土石坝工程施工技术（精选10篇）
土石坝工程施工技术 篇1
摘要：土石坝因以土石为主要施工原料而得名, 具有造价低廉、结构简单、施工简单等显著特点。土石坝被广泛的应用到我国的水利工程之中, 本文以土石坝的施工工艺为介绍内容进行了具体的阐述。
关键词：土石坝,显著特点,施工工艺
所谓土石坝泛指由土料、石料或混合料, 经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。以土和砂砾为主充当坝体材料的水坝称为土坝、以石渣、卵石、爆破石料为主要材料的水坝, 称堆石坝, 若两类当地材料均占相当比例时, 称土石混合坝。与其他水坝相比土石坝施工具有就地取材、机构简单、对坝基地质条件要求不高、便于施工、节约三材等优点。随着大型高效机具的采用, 坝体防渗结构和材料的改进, 施工人数的大量减少, 施工工期的进一步缩短以及施工费用的显著降低等, 为土石坝的发展开辟了广阔前景。土石坝被广泛的应用到国内外的水坝建设中, 中低坝与兴建的高土石坝都越来越多的运用土石坝施工工艺。自上世纪70代开始, 世界各国兴建的土石坝无论数量上还是高度上, 都超过了混凝土坝;特别是近20年来, 混凝土面板堆石坝的经济性和快速施工, 已成为坝工建设中具有很强竞争力的一种新坝型, 更是使土石坝施工工艺更具竞争性。
1 土石坝的分类
根据施工方法的不同, 土石坝可分为:充填式土石坝、碾压式土石坝、定向爆破堆石坝和水中填土坝等, 其中以碾压式土石坝被广泛采用。
按照土料在坝身内的配置和防渗体所用的材料种类, 碾压式土石坝可分为以下几种主要类型: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。
根据土石坝坝高的不同, 土石坝可分为:低坝、中坝和高坝。低坝高度小于30m, 中坝高度在30-70m之间, 高坝高度大于70m。
2 土石坝的优点和缺点
2.1 土石坝的优点
土石坝施工过程中就地取材, 以土石为主要原材料, 充分节省了钢材﹑水泥﹑木材等建筑材料的使用, 进而减少了施工过程中的远途运输费用。结构简单, 便于维修、加高和扩建。坝身是土石散粒体结构, 有较强的适应变形的性能, 对地基的要求低。施工技术简单, 工序少, 便于组合机械快速施工, 施工周期短。
2.2 土石坝的缺点
坝顶不具有溢洪功能, 一般要另设溢洪道 (洞) ;在施工导流方面不如砼坝或浆砌石方便;粘性土料的填筑受气候影响较大;沉陷和不均匀沉陷大。
3 土石坝施工工艺技术
3.1 料场布置
在土石坝施工过程中料场的规划与使用对坝体的施工质量、工期和工程投资, 工程的生态环境和国民经济其他部门都会产生重要的影响, 所以必须科学合理的规划料场布置, 施工的前期准备工作, 应从空间、时间、质与量等方面进行全面规划。
所谓料场的空间规划, 是指对料场的位置与高程进行恰当的选择、合理布置。时间规划是指, 料场布置要充分的考虑到施工强度与坝体填筑部位的变化情况。质与量的规划, 是指料场的选址要对地质成因、产状、埋深、储量以及各种物理力学指标具有全面的把握。料场的布置要充分的满足料场总储量满足坝体总方量的要求, 和施工各个阶段最大上坝强度的要求。料尽其用, 充分利用永久和临时建筑物基础开挖碴料。
3.2 土石料加工
第一, 土料加工。清除表层及不合格料后的上山料场的土料均可上坝填筑, 但由于粘土颗粒小, 比表面积大, 亲水性强, 水对土料工程性能影响大, 填筑压实有最佳状态的最优含水率问题, 鉴于有此特点, 要求对土料的含水率进行控制, 必要时按规范进行水份调节处理, 保证在填筑压实时含水率在最优含水率±2%左右为合格料。调整土料含水量有两种方法:一是将自然蒸发、烘烤、掺料、翻晒等方法运用到挖装运卸中, 来降低土料含水量。二是通过在料场加水, 料堆加水, 在开挖、装料、运输过程中加水的方法来提高土料含水量。一般在超径石含量不多的砾质土中, 常用装耙的堆土机先在料场中初步清除, 然后在坝体填筑面上进行填筑平整时再作进一步清除;当超径石的含量较多时, 可用料斗加设蓖条筛 (格筛) 或其他简单筛分装置加以筛除, 还可采用从高坡下料, 造成粗细分离的方法清除粗粒径。粗粒径较大的过渡料宜直接采用控制爆破技术开采, 对于较细的、质量要求高的反滤料, 垫层料则可用破碎、筛分、掺和工艺加工。
第二, 砂砾石料和堆石料开采。砂砾石料开采因开采位置的不同分为陆上开采和水下开采两种方法。块石料开采:结合建筑物开挖或由石料场开采, 开采的布置要形成多工作面流水作业方式。开采方法一般采用深孔梯段爆破, 特定目的使用洞室爆破。超径处理:超径块石料的处理方法主要有浅孔爆破法和机械破碎法两种。
第三, 土石料开挖运输。运用相互配套的的工程机械完成了从料场的开挖、运输, 到坝面的平料和压实等土石坝施工的各项工序。这种一站式的施工工艺流程被称之为综合机械化施工。在大中型土石坝, 尤其在高土石坝中, 实现综合机械化施工, 对提高施工技术和机械化水平, 加快上石坝工程建设速度, 具有十分重要的意义。土石坝施工中开挖运输方案主要有以下几种:
(1) 正向铲开挖, 自卸汽车运输上坝。 (2) 正向铲开挖、胶带机运输。 (3) 斗轮式挖掘机开挖, 胶带机运输, 转自卸汽车上坝。 (4) 采砂船开挖, 有轨机车运输, 转胶带机上坝。在多种坝料开挖运输方案的选择上要充分结合工程施工的具体条件, 使机械利用率充分发挥, 减少坝料的转运次数, 各种坝料铺筑方法及设备应尽量一致, 减少辅助设施, 充分利用地形条件, 统筹规划和布置。
3.3 填筑施工
第一, 土石坝坝面作业施工程序包括铺料、摊铺、洒水、压实、质检等工作。坝面作业具有工作面狭窄, 工种多, 工序多, 机械设备多的特点, 所以阻碍施工时需有妥善的制定施工组织规划。土石坝的坝面作业一般采用流水线施工方式, 这样可以有效避免因坝面作业特点对坝面施工中的干扰, 保障施工进度。流水作业施工组织应先按施工工序数目对坝面分段, 然后组织相应专业施工队依次进入各工段施工。
第二, 施工中一般采用平起填筑施工, 平起施工具有减少了接缝、接坡、削坡等工序, 保证了填筑质量的优势。平起施工尽可能大的堆石填筑面, 便于开展大机械化的施工。与此同时它还有利于继续填筑时布置进入防渗料区的施工道路, 运输反滤料及过渡料的大型自卸汽车不横穿防渗料区;有利于减小料界偏差和相邻料平起填筑时的跨缝碾压和均衡坝体的施工强度的作用, 在防渗土料与反滤过渡料的填筑关系上, 有先土后砂及先砂后土两种作法, 为加快施工进度及控制边界, 一般均采用先砂后土施工。
第三, 对土石坝进行分层强夯填筑, 应将每层土石填筑厚度控制在10m-20m之间;采用大能量的夯击动力预压, 提高土石料的密度, 消除土石料的变形;分层铺筑分层夯实, 在夯击后的土石层中填筑新的土石层, 再进行新的夯击, 直至达到坝体需要的高度。控制每层土石填筑厚度与采用夯击动力的能量, 使坝体密度、坝料的强度和模量显著提高, 施工工程量和工程造价大大降低, 使土石料的密度达到最大, 填筑完成后坝体的沉降明显减少。
4 结语
土石坝施工技术被广泛的运用到水利工程建设中, 在土石坝的施工过程中, 应认真参照有关执行规程规章的的具体内容, 采用科学合理的施工方法与技术, 在满足使用要求的同时尽量做到节约材料降低造价
参考文献
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土石坝工程施工技术 篇2
摘要：水库在促进国民经济的增长以及防御洪水灾害等方面发挥着不可替代的作用。本文结合笔者工作经验，对中小型水库土石坝渗漏的类型以及危害作简要的介绍，再分析中小型水库土石坝病险问题及原因，最后提出相应的解决措施，以供参考。
关键词：小型水库；除险加固；施工技术
引言
尽管近十几年来，我国中小型水库土石坝的施工技术水平已得到了很大的提高，仍然存在许多问题，例如存在着较严重的渗漏现象、防洪标准不高，达不到有关规范、工程老化失修、工程质量差等问题，因而造成了大量的病险水库，影响其运行，严重时，还会威胁着下游人民生命财产的安全。因此对中小型水库土石坝的除险加固施工技术进行研究有着非常重要的意义。
