土石壩快速施工綜合技術(shù)在水庫工程中的應(yīng)用

麥堅斌

摘 要：土石壩技術(shù)有很多優(yōu)點，因此現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在了水庫工程中，它簡單的結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)，能夠滿足不同地址條件的需要，并且在材料的選擇上比較寬泛，方便了以后的維修、加固和擴建。

關(guān)鍵詞：土石壩；快速施工；水庫工程；應(yīng)用

土石壩是當?shù)赝亮?、石料或者混合料在?jīng)過一定的技術(shù)處理后形成的擋水壩。作為最有歷史的一種壩型，土石壩在壩工建設(shè)中發(fā)展最快，應(yīng)用最廣泛。根據(jù)施工方法我們可以將土石壩分為水力沖填壩、碾壓使土石壩、水中填土壩、定向爆破堆石壩和砌石壩等。

水庫是關(guān)乎民生的水利工程設(shè)施，能夠提供生活用水和灌溉用水，同時也起到防洪除澇的作用。作為水庫的關(guān)鍵組成，土石壩保障著水庫的正常運行。一旦土石壩環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏，將會給水庫周圍的居民的生命財產(chǎn)帶來嚴重的影響，所以土石壩快速施工技術(shù)在水庫工程中的應(yīng)用十分重要，一定要嚴肅對待。

1 選擇土石壩快速施工的必要性

1.1 能夠顯著提高經(jīng)濟效益

對于施工單位來講，工程發(fā)揮經(jīng)濟效益越早越好，快速施工則能滿足這方面的需要。現(xiàn)在水利工程投資正在向著多元化的方向發(fā)展，于是出現(xiàn)了投資逐漸以企業(yè)為主的局面?？焖偈┕ぜ夹g(shù)能夠提高施工的進度，縮短建設(shè)時間，使工程提前發(fā)揮效益，進而達到企業(yè)利潤最大化的目標。所以在施工過程中，施工單位提高競爭優(yōu)勢的主要辦法是怎樣提高施工強度、快速施工。

1.2 基礎(chǔ)處理的多變性

隨著水電開發(fā)的不斷發(fā)展，很多地理條件惡劣的地方也在修建土石壩，地形復(fù)雜區(qū)域往往需要先做很多基礎(chǔ)處理工作，然后才能后續(xù)修建土石壩。較大的基礎(chǔ)工程量，以及不能預(yù)見的不利因素常常會給施工帶來很大的麻煩，并且需要防滲墻、帷幕灌漿、固結(jié)灌漿等發(fā)雜的工藝來進行綜合處理。這些因素都會大大延長工期，為了能夠在合同期內(nèi)按時完成工程，施工單位大多采取快速施工的措施。

1.3 水文氣象的影響

土石壩施工非常容易受到水文氣象的影響，雨季會使土料的含水量增加，削弱施工強度；冬季溫度太低，使得土料上凍，不能進行填筑。冬季是填筑施工的最大難點，不利因素較多，投入較多，但是獲得收益較少，因此很多施工企業(yè)都避免在冬季施工，為了抓住施工的最佳時期，快速施工成為首選，避開冬雨季大方量填筑的問題。

1.4 度汛的施工特點

土石壩自身的特殊性要求杜絕漫頂過流現(xiàn)象出現(xiàn)，因此工程實施節(jié)流后的第一個汛前到攔洪度汛斷面擋水這段時期是土石壩工程實施的黃金時期，為了在汛前將壩體全斷面，及時在截留后也要不斷的加快施工速度。我國大部分地區(qū)進入汛期是在6月，在9月份結(jié)束，南方部分地區(qū)要早進入。為了方便施工，河道截流選擇的使其是汛期末枯水期初，這樣看來施工時間是很短的。

2 土石壩快速施工的方法

2.1 準備工作

土石壩施工最關(guān)鍵的是料場，這個也是最容易出現(xiàn)問題的地方，從很大程度上影響填筑。在實際施工中，對料場的選擇重視程度遠遠比不上選擇壩址，尤其是填筑量最大的堆石料，只是進行簡單的探洞和勘察，等到進場后，和招標文件將會有很大的出入。一些變化的地方，例如料的類型、開采面積等，將決定著大把是否按期填筑。大壩能否快速填筑的另一個制約因素是級配和防滲土料方面的含水量。所以，料場復(fù)查和復(fù)勘是一個重要的環(huán)節(jié)，必須要做好復(fù)查和儲量計算，方便以后施工的進行。條件允許的話，在大壩填筑前儲備一定的成品料是很有必要的。

施工道路方面：我們知道，為了保證施工的正常進行，不能缺少的就是很多機械設(shè)備，現(xiàn)在汽車的載重量越來越大，道路承受的壓力也越來越大，所以好多道路狀況是必備的條件。無數(shù)的工程實例證明，道路好的工程能夠顯著提高填筑效率，縮短工程周期。所以要合理的安排道路，環(huán)形雙車道的布置方式能夠避免車輛之間的干擾，在車輛不夠用的情況下，大大提高填筑效率。

