中型水庫建設中土石壩施工管理與自動化觀測方式研究

申江莉

摘 要：明確水利施工工程作為民生工程的重要性，在進行水庫建設尤其是中型水庫建設中，土石壩的整體施工是工程的核心之一，對其進行有效的施工管理和自動化觀測，可以提高其整體施工質量。對此以新疆某水庫土石壩為例，詳細研究了中型水庫中土石壩施工工程管理和自動化觀測有關內容，包括造孔施工管理、混凝土拌合物質量管理、澆筑過程控制管理等，保證工程質量及效率。

關鍵詞：中型水庫 施工管理 自動化

1.工程概況

某水庫總庫容5234萬m3，控制灌溉面積36.05萬畝，為Ⅲ等中型工程。最大壩高59.6m，壩頂長度607m，為砂礫石瀝青混凝土心墻壩，控制下游灌溉面積39.9萬畝，是一座以灌溉為主的中型水庫。該工程的建設可解決沿河14.4萬畝耕地及草場的灌溉用水及260戶牧民定居問題，同時為下游25萬畝飼草料基地的開發(fā)建設及2萬多人的牧民定居提供可靠的水源保障，是灌區(qū)開發(fā)建設的必要條件。

主要建筑物大壩、溢洪洞、泄洪洞、引水發(fā)電洞進口為3級建筑物，庫區(qū)永久道路等次要建筑物為4級，臨時建筑物為5級。本工程主要建設內容包括攔河大壩、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607m，壩頂寬8m，溢洪洞布置于左岸，利用導流洞改建為“龍?zhí)ь^”開敞式溢洪道，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，上游段為壓力圓洞，洞長28.22m，洞徑2.75m。

2.土石壩施工管理

2.1造孔施工管理

在鉆孔打孔施工過程中，首先確定造孔位置，并對其進行明確的標記。造孔活動絕對不可以盲目進行，因為一旦孔位出現偏差，會影響整個石壩的合理性。在造孔施工過程中，因為施工工程地質條件的差異，很容易導致不同施工問題。最常見的就是土石壩塌孔現象。在造孔施工中，一旦出現大面積的塌孔現象，基本可以斷定土石壩孔深沒有達到相關建筑設計要求。因此在進行造孔施工管理中，必須要對已經完成的孔位進行深性判斷，如果發(fā)現有孔深不足的現象，就需要使用高密度粘土進行造孔回填，然后重新進行造孔鉆孔。成孔施工工程完畢后，可以使用混凝土進行有效澆筑，交出過程中，需要仔細觀測孔槽內的水泥漿面。一旦發(fā)現塌孔，肯定會凸顯漿位升高或者冒泡的情況。當出現上述兩類情況時，需要立刻停止造孔施工工作，進行高針對性判斷，發(fā)覺是否出現真實的塌孔情況，有效控制成孔質量。在造孔施工中，除了孔位問題，還需要格外注意孔斜率是否可以滿足孔位要求。監(jiān)理人員需要隨時進行過孔斜率檢查。通常來說，在土石壩設計中，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%。在實際施工過程中，一但發(fā)現地質中出現巖層或者較為堅硬的巖石塊，則需要進一步提高孔斜率，確保其小于6%。為了保證孔斜率施工要求，一但發(fā)現孔斜率超標問題，需要進行及時的糾偏。糾偏方法如圖1。

在完成施工造孔后，有關施工管理單位需要與建設方一起，對土石壩的嵌深進行確定，終孔深度需要根據當前的導孔勘探成果進行過數據確認，最終實際孔深需要進行多方向鑒定。在完成成空鑒定后，有關管理人員需要對參數合格的孔位進行清洗操作，洗后一個小時，有關監(jiān)理技術人員需要對其進行參數檢測，具體參數包括孔深、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。管理人員需要嚴格對比參數，確保參數滿足設計要求。此外在進行墻內如埋管下管過程中，監(jiān)理人員需要全程進行監(jiān)控管理，保證預埋管的深度和質量。