1.中小型水库土石坝渗漏的类型及危害
笔者根据施工经验及数据分析，得知渗漏是目前中小型水库土石坝出现安全隐患的主要原因。渗漏的类型主要包括以下三种：
（1）坝体渗漏。坝体渗漏是目前中小型水库土石坝中最常见的渗漏形式，引起这种渗漏的原因主要是因为在建设初期，对于土石坝的计划拟定并不完备，直接对水坝坝面的完整性产生影响；
（2）坝基渗漏。出现坝基渗漏的原因主要是因为在建设之前，对土石坝的具体地质并没有进行严格的实地考察与研究，使得计划的制定与现实不符，因而使水坝的地基出现诸多漏洞；
（3）接触渗漏。目前，接触渗漏的问题出现频率不高。一般来说，这种渗漏继发于上述两种渗漏，或与上述两种渗漏同时发生，加剧了渗漏问题。
2.中小型土石坝水库存在的问题
2.1建造结构不符合相关标准
中小型土石坝水库主要采用土石为主要的建造材料，由于建造施工不符合相关标准，因此也形成了相关问题的存在。这些问题大概可分为三个方面：一是出现了渗漏问题。首先，因为水坝的坝基不牢固，厚度也达不到标准，并且没有加入防渗的建造手段，就会形成大面积的渗透现象产生；再者，土石坝水库的蓄水量没有达到一般水库蓄水量应该承受的范围，当水库中的蓄水量超出了水库可以承担的负荷之后，就会出现渗漏的现象。此外，当蓄水量较大的情况之下，土石坝存在质量问题的局部区域很有可能在水力的冲击下出现崩塌现象，造成难以控制的局面。随着时间的增长，土石坝就会出现裂缝，渗漏现象就会更加严重。二是土石坝的坡度普遍很陡，这就使得滑坡现象的出现率大大提高，坝坡缺乏足够的稳定性，滑坡事件发生会使得坡度更大，加深了滑坡出现的次数。再者，由于坡度较大，在雨水量较大的情况之下，雨水冲击力度就会增强，使得土石坝不仅会在水流冲刷下变得单薄，而且会在水库底端堆积大量泥沙，减小水库蓄水量；三是中小型土石坝水库的防洪结构不合理，首先是土石坝高度较低，存储量自然较小，无法应对自然灾害；再者是水坝设计方面没有太多的防洪理念存在，防洪标准自然降低。由于建造结构不符合相关标准，使得土石坝安全性降低，极易发生危险。
2.2防范措施落后
中小型土石坝的防范措施也相对落后。首先，由于客观原因的存在，当土石坝出现滑坡、渗透等现象的时候，没有专门应对的防范措施，导致损坏程度很高，修复起来困难重重，大部分只能够重新修建，不仅消耗人力物力，更使古老的土石坝的建造文化毁于一旦。如果在很有可能发生毁坏的局部区域事先想好问题的解决方案，给予防范施工，进行加固措施，那么就会使得灾难发生度降低，并且不会因此而危及土石坝的安全。再者，土石坝的局部随着使用时间的长短会存在老化现象，缺乏科学的设计进行老化的科学控制及老化带来的影响的改善。因此，必须要做好防范措施，才能够做好土石坝存在问题的解决。
2.3管理重视度不高
在中小型土石坝存在的問题当中，最为关键的就是对管理的重视程度不高。首先，相关部门对土石坝管理没有作出过多的技术探讨，只是简单的提出几点要求，并没有付诸于行动。相关部门的不重视，造成了居民的潜意识也对此淡薄，在灾难发生的时候才能够体味事态的重要性，损失严重；再者，中小型土石坝的除险加固需要高科技人才进行指导施工，才能够达到合格的阶段，但是就现状来看，对土石坝建筑的研究人员相对较少，培养人才是关键。此外，土石坝的除险加固需要花费大量的资金才能够完成，由于经费不足造成了工期的停滞现象发生。在管理方法上也存在着不足点，没有专业的管理化系统。
3.中小型土石坝的除险加固措施
3.1加强建设
加强中小型土石坝建设，根据土石坝的结构特点进行建设。一是防渗处理。对于出现裂缝及渗透问题，首先要找出问题的关键点。其次，采用现代化的专业机械对土石坝进行极小面积的开掘，找出出现问题的原因所在，依据具体的问题进行施工的布局构造，选择施工方案进行工程的开展。由于土石坝采用的筑坝土料含水量较高就会引发渗透现象，因此对于土石坝的土料选用应该严格按照相关标准进行，才能将渗透问题从根本解决。对于坝体的泥沙也是造成渗透的原因所在，由于泥沙堵塞的排水孔，就会造成对土石坝的冲击。所以，需要定期的进行泥沙清理，保证排水孔的畅通。对于坝底。可以使用防渗膜来进行防渗改善，或者使用防渗墙，减少渗透的可能性。二是对于土石坝坡陡的改善工作。首先，根据土石坝的坝型来进行具体的施工，减轻滑动力。可以采用培厚的施工技术，使得土石坝坡度减小。对于坝基来说，尽可能的进行加固措施，加大坝基的范围，控制好承受的范围，同时保持坝基的稳定性，保证坝基的每个区域承受能力的统一性。三是在土石坝的维护与防洪方面。首先，对于长久失修的老化位置，及时的进行安全排查，进行修理工作，严重情况给予更换，并且定期的进行维护工作，保证质量。在防洪方面，按洪水及调洪计算，尽可能的加高坝体高度，根据坝基的承受力来进行施工；同时加固加大泄洪闸，增强水库土石坝抗洪泄洪的能力。
3.2加强预防
在土石坝除险加固过程当中，需要加强预防。在施工过程中加强质量管理，把握每一步工程的合理化，做好检查工作，注意细节建设，最大程度上保证合格。设想可能形成的问题，进行深度的预防工作。此外，在技术施工上，结合区域的制约影响，分析可能带来的危害，防止出现问题。在预防的环节中，还要考虑自然灾害的因素，延伸对洪水、地震等的研究，选用抗洪抗震的施工材料，加强稳定性。
3.3加强管理
在中小型土石坝的除险加固的管理需要加强，可从三个方面进行：一是制定完整的管理系统，使用计算机技术进行系统管理，对水库的每个环节进行具体的工作分配，进行岗位责任制度，对水库进行问题的研究探讨，不断的改善布局；二是加大对人才的培养，对高校进行建筑的宣传，呼吁广大学子重视这项工程，能够积极的加入到建设工程当中，学习深入的理念知识，在土石坝除险加固中做好指导工作，及时的进行工程分析。
4.结束语
病险水库特别是中小型的病险水库的加固，可以为农业灌溉、农村饮水安全、农村经济发展起重要的保障作用。近年来，土石坝问题严重，必须对其进行科学的分析与研究，充分分析工程所在地的地质条件，采取相应的防渗加固措施。
参考文献：
[1] 刘桂萍.小型水库除险加固工程问题探讨[J].建筑与工程，2011（10）.
水利工程土石坝的施工技术研究 篇3
1水利工程土石坝的优势与劣势
1.1优势
土石坝的原材料易得, 通常都能够就地取材。施工期间只需要挖掘大量的土石即可, 并不需要使用汇木材、水泥等, 因此并不需要运输, 因此其整体的施工费用大为降低。另外, 土石坝施工步骤比较小, 施工操作起来十分简单, 所应用的机械也方便组合, 能够缩短施工周期。再加之, 土石坝结构简单, 即使应用过程中出现了问题, 也能够快速维修, 同时在原有土石坝的基础上, 进行维修、扩建。除此之外, 土石坝具有非常强的变形性, 而且整个坝身结构是散粒状, 所以对地基并不过高的要求。
1.2劣势
土石坝功能有限, 无法溢洪, 因此如果要应用土石坝, 就需要再设计一个溢洪道, 因此相比而言, 并便于施工导流。由于土石属于粘性比较强的土料, 填筑过程中极易受到外界环境的影响, 比如雨天就需要停止施工, 另外, 坝身需要每隔一段时间之后就需要维护, 使得后期运营管理负担增加, 尤其是当发生沉陷时, 更需要花费比较多的费用。另外, 土石坝容易渗透, 因此施工期间要及时的预防。
2水利工程土石坝的施工技术
2.1设计布置料场
由于土石坝施工需要大量的土石原材料, 因此需要安排一个专门的料场, 以方便土石集散。料场设计布置的越加合理, 越便于土石坝施工, 因此施工人员必须重视布置工作。设计布置需要注意如下问题:第一, 确定料场的位置以及规模, 便于有效进行空间布置;第二, 施工材料的物理力学指标必须预先明确, 便于施工期间能够立即使用。料场中储存的土石料必须能够满足施工的需求, 不能因为缺少材料而停止施工。
2.2加工与运输
