土石坝施工工艺及防渗帷幕工艺研究应用

土石坝施工工艺及防渗帷幕工艺研究应用

李勇

湖南郴水建设工程管理有限公司 身份证号码：430721197809162234

摘要：一直以来，水库的坝基防渗和灌浆技术都是工程领域的挑战。在进行土石坝建设时，对于施工技术的关键环节的把握，对于推动项目的进展具有重大影响。因此，本篇文章将以土石坝建设技术为研究背景，从土石坝建设材料的规划、材料的挖掘和运输、填充建设等多个角度进行深度的探索，期望这些观点能够为相关的工程人员提供一些借鉴，以推动项目的持续发展。

关键词：土石坝；坝基渗漏；施工质量；防渗灌浆

1料场规划

1.1空间规划

在规划土石坝料场时，首要的是要考虑到合理的空间布局。首先，我们必须确保地形的正常，遵循高料优先使用、低料次之的准则；接着，我们应根据施工的优先级来布局原料，即将近期的施工地点设立在附近，而将后期的施工地点设立得更远一些。我们应该在项目的四面八方均匀布局料场，这样才能做到合理的资源分布，从而有效地减少物资的运送时长和费用；最后，我们必须注意，在料场内采集土壤的过程中，不应对土石坝的构造产生任何干扰，并且必须保障它的稳固性和防水功能，同时也要保持一个恰当的距离；最后，我们还需根据土石坝的建造高度，及时做出相应的调整。为了确保原材料的合理利用，第五土石坝工程的构筑必须关注其所在地的环境，避免对农田的大量侵占，同时也不应损害当地的生态和植物群落。

1.2时间规划

在规划料场的过程中，我们必须全面考虑施工进度的推进导致的施工压力和建筑物的真实位置。首先，我们需要对存在洪水风险的料场进行预估，并优先使用这些料场的材料，然后将其从上游转移到下游。同时，随着土石坝的建设，我们需要将远距离的材料转移到近距离，以确保材料的正常使用。此外，我们还需要区分不同季节的材料含水量，雨季的含水量较低，而旱季的含水量较高，这样可以提高材料的性能和应用效果。同时，我们还需要预防夏季的洪涝灾害。我们可以通过龙口合拢的策略，在料场的重要时刻进行预防性的操作。

1.3质、量规划

我们必须妥善处置料场的原材料和废弃物，以避免资源的浪费。此外，我们还必须确保料场的存货足够，以便项目的顺畅推进和按时完成。再者，我们还必须妥善处理各种材料，并根据石坝的各个施工阶段使用具有不同特点的材料。

2.1正向铲开挖

通常，当自卸车将货物从土石坝运送过来时，需要采用正向铲进行立面的挖掘和布置。由于运输车的通道呈环状，货物可以在同一水平面上停靠，这样的交叉布置方式有助于缩短倒车的时间，从而提高了操作的便捷性。假如我们可以利用正向铲子以90度的角度进行卸货，那么我们的生产效率就会大幅度提升，同时，我们的机械设备的使用频次也会大幅度上升。

2.2正向开挖

胶带机运输设备相较于一般设备和人工操作，其效能更高。胶带机具备出色的爬坡性能，其设计结构也相对简洁，使用成本也相对较低，与普通的自卸车相比，其总体使用成本可以节省30%。使用胶带机的最佳距离是10公里，可以直接从料场运送到石坝。在进行长距离运输时，需要配合其他类型的机械，通过漏斗将物品运送到预定位置。此外，还可以与有轨电车配合使用，在坝上进行短途运输。

2.3斗轮式挖掘机开挖

随着项目的推进，对土石方的需求也在不断上升，这导致了土石坝的总高度超过了常规项目，因此，利用自卸汽车来完成这项任务也会遇到一些挑战。斗轮式挖掘机有着持续工作的特点，能够高效率地运行，因此它能协助将物料运送至移动式胶带机，并通过长途运输将其运至坝边，最后利用自卸汽车将物料运至坝上的填充区域。这种任务方法可以使得建筑流程变得更为简洁，从而进一步提高了机械化的效率。