2.2 主要方法

快速施工不是偷工減料，以次充好，求數(shù)量不求質(zhì)量，而是合理制定計劃，并且按照計劃進行施工，使各個環(huán)節(jié)之間緊密銜接，減少中間不必要的時間環(huán)節(jié)。填筑工作的快速施工的重要部分是科學的壩面分區(qū)流水作業(yè)，通常把填筑流程分為鋪料、攤鋪、灑水、壓實、質(zhì)檢等環(huán)節(jié)。為了保證施工有條不紊的進行，在施工前要考慮各種會出現(xiàn)的情況，合理設(shè)置工序數(shù)目、工作段面積和數(shù)目。選擇填筑方式是非常關(guān)鍵的地方，通常選擇平齊填筑施工，這樣能夠顯著提高施工速度。和其他方式相比，平齊施工能夠減少一些不必要的中間環(huán)節(jié)，例如接縫、接坡、削坡等，這樣能夠使堆石填筑面變大，方便大機械化施工；還能方便日后填筑施工道路的布置；減少了解偏差和相鄰料平起填筑時的跨縫碾壓。

3 施工實例

3.1 工程概況

某工程位于珠江三角洲地區(qū)，需要新建一個水庫（主壩一座，副壩兩座、溢洪道和壩下涵管），兩條輸水隧洞和一個提水泵站和管線，另外還要擴建另外一個水庫。新建水庫的主壩長556.5米，兩座副壩分別長435米和210米，要求工程等級為Ⅱ級，大壩基坑開挖170萬立方米。該工程地處丘陵地帶，植被覆蓋率較高，傘面環(huán)山，水庫年平均來水量為432.3萬立方米。所在地區(qū)降水較多，雨季集中在4月份到9月份。水庫的最大開挖深度是5米，主要是處理表層淤泥，主壩的壩基有軟土層。

3.2 高含水量深淤泥基坑快速開挖施工

由于含水量較高，會給開挖工程帶來很多難點：淤泥層較深，主要構(gòu)成是黏粒，這樣開挖時很容易使淤泥層液化，穩(wěn)定性較差，不利于施工；基坑開挖后邊坡較高，對邊坡安全穩(wěn)定是個極大的挑戰(zhàn)；施工強度高，要想在規(guī)定時間內(nèi)完成工程，平均強度要超過43萬立方米，這給施工帶來了很大的挑戰(zhàn)。

為了解決這些難點，在進行開挖前，首先要在基坑設(shè)置縱橫向開挖先鋒槽，這樣做能夠降低基坑地下水位，開挖選擇分層開挖的方式進行下降施工，保證在開挖下一層之前，這層上面的淤泥都已經(jīng)開挖完成，3.0米的開挖層高度是比較合理的，這樣不會發(fā)生淤泥瞬間液化帶來的安全隱患。為了使施工順利進行，分層開挖工作面和下基坑道路使用石渣置換并固結(jié)路基，為了保證開挖輸出效率，臨時除渣道路的寬度要足夠。淤泥開挖施工示意圖如圖1所示。為了避免淤泥液化散在運輸路面，堵塞道路，出渣車的后部要放生成道路路基的石渣，然后再裝覆蓋層淤泥。在從上往下開挖形成高程基面的環(huán)節(jié)中，記住塊石的透水性，完成上下右面邊坡固坡開挖要使用擠淤法進行。

3.3 壩面帷幕灌漿基礎(chǔ)處理技術(shù)

經(jīng)過對工程概況的分析，針對主壩壩基存在的地址問題，在進行施工的時候，要首先將淤泥質(zhì)土和含泥中細砂層都清除，然后開始進行防滲體填筑，保證在汛期來臨前填筑到地面上面，防止基坑被洪水淹沒。帷幕灌漿在把面上進行，和壩體填筑同步完成。

3.4 長雨季條件下的壩體快速填筑施工技術(shù)措施

料場規(guī)劃方面要做好清表、料場復(fù)查、料場開采規(guī)劃方面的工作，清理制備以及其他石塊等雜物，形成良好的排水系統(tǒng)，復(fù)查料源的各方面情況、覆蓋層、料場的地理水文條件、料源的開采情況土料物理力學性質(zhì)等。土料運輸措施方面，在雨季施工最主要的制約因素就是運輸?shù)缆?，因此要安排專人、專門設(shè)備進行道路養(yǎng)護和保障工作。壩面填筑措施方面，一定要做好填筑部位的規(guī)劃、壩面路口規(guī)劃、壩面作業(yè)規(guī)劃、施工時段規(guī)劃，完成雨季壩面填筑連續(xù)高強度施工。

4 結(jié)語

土石壩的快速施工是現(xiàn)在的發(fā)展方向，但是在具體應(yīng)用中還存在很多問題，尤其是在水庫這種難度系數(shù)較大，對質(zhì)量要求較高的工程中。因此參建方要做好各方面的工作，科學合理的設(shè)計規(guī)劃，按照標準和規(guī)范進行施工，保證工程質(zhì)量，實現(xiàn)快速施工。

參考文獻

[1] 曾凡杜.壩面帷幕灌漿技術(shù)在竹銀水路主壩壩基處理中的應(yīng)用[J].水利水電科技發(fā)展，2011，31（6）.

[2] 黃獻新.灘坑水電站面板堆石壩筑壩新工藝[M].土石壩技術(shù)2007年論文集.北京：中國電力出版社，2007：148-155.

[3] DL/T5129——2011 碾壓式土石壩施工規(guī)范[S].

[4] 郭慶國，蔡長治.土石壩建設(shè)實用技術(shù)研究及應(yīng)用[M].鄭州：黃河水利出版社，2004.