談水利水電施工的關(guān)鍵工藝技術(shù)論文

　　【摘要】作為我國國民經(jīng)濟中的基礎性設施，水利水電工程具備防洪、防澇、灌溉、發(fā)電、圍墾等功能，在區域經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護中發(fā)揮著(zhù)不容忽視的作用。而伴隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在水利水電施工中，筑壩技術(shù)的水平也有了很大的提高。本文以面板堆石壩為例，對水利水電施工中筑壩工程的關(guān)鍵工藝技術(shù)進(jìn)行了分析和討論。

　　【關(guān)鍵詞】水利水電；筑壩工程；工藝技術(shù)；面板堆石壩

　　1前言

　　水電是我國能源體系中一個(gè)非常重要的組成部分，伴隨著(zhù)區域經(jīng)濟的快速發(fā)展，社會(huì )對于電力能源的需求不斷增加，清潔可再生的水電受到了社會(huì )各界的廣泛關(guān)注，水利水電工程也因此得到了迅猛發(fā)展。而在水利水電施工中，筑壩工程處于核心位置，直接影響著(zhù)工程整體的質(zhì)量。因此，做好水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝技術(shù)的研究和分析，是非常必要的。

　　2水利水電施工的意義和特點(diǎn)

　　水利水電工程的施工具有極其重要的現實(shí)意義和長(cháng)遠意義，一方面，在經(jīng)濟發(fā)展的帶動(dòng)下，我國在水利水電工程建設方面取得了非常顯著(zhù)的成效，對豐富的水利資源進(jìn)行了充分有效的利用，在推動(dòng)區域經(jīng)濟發(fā)展和保護自然生態(tài)環(huán)境方面發(fā)揮著(zhù)不容忽視的作用；另一方面，水利水電工程的建設可以有效緩解我國的能源緊缺問(wèn)題，為社會(huì )提供大量清潔可再生的水電能源，促進(jìn)社會(huì )的可持續發(fā)展。水利水電工程的施工具有非常顯著(zhù)的特點(diǎn)，一是工程量巨大，工程的建設包括了河流的截流、筑壩工程、水電工程等，工程量極其巨大；二是施工周期長(cháng)，容易受到各種因素的影響；三是工程多處于山林地區，交通不便，設備與材料的運輸困難且運輸成本較高；四是對于周邊環(huán)境的影響大，很容易造成生態(tài)環(huán)境的破壞，因此在施工完成后，需要切實(shí)做好生態(tài)恢復工作[1]。

　　3水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝技術(shù)

　　在水利水電施工中，筑壩工程是非常關(guān)鍵的組成部分，其關(guān)鍵技術(shù)包括了壩體的設計、施工、養護，材料的選擇、配置等，這里以面板堆石壩為例，對其施工進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

　　3.1面板堆石壩的特點(diǎn)

　　面板堆石壩是以堆石體作為支承結構，在其上游表面澆筑混凝土面板作為防滲結構，屬于一種土石壩。面板堆石壩最早出現于上世紀五十年代的美國，經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展和改善，現如今面板堆石壩基本上都是混凝土面板堆石壩，具有造價(jià)低、工期短的特點(diǎn)，因此在水利筑壩工程中得到了廣泛的應用。從結構上看，面板堆石壩可以分為堆石體和防滲板，具體包括了面板、趾板、墊層、過(guò)渡層以及主堆石區和次堆石區等。與一般的土石壩相比，面板堆石壩具有以下特點(diǎn)：

　�。�1）穩定性強，壩坡的坡腳基本上與松散拋填堆石的自然休止角相當，較碾壓堆石的內摩擦角更低，因此具有良好的穩定性和可靠性。

　�。�2）防滲面板設置于堆石體的上游面，具有良好的承壓能力，而且透水性良好，基本上不會(huì )受到滲透力的影響。

　�。�3）抗震性能好，在受到地震作用時(shí)，不會(huì )產(chǎn)生相應的孔隙水壓力，雖然其面板可能出現裂縫，導致壩體滲漏，但是基本不至于出現潰壩問(wèn)題。