土料经过合格处理之后, 都可以作为土石坝的原材料。但是因为粘土颗粒一般都比较小, 具有亲水性, 而土料中如果有比较多的水资源, 则不利于施工, 为此, 施工人员必须根据技术规范来确定对土料含水量。如果有需要还应该对水含量进行处理, 正常情况下, 土料含水率应该达到2%即可, 有两种方法能够确保含水量保持在2%左右。首先, 如果土料中的含水量非常打, 施工人员可以通过自然蒸发、烘烤的方式;其次, 而如果土料中严重缺水, 则应该加水, 通常在装料或者是运输期间加水即可。
砾土中如果存在直径比较大石头, 但是数量并不多, 施工人员可以直接在料场借助装耙的堆土机清理, 之后在填筑坝体时, 再清理一次即可结束, 而如果这样的石头数量比较多, 这就需要结婚族筛分装置, 将这样的石头都清除干净, 同时也可以选用高坡下料的方法, 能够快速的将粗粒径的石头有效清除。如果过滤料直径比较大, 施工人员则应用选择应用控制爆破技术, 而如果是反滤料, 则需要选择应用筛分工艺来进行有效加工。料场开挖到运输, 都必要选择应用相配套的机械设备, 以此保证施工质量。
2.3坝基与岸坡处理
对坝基、地基和岸坡进行清理时, 应将坝基、地基和岸坡上面的乱石、余土和草木等杂物全部清除干净, 并认真做好地道、洞穴和泉眼的处理。清理坡面及局部松散浮渣, 在粘上心墙范围内回填低标号混凝土, 坝体的低洼部位填新鲜石渣, 将洼地、水塘、深槽等部位清理干净, 并回填压实, 碾压整个土质坝基填筑, 达到足够的夯实程度。
2.4压实土料
土石坝施工质量的好坏在于土石料是否压实。土料的摩擦力、粘结力和防渗性能都影响着土石坝的稳定性, 都是随土料密实度的增加而提高。土料压实特性与土料颗粒情况、含水量大小以及压实功能等有着密切关系, 土料的含水量影响着压实效果, 土料颗粒愈细, 空隙比就愈大, 含水量矿物分散度越大, 压实难度就越大。非粘性土的摩擦力大, 粘结力小, 压缩性较小, 透水性大, 很容易排水, 压缩过程快, 能很快达到压实。
2.5填筑施工
2.5.1土石坝坝面作业施工程序包括铺料、摊铺、洒水、压实、质检等工作。坝面作业, 工作面狭窄, 工种多, 工序多, 机械设备多, 施工时需有妥善的施工组织规划。为避免坝面施工中的干扰, 延误施工进度, 土石坝坝面作业宜采用流水作业施工。流水作业施工组织应先按施工工序数目对坝面分段, 然后组织相应专业施工队依次进入各工段施工。
2.5.2施工中一般采用平起填筑施工, 平起施工有几个优点:减少了接缝、接坡、削坡等工序, 保证了填筑质量;保证有尽可能大的堆石填筑面, 利于大机械化的施工;有利于继续填筑时布置进入防渗料区的施工道路;运输反滤料及过渡料的大型自卸汽车不横穿防渗料区;有利于减小料界偏差和相邻料平起填筑时的跨缝碾压;均衡坝体的施工强度, 在防渗土料与反滤过渡料的填筑关系上, 有先土后砂及先砂后土两种作法, 为加快施工进度及控制边界, 一般均采用先砂后土施工。为满足渡汛的要求、分期蓄水提前发挥效益的要求, 均要求在短时间内大坝施工到某一高程, 而受多方面的制约, 全断面填筑不具备可能性, 一般均采用临时挡水断面填筑施工方法。
2.5.3土石坝分层强夯填筑时, 应控制每层土石填筑厚度, 在10m~20m之间;采用大能量的夯击动力预压, 以提高土石料的密度, 消除土石料的变形;分层铺筑分层夯实, 在夯击后的土石层中填筑新的土石层, 再进行新的夯击, 直至达到坝体需要的高度。控制每层土石填筑厚度与采用夯击动力的能量, 使坝体密度、坝料的强度和模量显著提高, 施工工程量和工程造价大大降低, 使土石料的密度达到最大, 填筑完成后坝体的沉降明显减少。
3结论
综上所述, 可知水利工程土石坝施工技术尽管历史十分悠久, 但是随着新时期水利工程建设要求的提高, 传统的土石坝施工技术必然要融入新的技术工艺, 这样才能够保证施工质量。虽然土石坝结构比较简单, 但是施工人员也不能因此放松警惕, 依然要按照施工规范来进行施工, 做好料场的设计规划工作, 对所需要的原材料进行加工, 确保原材料都符合施工要求, 施工的重点是填筑, 施工人员必须保证填筑强度, 否则将需要进行不断的后期维修。
摘要：目前我国大部分水利工程都采用土石坝。土石坝在我国有着悠久的历史, 只是随着水利工程技术的发展, 土石坝技术以一种全新的面貌被应用在水利工程施工中。本文首先对土石坝的优势与劣势进行了介绍, 其次对土石坝施工技术进行了研究, 仅供参考借鉴。
关键词：水利工程,土石坝,施工技术
参考文献
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土石坝工程施工技术 篇4
关键词土石坝；黏土心墙；施工
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)021-0124-01
东大龙口土石坝工程位于新疆吉木萨尔县东部的东大龙口河山出口处，西距乌鲁木齐市180Km。黏土心墙土石坝坝高31m，坝长702m，坝体填筑量165万m3，其中黏土心墙料填筑量24万m3，心墙料填筑边坡为1：0.3，心墙两端与坝肩连接处边坡为1：0.6，工程等级为三等。
1黏土料规划
1）料场选择。设计所选用的T1黏土心墙料位于坝址上游，距坝址1.6～2.0km，黏土粒含量为14%～17%，为分散性黏土。料场为垅岗状低山丘陵区，以重粉质壤土和中粉质壤土为主，土料可用层厚18.2m，土料储量约257万m3。
2）土料检测。在土料场布置6个探坑，深度7m，每隔0.5～1.0m取样1组，共取原状土样43组，扰动土样7组，对其进行物理力学性质的试验，料场土料的含水率最大值为11.0%，最小值为3.0%，平均值为5.8%，室内击实试验的最优含水率为12.6%，故土料上坝前需补充水分。
3）土料开采。料场开采分I～IV区，I～III区可满足坝体不同时期土料需求，IV区作为储备料场。开采时用推土机辅以人工清理覆盖层50cm，所清废料和在开挖出的不合格土料暂存于料场边缘，以利于后期回填料场和环境保护。
采用立面开采法，在每料区分成若干开采带，每开采带宽5～6m，挖料后运料至坝体填筑现场。
4）土料浸水。土料场的平均含水率较低，且土料用量大、蒸发量大，常规洒水方法不能满足坝体填筑要求，经试验比较采用挖沟畦加水的方法提高土料含水率。①挖沟畦。根据地形分区分块，沿等高线用PC220反铲开挖浸水槽。浸水槽底宽为1.4m（为反铲斗宽度），深2.5m，边坡坡比先采用1：1，在浸水的过程中，为避免边坡失稳而造成蓄水流出料场，边坡坡比在开挖过程中适当放缓。浸水槽间断布置，地形较平缓地段槽长不超过20m；地形高差变化较大时，浸水槽两端的高差不超过30cm。槽与槽间距考虑到反铲通过和浸水槽所挖土料的堆放，以7～8m为宜。②沟畦充水。浸水槽充水深度以接近平均地面20～30cm处为准，每次充水浸润完成后立即进行下次充水，冲水时先充浸水槽最低处，让水面自由上升，尽量避免水从高处向低处流，充水次数根据土料含水率确定，最后一次充水时，当进水槽内蓄水剩余1/3时封土覆盖。③含水率检测。沟畦覆土1个月后，选择2～3个典型部位挖探坑进行含水率检测，若含水率偏大、局部成泥团不能用于填筑坝体时，继续闷放；若含水率偏小时，则在装车前或在坝体用洒水车（或水管）对土料进行洒水，使土料含水率为12%～14%。
2黏土心墙施工
1）黏土料碾压试验。碾压设备采用YZTK-18拖式凸块振动碾，拟定试验土料配置含水率为15%、13%、11%，虚铺厚度为60、50、40cm。碾压时的铺料厚度及碾压后的沉降用水准仪测量；含水率、密度采用环刀法结合核子密度仪进行检测。选取的8个试验点均匀分布于试验土层上，取均值作为该场地的评定值。
经计算分析，碾压时含水率为12.6%、虚铺厚度50cm、碾压6～8遍较优。
