土石坝的种类划分及施工质量控制

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土石坝的种类划分及施工质量控制

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-28 2139


摘要:土石坝是水利工程中常见的坝型,因其施工相对简单,经济成本要比其他坝型低很多,所以在工程建设中应用最为广泛。但土石坝在施工过程中,常常会受到渗流病害的影响,渗流病害是施工中主要控制的一个方面,本文主要对土石坝的施工方法进行简述,并对渗流控制进行了分析,以供土石坝的建设施工参考。关键词:土石坝;渗流;施工;控制  1土石坝的分类  土石坝主要是由土料、石料或混合料经过抛填、辗压等施工方式堆筑而成的坝型,构成材料多数可以就地取材,在施工中避免了运输工序,既节省了时间,又节省了成本,具有其他坝型无法比拟的优势。其特点为可以就地取材,另外结构相对简单,对地基要求不高,可以很好地适应地形,在施工中,技术简单,对机械要求不是很高。但土石坝也有不足之处,就是坝身不能溢流,施工导流不如混凝土坝方便,粘性土料的填筑受气候条件影响较大等。  土石坝按其组成材料的比例不同,可分为土坝、堆石坝、土石混合坝,土坝主要是以土和砂砾为主,堆石坝主要以石渣、卵石、爆破石料为主,而两类材料比例相当则构成了土石混合坝。如果按其施工方法不同,则有碾压式、冲填式、水中填土坝及爆破堆石坝等种类。土石坝按坝高度来区分,则有低坝、中坝和高坝三种。在实际施工中,碾压式土石坝最为常见,按其坝身的配置和防渗体所用的材料种类,则又有均质坝、土质心墙坝、土质斜墙坝、多种土质坝、人工材料心墙坝、人工材料面板坝等多种类的区分。  2 土石坝的主要病害  2.1渗流分析  土石坝由于其构成材料主要是土料或石料,这两种材料都为颗粒状物质,所以颗粒之间有一定的空隙,具有透水性,当水库中蓄满水后,由于水的压力作用,水流会对坝身产生一定的压力,自然会顺着坝身土料、坝基土体和坝端两岸地基中的孔隙渗向下游,就会产生一定的渗漏。渗漏可能在坝身、坝基和绕坝等部位产生。如果渗流较小,水质不含土壤颗粒,清澈透明,一般不会对坝体产生破坏,这样的渗流为正常渗流;但如果渗流较大,流速快,且夹带着坝体颗粒,水质浑浊,不透明,这样的渗流就是异常渗流,异常渗流会导致坝体或坝基产生管涌,造成土体渗透破坏,给坝身的安全造成威胁。据统计我国早期的土石坝工程因渗流而引起的破坏事故率约占31.7%,渗漏导致垮坝的占29.1%,由此可见渗漏造成的溃坝问题是相当严重的。  2.2渗流产生的原因分析  反滤层设计原因:一般在坝体填土与排水体之间都要设置反滤层,如果二者之间的层间系数太大,或者在施工中出现错断混层,或者填土的质量不过关,填压不实,这样一旦产生渗流,就会把疏松的土料颗粒带走,从而破坏反滤层,渗流量加大,影响坝体安全。  防渗体施工不到位:在土石坝施工过程中,防渗体的施工非常重要,但有时施工时却达不到设计要求,防渗体不能直达基岩或底部连续可靠的粘土层,所开挖的截水槽也达不到设计的标准,由于施工不到位,给土石坝的安全留下隐患。  岸坡处理不到位:如果土石坝两岸岸坡产生台阶状,一定要进行抢平,使坡度相对平顺,尽量处理成变坡,确保变坡之间的坡角差不超15°,在处理平台时,填土高度差不要过于悬殊,防止沉陷量的突变,减少裂缝的产生,从而避免渗透破坏。  3 土石坝的施工质量控制  3.1严格按照设计做好基础处理  万丈高楼平地起,地基的稳固是相当重要的,对于土石坝施工来讲,地基的处理必须要做到万无一失,因为土石坝本身重量很大,所以地基要坚固,具备一定的承载力,同时还要具备防渗性能。在施工时,一定要确保地基的稳固后再进行填土筑坝,同时要根据地质情况,采取防渗墙、振冲、帷幕灌浆、固结灌浆等施工技术,对地基进行综合处理。  3.2 要充分掌握地质、水文气象,在合理的季节施工  由于土石坝的组成材料为土料、石料或混合料,坝体材料的本身性质对于坝体施工及坝体安全都有重要的影响。土石坝对于水

土工膜是一种以高分子聚合物为基本原料的防水阻隔型材料。主要分为: 低密度聚乙烯LDPE土工膜、高密度聚乙烯HDPE土工膜和EVA土工膜。1.幅宽、厚度规格齐全。2.具有优良的耐环境应力开裂性能及优良的耐化学腐蚀性能。3.优良的耐化学腐蚀性能。4.具有较大的使用温度范围和较长的使用寿命。5.使用于垃圾填埋场、尾矿储存场、渠道防渗、堤坝防渗及地铁工程等。

文气象的影响较为敏感,比如雨季,土料中的含水较多,冬季时土料会上冻。如果在洪汛期施工,还会存在漫顶过流的现象,这在土石坝施工中是不允许的。所以在土石坝施工时,要对当地的地质、水文、气象等因素有充分了解,合理规划工期,科学安排施工时间,尽量避免不利因素的影响。  3.3确保土石料的质量  土石料的质量对于土石坝的重要性是不言而喻的,质量就是生命,但因土石坝的坝体都较大,工程量自然会很大,所以对土石料的质量控制一直是土石坝施工中的难题,也是土石坝填筑的一个软肋。在施工中,要严格按照操作规程进行操作,严格进行施工监理,保证填料的质量,同时要完善而慎重地进行料场复查及复勘工作,对土石料的质量做到有效管控。一般在进行填料前要进行碾压试验,取得重要的技术参数,以此为标准,调整防渗土料的含水量,在施工中必须要求进行试坑取样,保质保量做好填筑面的碾压及每一层的填筑。  3.4确定合理的坝面分区  土石坝工程一般在填筑工序上分为铺料、摊铺、洒水、压实、质检等工作。在坝面分区流水作业中,防渗土料的施工应根据填筑的需要,根据实际情况合理划分填筑区域,进行流水作业。对采用平起填筑与临时断面填筑的土石坝工程,不可一味减少临时断面填筑量而影响大型机械的正常施工,必须要确保填筑质量。  总之,土石坝的施工过程中,要从设计、选料、施工、验收等各个环节进行严格的管控,确保施工质量,保证建成后的坝体能安全平稳的运行,避免异常渗流的发生。


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