浅析水库建设中土石坝施工管理与自动化观测方法

浅析水库建设中土石坝施工管理与自动化观测方法

张德飞

曲靖市沾益区水务局，云南沾益655331

摘要：保障土石坝施工质量是确保水库功能有效发挥的重要基石，而落实施工管理和观测工作则可以及时的发现土石坝施工中存在的欠缺与问题，更好的提高土石坝施工质量，本篇文章也将目光集中于此，从施工管理和自动化观测方法两个角度展开论述。希望通过本篇文章的探讨和分析可以为相关工作人员提供更多的参考与借鉴，提高施工管理和观测质量，进而提高水库建设质量。

关键词：水库建设；施工管理；自动化观测；落实路径

水资源是人们生产生活中的基础性资源，我国水资源储量虽然较为丰富，但是呈现出空间分布不均且人均占有量相对较小的问题，在这样的背景下则需要通过修建水库等相应的工程设施来为水资源的调节及开发利用提供更多保障，而在水库建设的过程中土石坝施工质量将会直接影响水库投入使用之后其功能作用能否有效发挥，加强土石坝施工管理并有效落实观测工作，合理选择自动化观测方法十分必要。

1.土石坝施工管理

1.1做好准备工作

水库土石坝施工环境相对而言较为复杂，施工规模相对较大，在施工建设的过程中影响施工质量的因素也相对较多，在这样的背景下则必须落实准备工作，相关工作人员需要抓住以下几个要点，为后续施工建设工作的顺利开展提供必要保障。

首先，在准备工作落实的过程中需要做好数据收集和整合工作，这可以为后续工程建设提供更多的信息参考，进而更好的提高施工质量，明确施工管理的要点与核心，相关工作人员需要从土石坝类型坝顶的长宽、坝高、坝顶高程、泄洪洞构成、输水隧洞构成、泄洪冲沙隧洞构成等多个角度着手收集完整全面的数据信息。在此基础之上对数据信息做出整合分析，明确在施工建设过程中哪些因素会影响施工质量、施工成本、施工效率以及施工安全，并对施工设计图纸和施工建设方案作出适当调整，保障施工设计图纸和施工建设方案确立的科学性、有效性和针对性。根据施工设计图纸和施工方案确定施工管理计划和施工管理要点。如表1为某中型水库的基本数据。

表1某中型水库基本数据

其次，工作人员需要落实材料管理工作，结合施工设计方案以及施工现场的实际情况，明确在施工建设过程中所需材料的类型以及对于不同类型材料的性质、性能要求，在此基础之上做好市场调查，结合施工需求购买相应的材料并，落实材料的试验检验工作，避免因为材料因素影响施工质量。此外，还需要加强材料运输储存的控制与管理。在施工建设之前需要落实对材料的二次检验，在保障材料质量性能符合施工实际需求之后才可以落实施工工作，以此为中心，为施工质量的提升奠定良好的物质基础[1]。

最后，在准备工作落实的过程中需要明确施工建设时期需要应用到的仪器设备，加强设施设备管理。一方面需要结合施工实际需求，加大资源投入，购入更多的先进仪器设备，发挥先进仪器设备优势，为施工质量、施工效率的提升奠定良好的基础和保障。另外一方面需要通过维修保养机制的建设与完善落实设备检验工作和维修工作，及时的发现设施设备运行问题，确保设施设备始终处于最佳运行状态，这既可以有效避免设施设备故障影响施工质量、施工效率以及施工安全。同时也可以延长设施设备的使用寿命，为施工成本控制提供更多助力。相关施工管理工作人员需要结合实际情况，具体问题具体分析，抓住准备工作的落实要点，为后续施工工作的顺利开展提供必要保障。

1.2造孔施工管理

在造孔施工管理的过程中相关工作人员需要保证施工建设的规范性，具体需要抓住以下几个技术要点。首先，在造孔施工的过程中需要做好造孔位置的控制与管理，结合拟建区域的实际情况以及施工设计图纸精准定位，如果造孔位置出现偏差，则很容易会导致土石坝施工质量会产生较大的影响。

其次，在造孔施工的过程中需要充分考量不同地区的地质条件差异，对造孔深度、造孔方式做出适当调节。例如如果在施工建设的过程中发现大面积塌孔问题则意味着造孔深度并没有达到设计要求或施工设计的过程中并没有充分考量地质条件。施工人员在道口施工管理的过程中需要通过孔深测量的方式来更好的保障施工质量。在造孔结束之后则可以落实混凝土浇筑，在浇筑的过程中相关工作人员则需要加强对孔槽内水泥浆面的观测和分析，如果发现在浇筑过程中出现塌孔问题，这时水泥浆面往往会出现浆位升高或冒泡的情况，应立即停止造孔施工作业，并结合实际情况分析塌孔构成原因及处置对策，更好的保障施工质量[2]。