2）黏土料填筑施工。填筑施工工艺流程：填筑面分段→土料上坝→摊铺→碾压→质检、验收。①填筑分段。平行坝轴线每坝段100m～150m，按土料上坝强度划分坝段大小，施工中根据现场情况进行调整，最低保证3个坝段以使填筑作业连续进行。垂直坝轴线方向黏土心墙作为一个单独填筑区。②土料摊铺。采用15t自卸汽车运料上坝，推土机铺料，辅以人工局部平整和修边。采用进占法卸料，首先形成一个进占平台，汽车在平台上平行卸料，推土机进占平料。在底部坝体断面宽时可垂直坝轴方向卸料，随坝体上升，平行坝轴方向卸料，摊铺厚度45～50cm，边角部位摊铺厚度15～20cm。同一层填筑施工，先中间然后向两边分。为避免反滤料的污染，黏土料填筑前先在反滤料顶部铺设一层彩条布。③土料碾压。大面积碾压采用推土机牵引YZTK-18拖式凸块碾，碾压6～8遍。碾压时平行坝轴线进退错距法碾压，速度1～2档车速，在分段搭接处，顺碾压方向搭接不小于30～50cm，垂直碾压方向搭接1～1.5m，碾迹错距搭接30cm，同时增加碾压1～2遍。黏土料与防渗墙、坝肩边坡接触边角部位采用YZ-1.8自行式碾碾压或采用蛙式夯、平板夯夯实，蛙式夯采用连环套打法，碾压或夯实6～8遍。碾压完成后，进行含水率、干密度检测，合格后方可进行下一工序施工。④辅助作业。由于黏土料大面积采用凸块碾碾压，因此坝面无需刨毛处理，仅对局部小块碾压或夯实部位进行人工或机械刨毛处理，包括坝面清理、平土、削坡、边线及边坡的修整等辅助作业。
3质量控制措施
1）土料控制。对料场各部位的土料进行含水率检测，根据含水率确定加水量和加水次数；当料场土料含水率略小于最优含水率时，直接在料场补充加水，如含水率相差较多，要重新配制土料；坝面卸料时要及时对黏土料进行含水率抽检，当含水率小于11%或超过14%时，要翻晒或补水等。
2）填筑控制。土料填筑厚度控制不超过50cm，填筑前，根据铺土厚度和每车运量计算出摊铺面积；平料前在填筑区两侧人工用坝料堆起间距5～10m、厚度50cm的土堆，采用插钎检查填筑厚度。
3）碾压控制。洒水或雨后含水率超过14%时，在碾压过程中易出现橡皮土，此时要将含水率较高的土料进行翻晒以降低含水率，出现橡皮土的地方要挖除清理。黏土料与反滤料接触部位要骑缝碾压。
4）搭接部位控制。在黏土心墙与放水涵洞、混凝土齿墙、坝肩等刚性部位结合处，在回填土料前要对混凝土面进行彻底清理和洒水湿润，然后涂刷浓泥浆（土：水=1：2.5），边刷泥浆边铺土并夯实，泥浆厚度为3～5mm。在施工过程中泥浆要保持湿润，严禁泥浆风干后再填土，保持涂刷泥浆的混凝土面两侧均衡上升，用YZT-1.8t小型震动碾碾压。
在坝体分期分段填筑中各施工缝的搭接部位，要预留搭接坡，搭接坡不陡于1：3，高差控制在15m以内，并予留保护层，随着填筑块的上升逐层清理保护层，再回填土料，骑缝碾压6～8遍。
5）雨季控制。在多雨季节，黏土心墙填筑坝面稍向上游倾斜；下雨时要覆盖防雨，并用振动平碾压实封闭黏土心墙坝面，以利排水防冲；在黏土心墙区施工的机械在雨前要移出工作区，下雨时禁止车辆通行，雨后及时处理积水，整理坝面。
6）冬季控制。当日最低气温在-10℃以下或在0℃以下且风速大于10m/s时要停止施工，严禁土料中加有冰雪和冻土；新填土层和已填好的土层相接时，严禁结合面有冻雪，接坡面削成梳齿状榫槽，用不含冻土的暖土料填筑。
4结语
新疆东大龙口气候特殊，夏季炎热、冬季寒冷，昼夜温差大，易造成土料水分损失和产生冻块，同时，天然黏土料含水率低，保水性差，在施工中取得以下经验：①对土料特性进行认真检测分析，从料源上控制好质量；②当土料含水率与最优含水率相差较大时，采用开挖沟畦浸水方案来提高土料含水率；③土料开采时，表面风干层用水管进行补充加水，采用立面开采，降低开采过程中的水分损失；④在土料摊铺时，采取算方上料、定点卸料、随卸随平、定机定人及插钎检查等控制手段；⑤减少土料含水率损失，黏土填筑宜“三快”，即快上料、快碾压、快质检，将每个填筑作业的循环时间减小到最少。
参考文献
[1]水利电力部水利水电建设总局：水利水电工程施工组织设计手册.第二卷.北京:中国水利水电出版社,2001.
[2]中国水利水电科学研究研：碾压式土石坝施工规范DL/T5129-2001.北京:中国标准出版社,2001.
作者简介
土石坝工程施工技术 篇5
1.1 土石坝的优点
在历史上, 土石坝的出现相对较早。从人类活动出现开始, 土石坝就开始运用。土石坝施工材料来源较为简单, 一般都是就地取材, 对材料的要求相对不高, 作为土石坝的主要材料, 土石发挥着一定作用。在坝形修筑时, 较少对木材、钢材和水泥等材料进行使用, 从而将运输成本和修坝费用减少。其次, 土石坝修筑存在较少的施工工序, 技术相对简单, 若机械参与到施工中, 则会大大缩短施工周期, 土石坝修建相对简便, 对后期的维护和扩建发挥着有利作用。
1.2 土石坝的缺点
土石坝存在较差的坚固性, 由于土石是构成坝体的主要材料, 缺乏粘性, 无法将洪涝灾害进行有效预防, 而且在温度和水分的影响下, 粘性土料的粘性失去, 通过长期的雨水冲击, 坝体上的土石会逐渐向坝中流入, 从而产生淤泥, 对清理造成一定难度。具有不便的施工导流, 在土石坝施工建设中最大的危害则是渗流问题。
2 水利工程土石坝施工的技术分析
2.1 确定料场规划
料场在施工中作为土石坝材料的汇集地, 对土石坝施工具有保障性作用, 必须高度重视料场的规划及使用, 在进行施工时, 施工质量、工程投资以及工程进度受到料场规划的直接影响, 做好料场时间和空间的规划。在科学合理规划料场时, 应先有效确定料场的位置和高程, 运用合理布置, 做好空间规划工作。第二, 全面掌握土石坝施工材料的埋深、产状、地质成因、储量以及各类物理力学指标, 实现土石坝施工材料现场的质量规划的有效落实。第三, 将各部位之间变化的互相影响进行充分考虑, 例如:聊哈长与施工强度、坝体填筑等。也就是说, 要想使水利工程土石坝料场规划布置工作做好, 土石坝施工料场的总储量应能与坝体总方量的需求得到保障, 并且应与施工中各个阶段坝体强度的最大要求相满足, 促使土石料的最大功能作用形成最大程度的发挥。
2.2 土石料的加工和运输
当清除完表层及不合格土料之后, 均可应用与上坝修筑上。但由于存在较小的粘土颗粒、超过表面积、水对土料工程的性能的加大影响以及填筑压实中的最佳状态的最优含水率等问题存在, 与上述因素相结合, 确保做到涂料含水率的合理控制。与规范要求相结合, 合理调节水分, 在填筑压实的过程中, 将合格料的判定标准划分为:在最佳含水量±2%的含水量即可。土料含水量的调整方法主要包括以下两种:在挖装卸料过程中, 土料含水量降低的方法主要包括翻晒、自然蒸发、烘烤以及铲料等。而土料含水量提升的方法又包括在料场加水、在开挖、装料及运输中加水等。砾土中有较少超径石含量, 经常在料场内运用转耙的推土机进行初步清除, 然后在填筑坝体面上进行填筑平整时再进行彻底清除。当有较多超径石含量存在时, 可采用料斗对蓖条筛 (格筛) 或其他简单筛分装置实施设置, 从而发挥筛除的作用。或通过从高坡下料的方法, 导致粗细分离的方法使粗粒径清除。应直接采用控制爆破技术对粗粒径较大的过渡料进行开采, 对于较高质量要求且较细的反滤料而言, 垫层料可进行筛分、破碎及掺和工艺进行操作。在土石坝施工过程中, 从料场开挖至运输的整个环节中的各个工序, 都应由一个互相配套的程序进行机械化操作, 从而有一个完整的施工流程出现, 即综合性机械化施工流程。特别是对于大型土石坝工程中对综合机械化施工进行实现的, 则可以将施工水平和技术得到更好地提升, 有效地提升土石坝工程的建设速度。
2.3 处理坝基和岸坡
在清理坝基、岸坡及地基铺盖时, 应全部将坝基、铺盖地基以及岸坡上的草皮、树木、乱石、树根以及各种构筑物等清除干净, 并对水井、地道、泉眼、洞穴等实施认真处理, 运用人工清理的方法对坡面及局部松散浮渣进行清理, 运用低标号混凝土回填至粘上心墙范围内, 在其他低洼部分运用新鲜石渣进行分层回填。采用机械与人工清理相结合的方法, 运用分层回填压实, 碾压整个土质坝基填筑, 进一步使夯实的程度得到保障。
2.4 土料压实
作为土石坝施工质量的关键, 土石料的压实应被重点关注。将土石坝自身稳定的土料内部阻力及土料的防渗性能等因素进行维持, 随着土料密实度的增加, 土料内部阻力和防渗性能也会进一步提升, 结合土料的自身性质, 土料颗粒构成状况、含水量大小以及压实功能等与土料压实特性产生切实关系。土料颗粒的组成对压实效果产生影响, 颗粒越细, 则会有越大的空隙比, 因此有越大的含水量矿物分散度存在时, 压实难度则就逐渐提升。对压实效果产生的影响的另一主要因素则是土料的含水量。非粘性土的粘结力小, 摩擦力大, 则会有较小的压缩性存在, 但透水性大, 排水容易, 具有快速的压缩进程, 能够与压实要求得到较快满足。