2.2混凝土拌合物質量管理

首先必須進行合理的混凝土攪拌，攪拌實際比例需要根據工程單位設計要求，進行針對性設計。確定石壩混凝土拌合比例以后，需要將詳細的參數表上交到專業(yè)的管理部門進行比例確認。此外在混凝土拌合過程中，施工單位需要嚴格按照過審后的拌合設計比例進行配料。盡量降低拌合誤差，減少混凝土用料問題。石壩混凝土進行拌合生產時，有關管理單位必須要嚴格檢查所有拌合物原材料的相關證明文件，只有證件齊全且所有的拌合物和質量檢測結果，均需要滿足其工程批準要求。有關管理單位需要根據有關規(guī)定，對原材料進行隨機抽查，保證施工材料的質量要求。

2.3澆筑過程控制管理

在進行開倉準備以前，有關管理人員需要嚴格檢查工程設備，以及詳細的施工人員配置情況。此外對土石壩防滲槽口是否已經完全處在蓋板之下進行確認，保證槽口之間沒有明顯的混凝土料、廢渣以及廢泥漿。澆筑過程中，需要對混凝土料進行管理檢查，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豎井槽口進入到指定區(qū)域。一旦出現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，進而會影響施工質量。所有關管理人員一旦發(fā)現進料過程中出現不合格的料口或者槽口，應該立刻廢除槽口，重新遴選和制備新的槽口。現階段的土石壩施工澆筑，一般采用水下直升導管法，所以需要對導管的密封性和承壓進行檢查。導管密封承壓會直接影響混凝土的澆筑質量，所以在實際施工過程中，有關管理人員需要對導管密封承壓進行大規(guī)模測試，如果發(fā)現導管堵塞或者其他不合格現象，需要立刻督促施工單位進行更換。為了保證混凝土可以保證上升的連續(xù)性和均勻性，管理人員需要對澆筑過程進行全程監(jiān)督和控制。

3.土石壩施工自動化觀測

3.1施工準備觀測

為保證施工質量，保證土石壩施工的順利進行。基于當前土石壩的實際工程特點，需要嚴格控制施工周期，按照施工方案對施工的各階段進行優(yōu)化控制管理，同時對施工干擾因素進行自動化觀測分析以及問題排除。因為土石壩的施工材料一般會選擇最近的材料集散地，所以施工料場需要進行科學設計，保證工程運輸最短，確保工程造價。施工原料的矢量和運輸費用均是料場觀測的重要權重。因此必須對現場進行勘探觀測，保證料場可以進行大規(guī)模開采，為工程材料供應提供有力的保證。此外，還需要對施工現場道路的設計和規(guī)劃進行有效性感測，督促有關施工單位加強道路運輸和維護管理，保證施工材料以及相關設備可以有效順利的順送到施工現場。

3.2施工操作觀測

操作過程中，對土石壩的防滲涂料壓實方向，需要進行嚴格控制檢測，防止發(fā)生因為壩軸線不平造成的石壩壓漏現象。觀測部門可以采用震動碾壓觀測法，對土石壩壓實程度進行觀測額，注意碾壓機在行進過程中，每行的重疊寬度需要控制在25厘米到35厘米之間，避免出現漏壓情況。以此同時，在整體壓實過程中，觀測部門需要嚴格按照土石壩相關施工標準，結合壩基結合面部位的實際面積，確定填土覆蓋面積。對于不同的地基，需要采用不同的施工觀測手段，重點觀測壩基土質，一切環(huán)節(jié)均需要按照相關參數進行，采取防滲土料的碾壓參數，進行拋毛和壓實工作。

4.結束語

土石壩施工管理和自動化觀測工作是一項復雜且具體的系統(tǒng)性工作。在施工前需要采用專業(yè)儀器，對其進行嚴格的勘測和分析，時刻做好現場監(jiān)督和自動化觀測工作，確定壩料的配比控制，保證壩體可以填充密實。避免隨著時間變長，壩體發(fā)生沉降現象。在碾壓的過程中，可以采用中型碾壓機，從科學的角度進行全面、均勻、緩慢的碾壓，減小孔隙率，提高壓實密度。保證資源的最大化利用，提高土石壩的最終工程質量，實現施工企業(yè)和使用用戶的雙方滿意。

參考文獻：

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