淺談土石壩施工

□楊 臣

土石壩又稱當(dāng)?shù)夭牧蠅?，根?jù)填筑施工方法，一般可分為碾壓式土石壩、拋填式堆石壩、定向爆破堆石壩、水力沖填壩、水中填土壩及砌石壩等，目前廣泛應(yīng)用的是薄層鋪筑并分層壓實的碾壓式土石壩。

土石壩是歷史最為悠久的一種壩型。優(yōu)點：1.就地取材，能節(jié)省鋼材、水泥、木材等重要建筑材料，可減少建壩過程中的遠(yuǎn)途運輸；2.結(jié)構(gòu)簡單，便于維修和加高、擴(kuò)建；3.土石散粒體結(jié)構(gòu)，有適應(yīng)變形的良好性能，對地基的要求低；4.施工技術(shù)簡單，工序少，便于組合機(jī)械快速施工。缺點：壩身一般不能溢流，施工導(dǎo)流不如混凝土壩方便，粘性土料的填筑受氣候條件影響較大等。

土石壩建設(shè)最大的病害即是滲流，如何控制和預(yù)防滲流是土石壩工程建設(shè)中最主要的工作之一。所謂滲流，即是指由于填筑土石壩的土料和壩基的砂礫是散粒體結(jié)構(gòu)，顆粒間存在大量的孔隙，因此具有一定的透水性。當(dāng)水庫蓄水后，在水壓力的作用下，水流必然會沿著壩身土料、壩基土體和壩端兩岸地基中的孔隙滲向下游，造成壩身、壩基和繞壩的滲漏。

根據(jù)我國早期的土石壩工程的資料統(tǒng)計，由滲流而引起的破壞事故率約占31.7%，其中大型水庫占11座。對于中小型水庫而言，漫壩沖垮者最多，占51.5%，其次就是滲漏導(dǎo)致垮壩，占29.1%。由此可見，確保對壩體和壩基的滲流控制是保證土石壩安全的一項重要措施。

滲流控制的控制理論是在工程實踐中發(fā)展和運用起來的，是實踐反饋的結(jié)果，其中滲流的基本原理、滲流場的分析方法、土體滲透穩(wěn)定性三大部分，是滲流控制理論的基礎(chǔ)。而滲流控制技術(shù)是滲流基礎(chǔ)理論的實施措施，主要包括灌漿技術(shù)、反濾壩技術(shù)、土石壩壩坡滑動破壞加固技術(shù)、土石壩壩體灌注粘土漿加固技術(shù)、壩體和壩基的密度加固技術(shù)、土工合成材料加固技術(shù)以及防滲墻及其壩體壩基加固技術(shù)等。

如何組織科學(xué)有序的施工，提高工程質(zhì)量，控制滲流是整個過程成敗的關(guān)鍵。本人認(rèn)為土石壩過程在施工中應(yīng)從以下幾個方面進(jìn)行控制：

一是做好基礎(chǔ)處理，確保萬無一失。很多大型土石壩，必須滿足壩基承載力及基礎(chǔ)防滲的情況下，完成基礎(chǔ)處理的穩(wěn)固后，方可進(jìn)行填筑施工，特別是在深覆蓋層上修建工程，基礎(chǔ)處理工程量大，不可預(yù)見因素多，需要經(jīng)常采用防滲墻、振沖、帷幕灌漿、固結(jié)灌漿等對地基進(jìn)行綜合處理。

二是掌握當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、水文氣象資料，控制好施工工期的季節(jié)性。對于度汛期的施工，應(yīng)編制具有針對性的施工方案。土石壩工程，一般不允許漫頂過流，故土石壩工程“施工高峰期”應(yīng)控制在工程實施截流后第一個汛前達(dá)到攔洪度汛斷面擋水這一階段；截流后均需加快施工進(jìn)度，以確保在汛前將壩體全斷面或度汛小斷面填筑至攔洪度汛高程。在北方地區(qū)進(jìn)行冬季施工時，當(dāng)月平均氣溫在0℃以下，有些地區(qū)河流結(jié)冰、土層凍結(jié)，對開挖工程、混凝土工程、灌漿工程以及填筑工程均有不利的影響，必須提高月填筑強(qiáng)度，方能按安全渡汛的要求按期達(dá)到攔河高程。

三是確保工程所用料場開采土、石料的材料質(zhì)量。料場對土石壩至關(guān)重要，同時也是最容易影響大壩順利填筑的軟肋。根據(jù)工程實踐，一般而言，料場的地質(zhì)勘探工作深度遠(yuǎn)不如壩址，特別是填筑量最大的堆石料，往往僅靠幾個探洞或地形勘查進(jìn)行地質(zhì)描述，將直接影響大壩填筑級配。在防滲土料方面，含水量的高低也成為大壩能否快速填筑的關(guān)鍵。因此，完善而慎重地進(jìn)行料場復(fù)查及復(fù)勘工作顯得尤為重要，搞好料場復(fù)查和儲量計算，做到心中有數(shù)。此外，材料的碾壓試驗也是非常重要的一項工作。對土石壩而言，碾壓試驗是填筑前最為重要的技術(shù)參數(shù)論證工作，也是確定大壩能否順利填筑及確保大壩安全的重要環(huán)節(jié)。碾壓試驗工作的好壞，直接影響壩體的填筑。

四是確定合理的壩面分區(qū)，是填筑工作施工的關(guān)鍵。由于土石壩體型較大，為壩面分區(qū)流水作業(yè)提供了必要的場面，土石壩工程一般在填筑工序上分為鋪料、攤鋪、灑水、壓實、質(zhì)檢等工作。在壩面分區(qū)流水作業(yè)中，防滲土料的施工應(yīng)根據(jù)填筑的需要，應(yīng)根據(jù)實際情況合理劃分填筑區(qū)域和進(jìn)行流水作業(yè)，以及采用的機(jī)械設(shè)備及填筑情況進(jìn)行調(diào)整。對采用平起填筑與臨時斷面填筑的土石壩工程，不可一味減少臨時斷面填筑量而影響大型機(jī)械的正常施工，必須要確保填筑質(zhì)量。

五是根據(jù)工程實際情況確定并采用壩體壩基加固技術(shù)，主要指采用的土石壩壩體灌注粘土漿加固技術(shù)，包括灌漿設(shè)計、灌漿工藝采用等。