2.5 填筑施工
1) 土石坝坝面施工的施工流程主要分为以下几方面:铺料、摊铺、洒水、压实及质检等工作。坝面施工有狭窄的工作面存在, 有较多的工种、工序及机械设备, 在施工过程中, 应妥善处理施工组织规划, 为了避免坝面施工产生的干扰, 延误施工进度, 在坝面施工中对流水作业施工进行操作。结合施工工序, 对流水作业施工工序进行坝面分段, 然后对相应专业施工队进行组织, 使各个工段施工得到依次展开。
2) 通常情况下, 在施工中运用平起填筑的方式进行施工, 该施工方法具有接缝、削坡、接坡等工序减少的优势, 使填筑质量得到保障;确保存在最大可能的堆石填筑面, 对大机械化施工产生便利;在继续填筑时有利于防渗料区施工道路的布置;对反滤料及过渡料进行运输的大型自卸车辆, 禁止从防渗料区穿过;使料界偏差与相邻料平起填筑时的跨缝碾压得到减少;坝体的施工强度得以均衡。在防渗土料和反滤过渡料的填筑关系上, 有先砂后土、先土后砂两种方式, 为了加快工程及大怒和控制边界, 通常对先砂后土施工进行运用。为了使渡汛及分期蓄水效益的提前发挥得到实现, 则要求在短时间内, 大坝施工能够对某一高程达到, 由于多方面因素造成的制约, 全断面填筑不会存在运用的可能性。一般对临时挡水断面填筑施工方法进行运用。在心墙部位无法实施填筑时, 只能对堆石料及临时断面进行填筑, 与多方面考虑因素相结合, 采用稳定性复核的方法开展临时断面的设计工作, 当填筑临时断面达到设计高度后, 即可对尾部坝料进行填筑。
3) 采用分层夯实填筑法开展土石坝施工时, 应首先控制每层土石的填筑厚度, 使其控制在10m~20m范围内。运用大能量夯击动力预压, 使土石料的密度得以提升, 进一步将土石料的变形消除, 对于完成夯击的土石方而言, 分层铺筑和夯实需要重新填筑土石层, 再实施重新夯击, 直到满足坝体需要的高度即可。控制每层土石填筑厚度和夯击动能, 有效提升坝体密度及坝料的强度和模量, 使工程施工作业量及工程造价有效降低, 最大程度上发挥土石料的密度, 完成填筑后则会出现坝体沉降减小的现象。
6) 结合部位施工
在对土石坝进行施工时, 不可避免坝体的防渗土料会结合地基、岸坡以及周围其他建筑的边界。根据施工导流、分期分段分层填筑、施工方法等要求, 必须对纵横向接坡和接缝进行设置, 在该结合部位会对整个坝体的稳定性及质量产生影响。若有过多接坡和接缝存在时, 还会直接影响整个坝体的填筑强度, 特别是对机械化施工产生影响。因此, 对于坝体结合部位施工而言, 一定应运用合理且可靠的技术措施, 同时应对质量管理与控制进行加强, 促使坝体的质量与预先的设计要求相符。
3 结论
总之, 在现代化水利工程建设中, 土石坝施工技术发挥着极为重要的作用, 随着社会经济的快速发展, 对建筑工程质量的要求也出现了较高提升, 而水利工程建设的必要性和重要性则更不必说。工程建设应严格根据水利工程建设的发展, 不断提升和完善土石坝施工技术。由于生活需要, 人们逐渐增强了水利建设的重视程度, 同时土石坝技术改进的成功与否也会对水利工程建设产生直接影响, 制约了土石坝施工技术的未来发展, 因此应全面综合进行分析。
摘要：作为我国较早出现且普遍运用的一种坝型, 土石坝对我国“洪涝灾害、干旱缺水”等水问题的解决发挥着重要作用。土石坝的运用存在较高的坝基地质要求, 就地取材、施工便利且节约材料等优势。随着大型高效施工机械设备的逐渐应用, 改进坝体防渗结构和材料, 使施工人员逐渐减少。由于施工工期的逐渐缩短, 施工费用的进一步降低, 促使土石坝的应用前景得到有效扩展。
关键词：水利工程,土石坝,施工技术,发展方向
参考文献
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[2]张爱民.关于土石坝施工技术方案的深化应用[J].科技创新与应用, 2013 (24) .
土石坝工程施工技术 篇6
1 对土石坝施工的阐述
从一般情况下来讲, 所谓水利工程土石坝施工技术, 主要指的是在用施工现场泥土与石料等水利工程施工原材料的基础上, 通过抛填与碾压等多种方式筑成挡水坝, 继而提高水利工程防渗结构的一项施工技术。对于水利工程土石坝施工技术而言, 施工单位在土石坝施工过程当中, 往往需要分清楚土石坝的种类以及优势与缺陷, 从而才能够在规划布置料场的基础上, 更好地进行土石料加工与填筑施工工作, 才能够从整体上提高水利工程土石坝施工技术水平。
从土石坝所能够发挥的作用来看, 施工单位进行水利工程土石坝施工工作比较方便, 并且能够在很大程度上节省建筑原材料、减少运输成本, 从而有效缩短了水利工程的建设工期。同时, 常常由于土石坝本身坝体结构简单, 方便施工单位进行维修与扩建;由于土石坝工程施工对当地地基地质条件要求比较低且坝身具有较强适应性, 土石坝施工技术简单、工序少, 因而土石坝工程方便施工单位利用机械化设备快速进行工程施工, 继而使得竣工后的土石坝工程不易变形。以上众多的土石坝工程的优点使得土石坝工程在当前水利工程建设中迅速普及。但是就土石坝工程的性质而言, 土石坝工程的坝顶是不具备溢洪能力的, 并且施工导流不方便, 填筑土料容易受到外界自然气候因素的影响而发生沉陷现象。这就使得施工单位在进行土石坝工程施工工作时, 要结合土石坝的优点与缺点, 采取恰当的措施有效处理土石坝的缺陷, 这样才能够有效提高土石坝的整体施工质量。
2 水利工程土石坝施工技术分析
2.1 料场的规划
水利工程土石坝的施工必然需要使用到许许多多的土石坝材料, 因而对于料场的选择与规划需要施工单位予以重视。并且在进行土石坝施工之前, 施工单位就要做好料场的空间、时间、质与量等多方面的规划, 从而才能够在统筹全局的基础上, 保证土石坝施工的顺利进行。所以, 施工单位应充分考虑料场与施工强度、填筑部位之间的变化关系, 在合理选择料场位置的基础上科学地进行料场的布置。同时, 在规划、布置料场的时候, 施工单位应结合地质结构等诸多因素, 对料场进行质与量的检测, 从而才能够使得料场的规划布置能够真正服务于土石坝施工。
2.2 土石料加工与运输
(1) 从通常情况下来讲, 在清除表面以及不合格材料之后的土料一般都能够上坝进行建筑。而粘土颗粒较小致使土料亲水性比较强, 因而进行填筑压实工作时要严重控制好土料含水量, 继而保证含水量恒定在2%之间。并且在施工单位调整土料含水量的同时, 可以采用自然蒸发与烘烤晒干等方式来降低土料含水量, 可以采用料场、料堆加水或者挖掘、运输过程中加水的方式来提高土料含水量。
(2) 在运输土石料的过程当中, 施工单位要规范土石料开采、运输等工作, 并且在机械化进行的同时, 合理调控好施工流程, 从而才能够在提高土石料运输速率的基础上, 快速提高土石坝工程的施工速度, 有效缩短施工周期。
2.3 填筑施工
作为土石坝工程很重要的一个环节, 填筑施工的效果往往直接决定了土石坝的整体施工质量。因而施工单位在进行填筑施工时, 要围绕着铺料、洒水、压实与质量检测等基本施工程序要具体展开。并且在进行土石坝施工时, 要对施工工序进行合理规划, 采用流水作业的方式施工, 从而才能够避免延误土石坝施工工期。另一方面, 采用平起填筑施工方法能够有效减少接缝与削坡等施工程序, 有利于减少跨缝碾压等工序, 从而在保证填筑面尽可能大的同时方便了大型机械的施工;并且施工单位在进行土石坝分层强夯填筑时要控制好每层土石的厚度, 采用大能量夯机动力进行碾压, 才能够有效提高土石料的密度, 控制好每一层土石的厚度, 从而有效降低土石坝的工程量与造价。
2.4 坝基与岸坡的处理
在施工单位进行坝基与岸坡处理工作时, 要将位于坝基、岸坡上面的树木、乱石等资源进行全面清理, 同时做好水井、地道等的处理工作, 并且在采用人工清理坡面与局部松散浮渣的基础上, 用新鲜石渣分层回填低洼部位, 继而进行分层回填压实工作。这能够使得土质坝基填筑达到足够的夯实要求。
