混凝土面板堆石坝施工技术在水利水电工程中的应用

混凝土面板堆石坝施工技术在水利水电工程中的应用

第一作者；董艳雪   第二作者；杨晓东

云南建投第二水利水电建设有限公司 云南昆明 650000

摘要：混凝土面板堆石坝施工技术在水利水电工程中的应用涵盖水下混凝土面板浇筑以及安全监测和应急处理等方面，通过水下浇筑技术确保坝体牢固，基础处理和加固提升坝基承载能力，水文条件调控适应变化水流，而安全监测系统则保障施工过程的实时监测和应急处理，其施工策略共同构建了混凝土面板堆石坝在水利水电工程中的全面应用体系。

关键词：混凝土面板堆石坝施工技术；水利水电工程；混凝土面板浇筑

引言：混凝土面板堆石坝作为新兴水利水电工程结构，其施工技术在工程实践中引起广泛关注，本文旨在探讨水下基础处理和加固、水文条件调控等施工技术的应用。通过深入研究其方面，旨在为提高施工效率、保障工程安全性和稳定性提供实用经验，为水利水电工程领域的技术创新和发展贡献新思路。

一、混凝土面板堆石坝施工技术概述

混凝土面板堆石坝作为水利水电工程领域的创新工程，引起了行业广泛关注，其施工技术涵盖多个关键方面，包括面板浇筑、基础处理、连接技术等，在面板浇筑过程中借助先进的模块化设计和预制技术，实现了工厂预制面板大幅提升了施工效率并有效确保了质量。（如下图所示）

基础处理专注于采用灌浆、加固桩等手段目的在于增强坝体基础的承载能力，连接技术方面采用榫卯连接和焊接等工艺，确保面板之间的紧密衔接，显著提高整体稳定性。施工单位引入智能监测系统，对坝体的变形、温度等进行实时监测，为施工安全提供了先进的科技支持，混凝土面板堆石坝的施工技术通过独特设计和创新手段，为水利水电工程提供了更为安全、高效、可持续的解决方案，为行业的未来开创了新的发展天地。

二、混凝土面板堆石坝施工技术在水利水电工程中的应用

（一）水下混凝土面板浇筑

水下混凝土面板浇筑是混凝土面板堆石坝施工中的关键环节，其实施涉及到先进的技术和策略，以确保在水体环境中获得均匀、牢固的混凝土面板施工前需要进行精密的计划和准备工作。在进行水下混凝土浇筑之前，对水下地形和环境进行详细的勘测和分析，了解水流、水位、水温等因素为后续的施工提供准确的数据基础，施工单位在施工计划中需考虑到水流速度、水质等因素制定相应的施工方案，施工单位以确保施工的安全性和效率。施工单位选择适当的混凝土浇筑技术，在水下施工中采用自下而上的浇筑方式，以确保混凝土充分填充坝体空隙提高坝体的整体密实性，合理配置混凝土的配合比以适应水下环境而提高混凝土的抗水渗透性和耐久性。使用专业水下浇筑设备也是保障水下混凝土浇筑的关键，例如搅拌机、输送泵等设备需要具备防水性能，以确保在水下环境中正常运转，同时采用远程遥控技术，减少人工介入提高施工的安全性。在浇筑过程中需要密切监测混凝土的浇筑情况，施工单位引入实时监测系统，通过激光测距、压力传感器等设备对混凝土浇筑过程中的坝体变形、混凝土流动情况等参数进行监测，可帮助及时发现施工中的异常情况从而采取相应措施进行调整和修正[1]。

图1水下混凝土面板浇筑工作流程

（二）基础处理和加固

混凝土面板堆石坝的基础处理和加固是确保工程安全稳固的关键步骤，在进行基础处理时要进行详尽的地质勘测，全面了解地质条件包括土质、岩性、地下水情况等，通过科学合理地选择基础处理方法可以有效应对不同地质特征。一种常见的基础处理方法是灌浆，向地基注入特定材料，填充土壤中的孔隙，提高土体的密实度和承载能力。同时加固桩的使用也是基础处理的重要手段之一，通过钻孔并灌入混凝土形成加固桩，以加强地基的承载能力，尤其在松散土层或不均匀地质条件下发挥重要作用。采用高强度材料是基础处理的另一个重要方面，选用具有出色抗压、抗拉强度的混凝土，以确保基础结构的牢固性，现代基础处理技术如地下连续墙施工、岩石锚固等，也为基础处理提供了更灵活、高效的手段。在面对各种地质条件时需要定制不同的基础处理方案，例如对于较为坚硬的岩石地质可以采用岩锚技术，将坚硬岩石作为坝基提高整体稳定性，而在软弱地质条件下可以通过灌注桩等手段来改良地基，增加地基的承载能力[2]。