再次，在造孔施工作业的过程中相关工作人员除了需要注意孔位和孔深以外，还需要注意孔斜率问题，需要通过检查工作的落实确保孔斜率符合于施工设计要求和施工质量验收标准。一般情况下，主孔孔斜率需要在3%以下，而其他孔槽的孔穴率应当在4%以下。当然这需要结合该地区的地质情况、地质条件做出适当调整。如果该地区岩层相对较为坚硬，这时则可以提高孔隙率数值，保障其在6%以下即可。一旦发现孔隙率超标问题要及时落实纠偏作业。如图2所示，相关工作人员需要明确设计装备实际开挖线、设计开挖线、孔中线和孔斜率，在此基础之上引入全站仪落实纠偏作业

[3]。

图2孔斜率纠偏时需要注意的要素

最后，需要确认土石坝的终孔深度，落实成孔鉴定工作，一般情况下，在成孔鉴定的过程中需要施工管理单位和建设方共同落实。而在成孔鉴定以后则需要落实孔洞清理工作，在此之后由监理单位和技术人员做好参数检测，从孔深、孔槽清洗残留物、孔底淤积程度、孔底淤积厚度、泥砂浆密度及参数等多个角度与施工设计进行对比，分析施工质量是否达标。

1.3混凝土拌合物质量管理

首先，需要科学确定混凝土拌合过程中各原材料的比例，这将会直接影响混凝土的性能和强度。一般情况下，在混凝土拌和比例确定的过程中可以通过提前试验的方式来明确不同原材料的用量。相关工作人员可以结合施工现场的实际情况，例如明确施工现场的气候特点、温度湿度特点等等对混凝土各原材料的拌和比例做出适当调整，在此之后将确定的拌和比例参数递交给对应的管理部门，由管理部门对比例进行再一次的核对检验，确立最终比例。

其次，在混凝土拌合的过程中需要加强施工规范，保证相应施工工作人员严格按照前期确定的混凝土拌合比例落实拌合工作，有效控制误差问题。此外，为了更好的提高混凝土的性能和强度，还需要对拌合物原材料再次落实核验工作，要求相应管理单位严格检查原材料供应商的证明文件并落实质量检验，通过随机抽查的方式保障拌合物原材料性能质量，进而保障混凝土质量[4]。

1.4浇筑施工管理

首先，在正式浇筑之前相关工作人员需要落实土石坝防渗槽口的确认工作，一方面需要确认防渗槽口是否处于盖板之下。另外一方面需要通过确认工作明确槽口是否存在混凝土料、废渣、废泥浆等相应杂物，如果存在相应杂物要及时落实清理工作。

其次，在浇筑过程中需要加强对混凝土输送的管理，可以引入搅拌车，结合施工设计图纸明确混凝土输送的时间、规范和输送流程，保证混凝土供应及时，在规定的周期内将混凝土运送至竖井下料口抵达指定区域，通过控制混凝土输出速度的方式来更好的保障施工质量。

再次，管理工作人员在实践工作落实的过程中需要加强现场勘测，除了规范工作人员的施工行为以外，还需要加强对槽口或料口的控制，如果发现槽口料口不合格，要及时废除并做好新的槽口。

最后，需要对浇筑方法进行控制，就现阶段来看，在水库土石坝施工浇筑的过程中常用的方法为水下直升导管法，而采用这种方法则需要加强对导管的检测和分析，抓住导管密封性和承压能力这两大关键要点落实检测，这会直接影响施工质量。此外还需要分析导管是否存在堵塞问题，如果存在该类问题要及时更换导管。为了更好的提高质量，在浇筑的过程中工作人员还需要通过管理工作的落实来确保混凝土浇筑的连续性和均匀性[5]。

2.土石坝自动化观测方法

为了更好的保障土石坝施工质量，落实观测工作是十分必要的，而自动化观测既可以降低观测的人工成本，同时也可以获得更多的观测数据，及时的发现施工问题，而从影响水库建设土石坝施工质量的因素和技术要点来看，在施工观测的过程中应当抓住以下几个要点，如图3所示。

图3土石坝施工自动化观测要点

2.1施工准备观测

在上文中也有所提及，有效落实准备工作是十分必要的，而这其中材料准备和物资准备更是重中之重，可以通过现代化技术的有效应用为材料准备观测和设备观测提供更多的助力。

首先，从材料准备观测的角度来分析，可以设立材料集散地，并且在仓库管理中引入物联网技术，工作人员可以通过物联网技术来有效了解仓库中不同原材料的储量以及原材料的摆放位置。在此基础之上，为了更好地控制施工成本提高施工质量，还可以结合施工建设规划明确不同环节所需材料的类型、数量要求，相关施工工作人员则可以通过互联网平台申请领料，互联网平台会自动根据材料拨付计划和施工设计审核施工单位材料领取申请，以此为中心避免材料浪费问题，提高材料控制与管理能力。