3 水利工程土石坝施工技术的发展趋势
从现阶段水利工程土石坝施工建设情况来看, 由于土石坝能够大大缩短施工周期、能够促进经济的发展, 因而在水利工程当中广泛应用。同时, 在水利工程日益增多的今天, 施工单位要正确选择施工方法来控制土石坝的施工质量, 并且使得土石坝能够在最大程度上起到防渗防水的作用, 从而才能够使得施工单位在指定的工期之内高质量地完成水利工程土石坝的建设。从另一层面上来讲, 近些年水利工程土石坝的广泛应用, 推动了土石坝施工技术的快速发展, 因而诸如橡胶坝等多种新型坝型在当前社会中逐渐普及。相较于传统的土石坝建筑而言, 传统的土石坝具有施工简单、对地基要求低等诸多优点, 所以施工单位对提高土石坝施工效率与缩短施工周期异常重视。同时, 缩短填筑时间以及增加填筑强度必然离不开大型机械化设备的投入使用, 因而土石坝施工技术的另一发展趋势必然是大量大型机械化施工设备的投入使用。这亦能够有效较少施工成本、缩短施工周期, 从而在规范土石坝施工技术的过程中, 有效提高土石坝的施工技术水平。而随着我国经济的快速发展以及科学技术水平的快速提高, 必然会诞生许多新型的水利工程土石坝施工材料。因而从一定程度上来讲, 往往由于这些新型的施工材料具有优越的性能, 而使得旧有的施工材料被市场化经济所淘汰。这些新型施工材料的应用, 能够在不同程度上提高土石坝的性能, 从而优化水利工程土石坝的施工效果。而这也是水利工程土石坝的一个重要发展趋势。
4 小结
现代化科学技术水平的快速发展, 将使得新型施工材料不断普及。因而水利工程土石坝施工单位在进行工程施工时, 要顺从社会发展的趋势, 引用新型施工材料与机械化设备, 从而才能够使得水利工程土石坝施工程序系统化、规范化, 进而有效提高土石坝的整体施工水平, 减少工程建设过程中资源的浪费。
摘要：现代化科学技术水平的发展, 带动了水利工程建设行业的兴起, 水利工程基础设施也不断完善。针对当前水利工程的整体施工质量而言, 水利工程土石坝施工技术受到了施工单位的重视。本文将对水利工程土石坝施工技术进行系统性的分析, 继而在分析当前土石坝施工技术的基础上, 简单探讨水利工程土石坝施工技术的整体发展趋势。
关键词：水利工程,土石坝,施工技术,发展趋势
参考文献
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碾压式土石坝施工技术要点探讨 篇7
1 工程测量与岸坡清理
在清理岸坡前,应做好工程测量工作,还应对整个工程测量的数据进行严格的审核和复测,确保能够取到有效的数值。在放青坡线时,要注意放线的高度和距离,一般起坡线都应放大。做完清坡工作后,紧接着就是填筑的过程。在填筑过程中,必须要遵循边测量边绘制的原则。心墙和坝壳在上料前,必须进行边线测量,并在此过程中绘制相应的图纸,在此依据上进行填筑。
2 坝基与岸坡处理
坝基与岸坡的处理在整个工程中起到很大的作用,它既是一项隐蔽工程,同时也是一项安全工程。在整个处理的过程中,如果处理不善,很可能会导致整个工程的坍塌,涉及工程安全问题。因此,在具体操作时,施工人员应更为认真负责地进行施工。坝基与岸坡的清理工作应在大坝填筑前完成,在清坡的过程中,我们一般采用分层清理的方式,即先清理所需要的层面,待坝面高度达到一定程度时,再进行坝面的清理。这样一来,可以有效地省略坝面清理的步骤,避免了反复清理的繁杂程序。在坝基与岸坡的处理过程中,应当遵循完整原则,即清除所有坝基障碍物,并妥善处理好水井和泉眼等设施。当坝基与岸坡的处理达到设计标准后,工程监理人员应验收坝基与岸坡处理过程中与之相对应的图纸和信息,并进行严格的审核,审核通过后再进行下一道工序的操作。
3 填筑
填筑这一工序是在坝基与岸坡处理完成后的基础上进行的。只有在处理合格后,才能进行这一道工序。建设前,对整个过程进行规划和信息审核尤为重要。施工时,必须要进行试验碾压,以保证工程质量。
3.1 心墙填筑
心墙的填筑要保证与坝的轴线平行,铺料的开采则应遵循就近原则。它的整个过程包括挖掘机开采、人工粉碎、自卸汽车运输碾压和洒水汽车洒水等。铺筑与碾压的过程必须要连续进行,如果中间断歇,会不易控制。
3.2 坝壳填筑
坝壳填筑的工作内容和程序与心墙的填筑较为接近,但它们之间也存在一定的区别,其主要区别就在于,坝壳填筑的技术要求要高于心墙填筑的技术要求。在心墙填筑这道工序中,由于材料的采取遵循了就近原则,采料地区离施工处较近,所以,这就对工程机械的配置没有过高的要求。而在坝壳填筑的过程中,对工程材料提出的选择要求却较为明显。对于浸润线以下的填料,最理想的选择是风化石渣,而对于坝上的填料,应尽量避免杂质超标。在此基础上,还要控制好坝体本身的含水率,当坝底水分达不到技术要求时,应在碾压前洒水湿润,并严格控制好铺筑厚度。
4 反滤排水设备和护坡施工
4.1 反滤排水
在铺设反滤层时,应首先做好碾压工作。待碾压工作完成后,划出反滤层的开挖线,然后进行开挖并填筑。在填筑的过程中,应严格控制好反滤层的厚度,避免过厚或过薄现象的产生。
4.2 坝趾排水
在坝趾的选料上,最好选用较为坚硬的石料,因为它对饱和抗压强度、几何尺寸和软化系数等都有较严格的要求。在石料的分布上,靠近反滤层处,应选择颗粒状较小的石料;而在坝体外层,则应选择颗粒较大的石料。铺设的厚度应控制在1m以内,这样可以使整个坝体结构稳定,不易坍塌。而在石料的铺设结构上,我们应当采用上下交互填充的填筑方式,不得留有过大的空隙和缝隙,更要避免石料的相互垂直,以防止坝体不稳。
4.3 护坡
在做护坡工作前,同样要按照具体的图纸要求和坡面设计要求进行施工。当坡面高度超出实际所需要的高度时,通常应将其削至到具体要求的高度。待坡面高度达到实际图纸要求时,再进行铺设。在铺设过程中,应注意铺设的顺序:先铺设垫层,再铺设砌石。垫层的铺设要做到层、面、体的有效统一,质量高的垫层一般都符合层次分明、面层无棱角、整体完美等特点。
5 工程质量的控制
在具体的施工过程中,工程质量的控制是最后一道工序。一个好的工程,不仅仅是指整个建筑在结构、外观、造价上具有一定的优势,同时,除满足上述条件之外,整个建筑的性价比也尤为重要。
碾压式土石坝的质量控制主要分为坝基、选料、坝体建筑、护坡和反滤体的控制。在坝基的控制上,主要是做到对坝基稳定性的控制,它是整个工程质量控制的决定因素。它的主要控制对象是对坝基稳定性具有影响的建筑物和堆积物等,因此,在坝基控制中,应严格对此进行清理。对于选料的控制,主要是针对料场来说的。好的建筑离不开优质的建筑材料,因而填料的开采和填料的含水率都应符合相关的规定要求,而在采料后,料场的清理和处理也应做到妥善安排。坝体建筑质量控制的中心环节就是做好防渗体与坝内其他建筑结构的结合,如果这一环节控制不好,极易造成坝体的不稳与坍塌。因此,在控制这一环节时,施工人员更应谨慎、细致。护坡与排水反滤体质量的控制主要集中在砌体选料的质量和建筑结构的设置上等。
6 结束语
综上所述,在水利工程建设实践中,土石坝的建设与其他建设大致相似,多为运用传统的规划、建设、控制方法等内容。但同时也应该看到不同的是,土石坝的建设并不局限于传统的建设方法和建设用途,它的建设不仅是为了防洪、灌溉,同时也是为了发电和带动地方经济。因此,在主要的施工技术上,这就对我们施工人员提出了更高的要求。在具体的施工过程中,我们应在传统技术的基础上,更好地改良创新某些具体环节,将其更好地运用到建设过程中,进而建设优质工程,拉动地方经济,为我国建设事业的腾飞增添一份新的力量。
摘要：水坝不仅具有实用价值,同时它也具有经济价值,它在防洪、灌溉和拉动地方经济方面扮演着重要的角色。采用理论结合实践的方法,就碾压式土石坝施工技术进行了探讨,分别从工程测量与岸坡清理、坝基与岸坡处理、填筑、反滤排水设备及护坡施工和工程质量的控制这几个方面展开了详细的论述,以期为工程建设实践提供参考。
关键词：土石坝,碾压,施工技术,工程建设
参考文献
[1]徐玉洁.土石坝施工施工质量控制技术[M].郑州:黄河水利出版社.2012.
