續(xù)運(yùn)行，同時(shí)收回導(dǎo)管。在這一過(guò)程中，導(dǎo)管內(nèi)的漿液可以充填到鉆孔內(nèi)，完成對(duì)鉆孔的封堵。

3.4 質(zhì)量檢測(cè)

采用GPS自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，首先，采集器和信號(hào)發(fā)射機(jī)適應(yīng)性和機(jī)械性能必須安全可靠，確保數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)準(zhǔn)確、連續(xù)；其次，服務(wù)器儲(chǔ)存、記憶功能不可逆，有效降低人為操作的可能；第三，根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)定控制標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)控制中心的應(yīng)用程序?qū)崟r(shí)、連續(xù)分析判斷碾壓機(jī)的行車(chē)速度、激振力輸出是否符合控制標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)出判定結(jié)果；第四，GPS現(xiàn)場(chǎng)分控站、數(shù)據(jù)總控中心的監(jiān)控終端計(jì)算機(jī)通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)讀取判定結(jié)果，做出預(yù)警響應(yīng)；最后，現(xiàn)場(chǎng)分控站指導(dǎo)流動(dòng)站相關(guān)人員做出現(xiàn)場(chǎng)反饋并提出控制措施[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

土石壩施工技術(shù)屬于我國(guó)水利水電工程施工建設(shè)中的主要技術(shù)，對(duì)工程施工質(zhì)量產(chǎn)生著不同程度的影響，必須從土石壩施工的整體情況出發(fā)，明確土石壩技術(shù)在規(guī)劃階段、運(yùn)輸和挖掘階段、壓實(shí)階段及筑壩階段的施工要點(diǎn)，明確具體的施工流程和施工方式，規(guī)避施工過(guò)程中可能發(fā)生的問(wèn)題，把握工程建設(shè)的整體工序和流程，提升土石壩技術(shù)的壓實(shí)程度，優(yōu)化防滲漏措施處理，以不斷促進(jìn)土石壩施工質(zhì)量的提升[4-5]。