3大坝主体施工工艺及治理控制

3.1凿裂法施工

在挖掘区域内，我们使用了大型推土机的后端的破碎装置，强制把它们压进了强风化岩层中。在移动的过程中，破碎的风化岩被切割。这台大型推土机的破碎装置配备了3个齿，齿的宽度为 2.5m米，我们使用了连续的工作方式，每次的破碎深度为 0.5m米。在进行钻爆施工的过程中，我们采取了从上到下的方式对土石方进行挖掘，并利用手风钻梯的技术和爆破边坡的方式来完成。我们使用手风钻进行钻孔，并设定75度的钻孔倾角。同时，我们还利用移动空气压缩机提供空气，并预先设置好保护层。在坝基土石方底部的水平基面，我们采用了手风钻小孔径药卷爆破法来分层进行开挖和保护。

3.2土料铺填施工

在1 :0.5的粘土心墙斜率下，坝壳的填充将被细化成四个部分（与坝体的填充部分一致），而连接部位的斜率不能超越1 :3.0。我们采取了自动装载车将泥沙搬至坝上，然后利用162KW 的推土机对其进行打磨，最终通过14t的凸块来确保其稳定。我们首先将粘土的铺设厚度调整至40cm，并且要求其经过7次的碾压。详细的土壤铺设任务需要依照实地铺设测试所决定的建筑技术和参数来做好，只有当获得监督者的许可，我们才可以启动建筑。

3.3土料压实

施工过程中，土料的压实必须严格遵循经过现场铺设试验ACK并得到监理人认可的压实参数和压实设备。在进行黏土心墙的压实时，应保持其与轴线的平行性，不能垂直于坝轴线。为了进行压实，我们采用14t凸块碾，并使用进退错距法进行操作，同时，行驶速度应控制在 1~2 档之间。始于碾压的方向，需要留意附近段落的交接处的碾痕是否相互连接，其长度应在≥ 0.3~0.5m之间，垂直连接的宽度大约为1米。每一层压实完成后，需要挖出不合格的部分的土壤并进行夯实。

3.4坝面施工

坝面施工的步骤相对较为繁琐，包括铺设材料、摊开和压实等环节，需要大量的机械设备，因此在施工前还需要进行适当的组织和规划。通常，土石坝坝面施工会采用流水线作业方式，这样可以有效提高工作效率，避免产生干扰。当土石坝面的长度较大时，需要采取分段施工的方式，同时还需要安排一些专业的施工人员来进行施工。

4坝基处理及灌浆工艺控制

4.1 混凝土防渗墙

整体的施工方案是采用钻抓法对墙体进行开挖，并借助膨润土泥浆来维护墙体，同时运用水下直升导管法来灌注混凝土。预期会利用冲击钻机将每一个槽段的主导孔钻入设定的深度，接着通过液压抓斗把两个孔之间的副孔抓出。当地基的砂砾层密度较大时，我们会选择利用冲击钻机进行深度设计的基岩部分。

4.2 帷幕灌浆

对于坝基的混凝土防渗墙之外，透水率超过> 3Lu的弱风化岩层，我们会进行帷幕灌浆，并且每个灌浆孔的间隔是2米。我们的防渗设计规定：灌浆完成后，基岩的透水率不得超过3lu。这样就能构建出一个坝基永久性的防渗系统。依据设计与建筑的技术标准，或是帷幕灌浆测试的数值，我们ACK至少 50%的灌浆区域应使用超微粒的水泥浆，并且会依照这些微粒水泥浆的相应测试数据与条例来执行。

4.3钻孔施工工艺

按照单元划分和顺序加密的原则，帷幕灌浆施工首先选择单元内部的某个孔作为预备孔进行钻孔和灌浆。在预备孔中进行分段压水试验，从而获取地质信息、岩石渗透性和灌浆信息，以此来确定帷幕防渗底线进入强风化岩层的深度。在防渗墙内部安装导向管时，需要精确定位，并且钻机的立轴需要与孔口管的倾斜角度和方向相匹配。在进行钻孔施工时，应使用较长且粗的钻具，并适当控制钻进的压力。

结束语

综上所述，针对坝基部分的渗水问题，我们已经制定了针对土石方、坝基及坝体的填充技术计划，并对坝基防渗帷幕灌浆的工作步骤进行了深入的解析。这为当前的坝基防渗技术提供了强大的技术保障，从而最大化地发挥了防渗墙和帷幕灌浆法的防渗功能。

参考文献

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