土石坝工程施工技术 篇8
1 土石坝施工环节探讨
尽管土石坝施工技术应用了很多年, 但是在具体施工的时候, 因为土石坝施工方法一直都没有得到有效的改进, 所以根本无法准确的估计出土石坝自身的效益。因为相关的施工人员应该不断积累经验, 根据不同施工项目总结哪种类型的土石坝的优势最好, 适合比较的地形地势的水利建设。经过多年土石坝建设经验, 笔者认为辗压式土石坝效果最好, 因为采用这种方式来建设土石坝, 可以通过控制坝高, 优化施工环节, 节省施工时间。
因为土石坝材料分布范围十分广泛, 所以在土石坝建设的时候要尽可能的做到在原地取材, 这样就减少了原材料成本的支出, 但是因为土石坝材料简单容易得到, 因此要注意施工质量, 不能因为原材料的原因, 而是土石坝的质量受到影响, 尤其在对土石坝地基施工建设时, 更要把握好质量关, 这样才能真正保证土石坝的质量, 发挥挡水抗洪的作用。在具体施工的施工应该把握好施工时间, 尽量缩短施工周期, 这样才能有效的节省时间和成本。在对水泥坝施工的时候, 一定要着重坝顶的施工, 因为坝顶是实现溢洪的关键, 而且要保证不能出现不均匀沉陷的情况。
2 土石坝施工技术方案的深化应用
为了保证土石坝真正实现其价值, 必须对其施工技术方案进行深化, 这样才能确保土石坝继续的得到广泛的应用, 可以采取以下几种方案来实现土石坝施工技术方案的深化。
2.1 完善土石坝施工系统。
要想明确的估计出土石坝的效益, 拥有一个完全的土石坝施工系统很关键, 相关人员可以根据这个系统中的各个环节发挥的作用, 才对其进行总体的评价, 这样也能够提高土石坝自身的综合效益。在这些系统中, 首先应该做好料场的规划, 从源头上把关, 优化料场生产设置环节, 这样既能从源头上保证土石坝材料的质量, 又能保证在生产土石坝材料的时候, 不破坏当地的环境, 无论是经济效益, 还是社会效益都有一定的保证。在对料产进行规划的时候, 要与土石坝施工中的其他环节做好配合, 这样才能实现整体的协调发展。而在对料场进行规划的时候, 应该注意两方面:
一方面是做好时间的规划, 因为不同的土石坝施工项目, 其强度也是不同的, 所耗费的时间自然也不一样, 而且还要时刻关注坝体填筑部位有哪些变化, 根据这些变化, 料场应该做好相应的准备。另一方面, 质与量都要做好规划, 料场在选择地点时, 要充分的考虑到地质地形以及储量等问题, 要选择一个既有充足的储量, 又能保证质量的地点。在进行地点选择时, 相关人员应该做好调查, 看看土石坝具体需要多少储量, 在施工的过程中, 有哪些环节强度很大, 具体又需要多少储量, 这些都要做好充分的调查, 尽量减少原料的浪费, 又能保证原料的供应。
2.2 完善坝体填筑系统。
在土石坝具体建设的时候, 相关建设人员应该保持土石坝坝体表面干净整洁, 在用料环节上要按照相关规范进行, 这样也能够从整体上节约施工成本。当土石坝进行到填筑压实的阶段的时候, 相关人员应该做好含水量的优化设计, 因为土石坝含水量的多少, 直接关系到其质量, 如果含水量太少, 坝体太干, 不能有效的进行填筑, 如果含水量过多, 就会使坝体不牢固, 起不到挡水的作用。通过在料场加水, 料堆加水, 在开挖、装料、运输过程中加水方法法来提高土料含水量。一般在超径石含量不多的砾质土中, 用装耙的堆土机先在料场中初步除, 然后在坝体填筑面上进行填筑平整时再作进一步清除;当超径石的含量较多时, 可用料斗加设蓖条筛或其他简单筛分装置加以筛除, 还可采用从高坡下料, 造成粗细分离的方法清除粗粒径。粗粒径较大的过渡料宜直接采用控制爆破技术开采, 对于较细的、质量要求高的反滤料, 垫层料则可用破碎、筛分、掺和工艺加工。
2.3 为了满足实际作业单需要, 我们也要进行石料开采环节的优化。
根据其实际情况, 实现相关开采方法的应用。开采方法具备其开采位置的差异, 分为水下开采及其陆上开采两个环节。
在日常的块石料开采过程中, 我们需要进行开采布置环节的优化, 实现其工作而流水作业方式的深化应用, 实现其开采方法方案的深化应用。通过对相关爆破方式的应用, 满足实际工作的需要。在此环节中, 我们也要进行超径石料处理模式的应用, 实现其处理系统的内部环节的协调。在土石料的开挖运输过程中, 通过对先进机械设备的应用, 保障工程的质量效率的提升, 促进其施工工艺的整体化运作。在大中型土石坝, 尤其在高土石坝中, 实现综合机械化施工, 对提高施工技术和机械化水平, 加快上石坝工程建设速度, 具有十分重要的意义。
土石坝施工中开挖运输方案主要有以下几种:正向铲开挖, 自卸汽车运输上坝, 正向铲开挖、胶带机运输。斗轮式挖掘机开挖, 胶带机运输, 转自卸汽车上坝。在多种坝料开挖运输方案的选择上要充分结合工程施工的具体条件, 使机械利用率充分发挥, 减少坝料的转运次数, 各种坝料铺筑方法及设备应尽量一致, 减少辅助设施, 充分利用地形条件, 统筹规划和布置。
2.4 完善作业体系。
根据其实际运行特点, 实现其施工组织规划的有效优化。流水线式施工模式是土石坝坝面作业的重要模式, 通过该模式的应用, 实现施工时间的有效控制, 以有效降低相关因素对于坝面施工的干扰。在流水作业施工过程中, 我们要根据相关的施工工序, 实现坝面施工环节的优化。平起施工尽可能大的堆石填筑面, 便于开展大机械化的施工。与此同时它还有利于继续填筑时布置进入防渗料区的施工道路, 运输反滤料及过渡料的大型自卸汽车不横穿防渗料区;有利于减小料界偏差和相邻料平起填筑时的跨缝碾压和均衡坝体的施工强度的作用, 在防渗土料与反滤过渡料的填筑关系上, 有先土后砂及先砂后土两种作法, 为加快施工进度及控制边界, 一般均采用先砂后土施工。
结束语
综上所述, 可知可以通过优化土石坝施工技术方案, 来提升土石坝的性能。虽然土石坝无论是从施工过程, 还是原料获取都非常简单, 但是这是因为简单, 所以经过多年的发展其施工技术依然没有大的改变, 相关人员应该重视这个问题, 在简单方便的施工技术也有可以优化的空间, 只有在各个环节上都做到了优化, 才能在整体上做到土石坝施工技术的优化。本文是笔者多年土石坝施工技术经验的总结, 希望为相关土石坝施工技术人员提供借鉴。
参考文献
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[2]乔勇, 苗树英, 续继峰.中国土石坝施工技术进步综述[J].水利水电施工, 2012 (6) .
土石坝工程施工技术 篇9
关键词：土石坝坝基渗漏混凝土防渗墙质量控制
一、土石坝混凝土防渗墙必要性
近年来，土石坝作为历史比较悠久，应用最为广泛的坝型，得到了迅猛的发展。与其它坝型相比，其具有就地利用材料，更好的适应地基变形，结构简单，管理方便等优点。在我国各地，一大批高质量的土石坝成功建成。但根据一些国家对土石坝事故统计，坝基渗漏失事等工程质量或事故问题占了很大比重。土石坝对坝基的要求较低，其坝基的抗渗能力较差；因此，要十分重视坝基处理工作，从而很好地控制渗流量，同时保证坝基在渗流作用下的稳定性。在土石坝坝基防渗控制措施中，当前，比较可靠的措施为在土石坝中建造混凝土防渗墙，通过在坝中建造混凝土防渗墙，可以大大减轻或控制土石坝渗漏现象，从而稳固坝基，增强土石坝的稳定性和耐久性。
二、土石坝混凝土防渗墙施工
（一）混凝土防渗墙施工细节
混凝土防渗墙可应用于各种透水地基，从细砂到砾石层都是可以采用的，其深度可达60～80m，目前，世界范围内最深已达130m以上，它的优点是防渗效果明显，施工进度较快，工期短且经济；但是，也存在一定的缺陷，质量不易控制且对施工的技术要求较高，同时需要一定的机械设备配合施工。一般砂砾石层深度80m以内可以采用混凝土防渗墙。其构建过程相对容易，用冲击钻或其他工具沿着平行坝轴线方向分段达成槽型孔或者圆孔，接着在孔中注入黏土浆以固壁，每次打完一段孔之后应立即在孔中浇筑水下混凝土，按上述分段打孔，同
时分段浇筑形成混凝土防渗墙。
需要注意的是，混凝土防渗墙的厚度约按照防渗及强度的要求进行确定。根据当前的施工条件，墙的厚度通常限于0.6～0.8m，最后一班可达1.3m（如果施工时使用冲击钻造孔，1.3m的直径已接近器械的极限）。墙的允许渗透坡降的上限值一般控制在80～100m，防渗墙墙底应当嵌入基岩中0.5～1.0m。防渗墙顶端插入到防渗体的合适高度控制在坝高的1/10左右。如果坝体较高，顶端插入坝身的高度可以适当降低，但是堤坝不得少于2.0m。由于一期混凝土防渗墙顶板高程是不在同一水平线上的，所以施工要分段设台阶，使施工器械处在同一水平线上。为了使防渗墙能够具有一定的柔性以适应一定的变形同时也为了便于二期孔的钻进，通常要在混凝土中掺入不超过30%的粘土，要注意的是它的搅拌时间一般要比普通混凝土多1min从而使粘土混凝土搅拌均匀。通过增大黏土掺量和水胶比的方式能够很好的降低弹性模量，但这并不意味着能够无限增大，无限增大黏土掺量和水胶比将使混凝土的渗透系数和强度超出工程所规定的指标，含有黏土的混凝土的渗透系数随着水胶比的增大而增大，这将导致其抗渗性能大幅度的减小，从而导致黏粒含量对混凝土的抗渗性能非常敏感。因此要通过试验分析确定黏土混凝土的配合比。在允许范围内，尽可能选取黏粒含量较高的，有助于提高抗渗性能与耐久性。从而使混凝土的材料性能得以充分发挥。