图2 混凝土面板堆石坝的基础处理

（三）施工过程的水文条件调控

施工过程中水文条件的调控对混凝土面板堆石坝的安全施工也是至关重要，水文条件的变化包括水位、水流速、水质等因素，其因素对坝体施工产生直接影响，因此在水利水电工程中通过科学合理的水文条件调控，可以有效降低施工风险且提高工程的安全性和稳定性。水流量的合理控制是水文条件调控的核心，在施工过程中采用可调控的水流导向设备，如调节闸门、溢流堰等实现对水流量的实时调整，可帮助避免水流过大导致的坝体冲刷和侵蚀，确保施工过程中坝体表面的稳定性。调整水流的导向可减缓水流速度，减小水体对坝体的冲击力，降低施工风险，在特殊情况下可以利用调水闸等水文工程手段，实现对水流的控制和调整，其灵活应变可以适应不同施工阶段水文条件的变化，为工程的顺利进行提供支持。在水文条件调控中，需充分考虑坝体的防水性能，通过合理设计坝体结构采用防渗技术，确保水文条件的变化不会对坝体的整体稳定性产生负面影响，包括使用防渗材料、进行坝体表面的特殊处理等提高坝体的抗渗透性，避免因水文条件变化引起的问题。在实际工程中根据不同地区的水文特征和工程实际情况，制定科学的水文条件调控方案，并在施工过程中及时调整，施工单位引入先进的水文监测技术实时监测水文条件的变化，为调控提供及时的数据支持，确保施工的安全性

[3]。

图三水文条件调控图

（四）安全监测和应急处理

安全监测和应急处理对混凝土面板堆石坝的施工安全是关键的一部分，施工单位通过布置全面的监测系统，包括位移监测和温度监测等可以实时监控坝体的各项指标，施工单位提前发现潜在问题，确保在施工过程中及时有效地应对潜在风险，且提高整体工程的安全性和可控性。位移监测是安全监测的重要手段之一，施工单位通过在关键位置安装位移传感器，实时监测坝体的变形情况，施工单位一旦发现位移异常，可能表明存在结构问题或地基变化即刻触发应急处理程序，位移监测的及时反馈可以帮助防范潜在的结构变形风险从而提高坝体的整体稳定性。温度监测也是必不可少的安全监测手段，施工单位在关键位置布置温度传感器实时监测坝体温度的变化，异常的温度变化可能提示着混凝土的硬化过程或其他问题可以及时发现并采取相应的调控措施，以确保混凝土的强度和稳定性。在安全监测的基础上，应急处理预案的建立至关重要，施工方一旦监测系统发现异常需要立即启动应急处理预案。包括停工、紧急排水、加固工程等一系列紧急措施，以降低潜在风险的影响，在制定应急处理预案时需要考虑各种可能的异常情况，并确保预案的可行性和实用性。此外培训施工人员的紧急处理能力也是关键的一个环节，施工人员需要了解监测系统的运作原理，熟悉应急处理预案并接受相应的培训，以保障施工人员在紧急情况下能够迅速、有效地采取行动。

结语：混凝土面板堆石坝施工技术的研究为水利水电工程注入了新的活力，通过深入分析水下浇筑、基础处理和加固、水文条件调控、安全监测与应急处理等关键技术的应用，施工单位揭示了在工程实践中提高效率、保障安全的有效途径。这一综合施工体系的不断优化将为未来水利水电工程的可持续发展提供坚实的技术支持，同时借鉴本文研究成果，可为类似工程领域的技术创新和规范制定提供有益的参考。

参考文献：      

[1]王鸣.混凝土面板堆石坝施工技术探究[J].门窗,2019,(07):94.

[2]冉新民.公伯峡水电站混凝土面板堆石坝设计与施工[D].西安理工大学,2005.  

[3] 吴应才.混凝土边墙固坡技术在面板堆石坝施工中的应用[J].湖南水利水电, 2005(3):2.