其次，需要加强设施设备管理。可以通过传感器等相应技术的有效应用加强设备观测，明确不同设备的运行数据，结合设施设备性能特点、运行需求以及不同参数下设施设备的运行状态来明确观测要点，自动化落实设施设备观测工作，为维修检验工作的开展以及设施设备的应用安全提供更多保障。最后，需要加强对现场的观测。一方面可以通过遥感技术等相应现代化技术落实地质勘测工作，收集实时数据，更好的明确施工现场的实际情况，收集完整的信息数据，尤其是地质信息、水文信息等相应的信息数据可以为施工方案的调整、施工管理的优化、施工风险的规避提供更多助力。另外一方面可以通过感测设备的有效引入加强对施工现场和道路的观测，及时的发现施工现场和道路存在的问题，为道路运输和现场施工提供必要保障，确保相应材料能够及时运送到现场，以此为中心。为施工建设工作的开展奠定坚实的基础。

2.2防渗作业观测

防渗作业观测的主要观测目的是为了保障防渗涂料压实效果，而在观测时工作人员可以通过震动碾压观测法分析压实程度，结合施工设计图纸以及施工验收标准和施工建设目标判断土石坝压实程度是否达标。同时也可以通过信息技术、监控技术等相应现代化技术的有效应用加强细节控制与观测。在防渗涂料压实作业的过程中需要充分考量、压实程度，利用震动碾压观测法收集数据信息，还可以通过其他监测设备来加强技术控制，在碾压机落实碾压作业时控制每行的重叠宽度，避免出现漏压、过压等相应的问题，一般情况下重叠宽度可以控制在25~35cm之间。此外，在压实作业的过程中，相关工作人员还需要结合施工设计图纸和施工实际情况落实填土覆盖作业，结合不同地基的地基特点采用相应的观测方式，加强对填土覆盖作业的监督和管理，保障作业质量

[6]。

2.3坝面作业和平起施工

坝面作业是水库建设施工中十分重要的一项建设内容，对于水库建设质量和水库功能的有效发挥会起到至关重要的影响。而在坝面作业观测的过程中需要注意以下几点问题。

首先，需要结合施工设计图纸和施工现场实际情况明确坝面作业的主要作业目标。在此基础之上确定观测重点。其次，需要对土石坝施工技术做出适当调整，在此基础之上加强对施工技术的分析，明确影响施工质量的要素，对观测技术方法做出适当调整，充分利用信息技术等相应现代化技术提高观测质量，收集实时数据，实现自动化观测。

平起施工可以有效减少土石坝解封和削坡等相应施工工序，进而更好地保障施工质量，管理工作人员也需要加强对平起施工的观测与监管，进而更好的保障土石坝的稳固性，使之更好的满足施工质量检验标准。

为了更好的提高坝面作业和平起施工的施工质量，在施工技术、施工方案分析与优化的过程中相关单位可以引入BIM技术，明确不同技术方法的应用效果，对施工技术方案作出科学调整和优化。在此基础之上，通过参数调节抓住观测要点，明确观测的技术方法，在施工建设的过程中可以通过传感器设备监控系统等相应的仪器应用，获得施工现场实时数据，通过算法调节的方式明确不同数据的安全阈值范围，如果系统检测数据超过安全阈值范围，系统则会自动触发警报，并将警报信息发送到对应工作人员手中。以此为中心提高问题的发现能力、响应能力，及时发现不符合施工设计和施工质量验收标准的问题并加以解决，更好的提高施工质量[7]。

3.结束语

土石坝施工是水库建设中十分关键的一个施工环节，对于水库建设质量、水库运行安全、水库使用寿命以及水库功能作用的有效发挥都会起到至关重要的影响，有效落实施工管理保障土石坝施工质量是十分必要的。相关工作人员需要从准备工作、造孔施工、混凝土拌和浇筑等相应要点出发，加强施工技术管理，保障施工质量。在此基础之上还可以通过自动化观测设备的有效引入，为施工现场观测、防渗作业观测、坝面作业和平起施工观测提供更多的助力，收集更加完整且具有时效性的信息，及时的发现施工问题并加以解决。

参考文献
[1] 邱珺. 水库建设中土石坝施工管理与自动化观测方式分析 [J]. 低碳世界, 2020, 10 (03): 117-118.

[2] 童耀元. 小型水库建设中土石坝施工与管理措施分析 [J]. 科技创新导报, 2020, 17 (01): 27+29

[3] 申江莉. 中型水库建设中土石坝施工管理与自动化观测方式研究 [J]. 珠江水运, 2019, (18): 84-85.

[4] 曾令飞. 小型水库建设中土石坝施工与管理措施研究 [J]. 工程技术研究, 2019, 4 (18): 200-201

[5] 王志伟. 小型水库建设中土石坝施工与管理措施 [J]. 绿色科技, 2018, (16): 206-207.

[6] 曹飞. 小型水库建设中土石坝施工与管理措施研究 [J]. 智能城市, 2017, 3 (07): 254.

[7] 管刚强. 小型水库建设中土石坝施工与管理措施 [J]. 中国新技术新产品, 2012, (22): 61.