（二）混凝土防渗墙施工质量控制
混凝土防渗墙施工质量控制工作是一项重要的工作，关系到混凝土坝的防渗效果，甚至关系到大坝的安全和稳定；因此，防渗墙施工中要确保钻孔位置的准确性，即应当保证劈孔中心线在同一轴线上，如施工地设无特殊情况，为了提高混凝土质量，可采取单槽地面在同一高程的措施。同时在防渗墙打孔时，要留有一定的安全距离，要求涵管左右各留1m，顶部留1.5m，同时用高压设备排渣。
在混凝土浇筑期间要定期检查混合料，确保不降低混凝土的坍塌度。防渗墙在焊管部位的混凝土要连同坝体防渗混凝土一同浇筑。浇筑开始时要同时将储料斗活门拉开，确保混凝土料能够连续进入漏斗，顺导管冲进孔底。尽量提高混凝土浇筑强度，确保槽内混凝土上升速度v>=2.0m/h。同时严格控制各个施工环节，确保混凝土浇筑质量。
由于防渗墙两侧会出现透水层的沉降，这一现象可能会导致防渗墙顶两侧土体出现裂缝，危机大坝安全。针对这一问题，通常的防止办法是将防渗墙顶做成楔形，并且选择防渗墙顶端及其附近，将含水量高于塑限的土料填筑其中。混凝土防渗墙强度的计算方法很多，但由于地层情况比较复杂多变，防渗墙竖向埋于地下，地基的泊松比，弹性模量等参数都难以精确的确定，因此通过一些计算方法与假定得到的结果往往与实际情况有一定出入。尽管，近几年有限元分析方法在实际工程中得到广泛的应用，通过在计算时采用非线性模型，对混凝土防渗墙结构及各参数的计算有一定程度的改进，但还要将所得结果与实际参观资料进行对比验证。另外，关于混凝土防渗墙墙身混凝土的耐久性，由于渗透水流将游离氧化钙带走，导致混凝土之地变松二丧失防渗性与强度的溶蚀问题，有待进一步的研究解决。
三、土石坝混凝土防渗墙的工程应用
土石坝存在渗透变形问题，浸润面以下部分土体为饱和水区土体，饱和水区部分的土体受到了水的浮力作用，从而一定程度上减轻了图的有效重力，从而土的内摩擦角和凝聚力都有所减小，与此同时渗流对土体有动力水压，这大大增加了坝坡滑坡的可能性。另外，土壤中渗流的渗透坡降与流速超过一定的界限，将使坝基、坝体以及各种结合面附近土体产生渗透变形，甚至导致土坝失事。渗流过大时，还将影响水库的蓄水能力。因此，混凝土防渗墙的设置能够很好地解决解决上述不利影响。例如，土石坝混凝土防渗墙连续性好，无夹泥裂隙等现象，具有良好的防渗效果；在混凝土配置过程中，兼顾弹性模量，抗压强度渗透系数等指标之间的关系，选用黏粒含量较高的优质土，从而使工程各项系数达到技术指标要求。另外，黏土掺量，砂率，水胶比等指标的合理确定，以及选用高效减水剂和引气剂等措施都大幅度提高了混凝土的材料性能；严格按照工程设计指标进行施工，施工现场采取一系列控制措施，也给混凝土质量提供了相应的保证，从而提高了混凝土防渗墙的防渗能力。
四、结语
解决土石坝坝基、基础存在的一系列渗透变形问题，混凝土防渗墙的应用价值凸显。在工程实践中，应根据不同防渗要求采取有效措施来满足各方面的要求，要特别注意控制混凝土防渗墙的施工质量，重视施工细节，保证防渗墙施工质量。同时，要结合工程实践不断地探究混凝土防渗墙的技术要领，以更好的发挥防渗墙施工材料的性能，实现显著的社会与经济效益。
参考文献：
[1]陈德亮.水工建筑物[M].北京：中国水利水电出版社，2008：130-184.
[2]林立文.混凝土防渗墙在土石坝防渗加固中的应用[J].黑龙江水利科技，2013（5）：186-187.
浅谈土石坝工程的施工 篇10
土石坝是历史最为悠久的一种坝型。其优点包括:就地取材, 节省钢材、水泥、木材等重要建筑材料, 减少了建坝过程中的远途运输;结构简单, 便于维修和加高、扩建;土石坝的坝身是土石散粒体结构, 有适应变形的良好性能, 因此对地基的要求低;施工技术简单, 工序少, 便于组合机械快速施工。其缺点是坝身一般不能溢流, 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。
土石坝建设最大的病害即是渗流。所谓渗流, 即是指由于填筑土石坝的土料和坝基的砂砾是散粒体结构, 颗粒间存在大量的孔隙, 因此具有一定的透水性。当水库蓄水后, 在水压力的作用下, 水流必然会沿着坝身土料、坝基土体和坝端两岸地基中的孔隙渗向下游, 造成坝身、坝基和绕坝的渗漏。假如这种渗流是在设计控制之下, 大坝任何部位的土体就不会产生渗透破坏, 则为正常渗流, 此时渗流量一般较小, 水质清澈透明, 不含土壤颗粒, 对坝体和坝基不致造成渗透破坏;反之对能引起土体渗透破坏, 或渗流员过大且集中, 水质浑浊, 透明度低, 使坝体或坝基产生管涌, 流土和接触冲刷等渗透破坏, 这种影响蓄水兴利的渗流则为异常渗流。
2 异常渗流原因
总结起来产生异常渗流的原因有以下几个方面:
1) 坝体填土与排水体之间的反滤层设计不正确, 层间系数过大, 或施工时有错断混层现象, 或填土不够密实, 过大的渗流使填土向排水体流失, 都会造成反滤层破坏失效。反滤层在整个防渗体系中是尤为关键的环节, 即使前面的防渗体裂缝或出现渗漏通道, 只要反滤层工作正常, 排水降压, 渗漏破坏就不会扩大。
2) 防渗体没有直达基岩或底部连续可靠的粘土层, 在开挖截水槽时, 因施工困难, 半途而废, 从而留下隐患。
3) 土石坝两岸岸坡产生台阶状。应该开抢成较平顺的坡度, 为减少开挖可以变坡, 在上下两坡度转折处, 两坡角之差不应大于15°~20°, 若有平台, 则平台处填土高度与平台的两端的填土高度, 高差悬殊沉陷量突变, 容易产生裂缝, 导致渗透破坏。
3 工程实践中的渗流控制
渗流控制的控制理论是在工程实践中的发展和运用起来的, 是实践反馈的结果, 如何组织科学有序的施工, 提高工程质量, 控制渗流是整个过程成败的关键。我认为土石坝过程在施工中应从以下几个方面进行控制:
第一, 做好基础处理, 必须万无一失。很多大型土石坝, 必须要满足坝基承载力及基础防渗的情况下, 完成基础处理的稳固后, 方可进行填筑施工, 特别是在深覆盖层上修建工程, 基础处理工程量大、不可预见因素多, 需要经常采用防渗墙、振冲、帷幕灌浆、固结灌浆等对地基进行综合处理。
第二, 掌握当地地质、水文气象资料, 控制好施工工期的季节性。土石坝对水文气象的因素极为敏感, 在雨季, 土料的含水量影响极大, 直接制约着大坝填筑, 施工强度将受到影响;冬季, 土料上冻, 如不采取积极措施, 也无法进行填筑, 且冬雨季填筑施工, 存在着高投入、低产出的窘境。对于度汛期的施工, 应编制具有针对性的施工方案。土石坝工程, 一般不允许漫顶过流, 故土石坝工程“施工高峰期”应控制在工程实施截流后第一个汛前达到拦洪度汛断面挡水这一阶段, 截流后均需加快施工进度, 以确保在汛前将坝体全断面或度汛小断面填筑至拦洪度汛高程。因此给坝体填筑的施工工期有限, 在北方地区采用冬季施工时, 当月平均气温在0℃以下, 有些地区河流结冰、土层冻结, 对开挖工程、混凝土工程、灌浆工程以及填筑工程均有不利的影响, 因此必须要提高月填筑强度, 方能按安全渡汛的要求按期达到拦河高程。
第三, 确保工程所用料场开采土、石料的材料质量。料场对土石坝的重要性不言而喻, 却也是最容易影响大坝顺利填筑的软肋。根据工程实践, 一般而言, 料场的地质勘探工作深度远不如坝址, 特别是填筑量最大的堆石料, 往往仅靠几个探洞或地形勘查进行地质描述, 进场后, 与招标文件发生变化的可能性很大, 无法形成大规模开采 (或台阶开采) 条件, 直接影响大坝填筑级配是否得到保证。在防渗土料方面, 含水量的高低也成为大坝能否快速填筑的关键, 因此, 完善而慎重地进行料场复查及复勘工作显得尤为重要, 搞好料场复查和储量计算, 做到心中有数。
此外, 材料的碾压试验也是非常重要的一项工作。对土石坝而言, 碾压试验是填筑前最为重要的技术参数论证工作, 也是确定大坝能否顺利填筑及确保大坝安全的重要环节。碾压试验工作的好坏, 直接影响坝体的填筑。
碾压试验中还需对防渗土料的含水量进行确定及调节, 同时还应确定好对堆石料洒水量。此外, 为确保土石坝填筑质量, 土石坝工程的施工必须要求进行试坑取样, 只有在填筑面碾压合格并能过验收后方可进行上一层填筑。
第四, 确定合理的坝面分区, 是填筑工作施工的关键。由于土石坝体型较大, 为坝面分区流水作业提供了必要的场面, 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, 应根据实际情况合理划分填筑区域和进行流水作业, 以及采用的机械设备及填筑情况进行调整。对采用平起填筑与临时断面填筑的土石坝工程, 不可为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。
最后, 根据工程实际情况确定并采用坝体坝基加固技术, 主要指采用的土石坝坝体灌注粘土浆加固技术, 包括灌浆设计、灌浆工艺采用等。
参考文献
[1]彭啸宇.浅析土石坝施工技术[J].中国新技术新产品, 2011, (20) :32.
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