　�。�4）施工便利，受天氣狀況的影響相對較小[2]。

　　3.2面板堆石壩的施工

　�。�1）堆石體設計：堆石體的設計包括了堆石體體形的設計以及堆石料的選擇。在對堆石體體形進(jìn)行設計時(shí)，如果沒(méi)有特殊要求，一般上游壩坡設計為1:1.4，若以砂礫石為堆石料，則可以將壩坡放緩至1:1.6。下游壩坡可以采用之字形馬道或者上壩公路，壩坡坡度一般在1：1.4-1：1.6之間。（2）堆石料選擇：在面板堆石壩中，堆石料的選擇應該根據位置的不同選擇不同的粒徑和級配。在墊層中，堆石料的選擇應該遵循謝臘德級配曲線(xiàn)，確保其小于4.76mm的顆粒含量在35%-55%，小于0.075mm的粒徑含量在2%-12%；在過(guò)渡層，應該采用具有反濾性質(zhì)的堆石料，以防止墊層料在滲透水流的作用下發(fā)生沖蝕現象。過(guò)渡層中石料的粒徑最大不能超過(guò)300mm；在主堆石區，考慮到其是壩體的主應力區，必須具備良好的級配和壓實(shí)密度，以減少壩體的變形。對于高壩，一般主堆石的最大粒徑應該在800mm左右；在次堆石區，可以選擇相對較軟的石料，堆砌的厚度與主堆石區相同。

　　3.3施工工藝控制

　　混凝土面板堆石壩施工技術(shù)自上世紀六十年振動(dòng)碾壓技術(shù)出現以后，就發(fā)生了巨大的變化，壩體的高度也在不斷增大，由最初的45m發(fā)展到現如今的233m，甚至利用各種巖石建造高度在300m左右的混凝土堆石壩，其運行狀況同樣可以接受。在進(jìn)行施工的過(guò)程中，應該對筑壩材料進(jìn)行相應的填筑實(shí)驗，分析其壓實(shí)密度是否能夠滿(mǎn)足工程的設計要求，然后結合不同的分區，進(jìn)行相應的工藝控制，主要控制參數包括攤鋪厚度、碾壓設備以及碾壓遍數等[3]。

　�。�1）墊層：墊層位于周邊縫底部，鋪層厚度約為0.2-0.4m，在傳統施工中，需要在上游面超填0.2-0.3m，經(jīng)水平振動(dòng)碾壓后，與激光控制反鏟削坡，沿上游坡面進(jìn)行振動(dòng)碾壓，并對坡面進(jìn)行防護處理，施工相對復雜。而在擠壓邊墻施工技術(shù)初選后，可以先沿壩體上游邊緣施工低強度的混凝土擠壓邊墻，確保其與墊層料每一層的鋪筑高度一致，內表面傾斜，作為墊層料碾壓過(guò)程中的橫向支撐。為了降低面板與邊墻之間的粘結力，需要在邊墻的表面涂刷一層乳化瀝青。該工藝技術(shù)能夠減少施工流程，受天氣影響小，而且具有良好的施工效率和經(jīng)濟效益。

　�。�2）過(guò)渡層：如果在筑壩工程中，應用了擠壓強技術(shù)，則應該先進(jìn)行擠壓強的施工，然后對過(guò)渡層進(jìn)行鋪筑，對于不同區域的交接位置，應該使用推土機進(jìn)行平整，除去其中較大的塊石，并進(jìn)行碾壓作業(yè)。

　�。�3）主次堆石區：根據設計要求和施工的具體情況，可以對主次堆石區的施工進(jìn)行控制。依據壩料平衡原則，應該對前期開(kāi)挖的土方和石料進(jìn)行充分利用，鋪層厚度應該與一般的石料相同，加水后利用振動(dòng)碾進(jìn)行碾壓。如果使用的堆石料為砂礫石，則可以適當減少鋪層厚度。加水量的多少主要是根據巖石的類(lèi)型決定的，通常占據填料的10%-20%，若采用砂礫石，則不需要加水[4]。

　　4結語(yǔ)

　　綜上所述，在經(jīng)濟發(fā)展的帶動(dòng)下，我國的水利水電工程得到了迅猛的發(fā)展，筑壩工程的技術(shù)水平也有了很大提高，受到了越來(lái)越多的重視�；炷�土面板堆石壩是當前水利水電筑壩工程中一種比較常見(jiàn)的工藝技術(shù)，具有價(jià)低、工期短的特點(diǎn)，而且能夠提升壩體的穩定性和可靠性，相關(guān)技術(shù)人員應該重視起來(lái)，確保面板堆石壩技術(shù)的有效應用，促進(jìn)我國水利水電工程整體水平的提高。

　　參考文獻：

　　[1]文典堂.探析水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵技術(shù)[J].江西建材,2015,(13):122.

　　[2]王曉春.水利水電施工中筑壩工程的關(guān)鍵工藝分析[J].科技創(chuàng )新與應用,2014,(31):210.

　　[3]賁偉.水利水電施工中筑壩工程的關(guān)鍵技術(shù)[J].科技展望,2015,(4):95.

　　[4]酈能惠,楊澤艷.中國混凝土面板堆石壩的技術(shù)進(jìn)步[J].巖土工程學(xué)報,2012,34(8):1361~1368.

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