水利水電工程中土石壩施工技術(shù)分析

劉克非

（廣東建工對外建設(shè)有限公司，廣東 廣州 510665）

水利水電工程中土石壩施工技術(shù)分析

劉克非

（廣東建工對外建設(shè)有限公司，廣東 廣州 510665）

水利水電工程建設(shè)是一項利國利民的事情，并且隨著社會的進(jìn)步，對于水利水電工程的重視程度和要求都有所提高。為了保證水利水電工程的施工質(zhì)量和進(jìn)度，工程發(fā)展出許多新技術(shù)，土石壩施工技術(shù)就是其中一項，也是應(yīng)用最廣的一項。文章對土石壩施工技術(shù)進(jìn)行了探索，對其應(yīng)用的優(yōu)缺點和具體施工應(yīng)用進(jìn)行了分析。

水利水電工程；土石壩；施工技術(shù)

隨著社會的發(fā)展，水利水電工程承擔(dān)的任務(wù)也越來越重，除了需要負(fù)擔(dān)基本的農(nóng)業(yè)發(fā)展用途外，還對防洪抗旱、水力發(fā)電等功能起著作用。水利水電工程的作用越來越重要，其施工質(zhì)量的要求也大大增加。為了提升其施工質(zhì)量，許多新技術(shù)被開發(fā)和應(yīng)用，土石壩就是其中一種。土石壩技術(shù)是隨著水利水電工程興建壩工建設(shè)的需要而發(fā)展的一種技術(shù)，是將石料等材料用多種方法壓實來獲取較高質(zhì)量的大壩，從技術(shù)和經(jīng)濟等層面考慮更為合適。這是因為土石壩施工技術(shù)材料方面沒有太大需求，可以取自施工當(dāng)?shù)?，而且施工簡單易行。由于土石壩的這些特點使得土石壩在我國的水利水電工程建設(shè)中應(yīng)用愈加廣泛，我國的水利水電工程百分之九十會選擇土石壩這種形式。至于土石壩的分類，則是根據(jù)其具體施工方法確定的，應(yīng)用最廣的是碾壓式的土石壩，這也和它施工的簡易程度有關(guān)。

1 土石壩施工技術(shù)及其優(yōu)缺點

1.1 土石壩的優(yōu)點

土石壩施工技術(shù)的出現(xiàn)是建立在市場需求之上的，隨著水利水電工程被逐漸重視，與其相關(guān)的產(chǎn)業(yè)和材料等也逐漸變得重要。市場上價格有所波動，對于那些預(yù)算不足的工程來說，既需要質(zhì)量過關(guān)的壩體，也需要減少的施工成本，而土石壩無疑都滿足這些條件。它的材料可以從施工場地周圍調(diào)取，在價格和運輸上有更大的便利。對于土基和施工工藝也沒有太大的要求，不用浪費施工單位太多的人力物力。而隨著土石壩的應(yīng)用不斷地增多，其分類也因為材料不同、施工方法不同、壩高不同而有所區(qū)分，這無疑給水利水電工程的修建提供了更多的選擇。

1.2 土石壩的缺點

但土石壩的缺點也很明顯，因為材料和施工方法的限制，使得土石壩的溢洪能力較小。如果在河流汛期流量較大的話，洪水溢過壩頂對壩體造成破壞，土石壩的作用也會被大大削減。為了防止這種事情的發(fā)生，一般水利水電工程都會特別建立溢洪道；而土石壩的構(gòu)成材料也有缺陷，因為大部分是石料或者土料，所以對于土石壩的壓實程度 要求較高，若是壓實度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)就會產(chǎn)生沉陷，從而對壩體造成危害。而相比之下混凝土的可靠性和穩(wěn)定性就高多了，沒有這方面的顧慮，并且施工也較為方便。土石壩的建設(shè)過程雖然比起其他工程來說工程量要小很多，但其涉及到的工序、人員、機械、設(shè)備等也較多，再加上施工對象為堤壩，作業(yè)面積較小，這無疑也增加了施工難度，因此要對施工進(jìn)行合理的準(zhǔn)備與規(guī)劃。一般土石壩在建筑過程中會將壩面分為幾段進(jìn)行分次施工，這既減小了施工的難度，也增加了施工的效率。

2 料場規(guī)劃及材料選擇、加工和運輸

2.1 料場的規(guī)劃

料場的選取是施工準(zhǔn)備階段一項重要的工作，因為土石壩的施工需要大量的土料和石料等，這些材料并不稀有也不昂貴，但量大，綜合考慮運輸因素和材料質(zhì)量因素，料場一般都選在施工場地周圍。在方案方面，施工單位需要對所需料場的空間、產(chǎn)料情況、材料質(zhì)量和市場信譽等進(jìn)行規(guī)劃，先確立土石壩施工材料的標(biāo)準(zhǔn)，再派人去料場進(jìn)行實地考察。除了確認(rèn)料場現(xiàn)狀與其所獲信息是否一致外，也要對料場的地質(zhì)環(huán)境和水文條件等進(jìn)行考察，將任何有可能影響土石壩施工質(zhì)量的因素消滅在萌芽中。

2.2 材料的選擇

對于材料來說，質(zhì)量必須過關(guān)，在料場和施工場地都要設(shè)有檢驗機構(gòu)，確保工地上的材料都符合標(biāo)準(zhǔn)。而材料的量也必須準(zhǔn)備充分，土石壩的施工需要用到大量的土料和石料，為了施工順利及應(yīng)付突發(fā)事件，材料的量應(yīng)該在標(biāo)準(zhǔn)的1.5倍到2倍之間。而材料在工地上的存放也是一個大問題，有時就因為存放環(huán)境的問題導(dǎo)致材料的質(zhì)量有所降低，尤其是對于粘性土壤和一些容易滲水的材料而言。

2.3 材料的加工

對土石壩的施工所用土石料而言，有許多需要注意的地方，如開采階段為了保證開采順利進(jìn)行，對開采現(xiàn)場進(jìn)行清理，保證環(huán)境清潔。目前的開采方法有立采和平采兩種方法，分別適用于不同土層的開采狀況，能夠極大增加開采效率。而料場中的土料和石料一般來說在開采出來后經(jīng)過簡單的表面清除之后就能夠投入適用。但有些石料的塊頭過大，需要破碎后適用，對于土料而言則需要保證含水量，一般以百分之二為宜，對于含水量高的土料，自然蒸發(fā)是最常用的降低含水量的辦法，而對于含水量較低的土料直接根據(jù)情況操作加水即可。

2.4 材料的運輸

而對土石壩建筑材料的運輸而言，最重要的就是制度和設(shè)備兩項。施工單位要協(xié)同料場做好運輸規(guī)劃的確定，保證運輸效率的最大化；而設(shè)備方面主要指料場方面的機械化施工和運輸設(shè)備，有條件的話綜合機械化是最好的選擇。

3 土石壩的施工過程

一般而言，土石壩的施工包括鋪土、平土、填筑和壓實等，這些工作雖然較為簡單，但每個步驟都必須嚴(yán)格依照規(guī)定，確保土石壩的質(zhì)量最高。①鋪土工作中需要注意的是要保證所鋪土層的平整度和均勻度，為后面的工作打下基礎(chǔ)，而有些土料和石料即便經(jīng)過篩選，也存在著較大的個頭，這就需要工作人員注意鋪土過程，在遇到較大的材料的時候執(zhí)行破碎任務(wù)；②平土工作是為了保證土層的平整度，雖然人工也可以進(jìn)行，但使用機械進(jìn)行操作無論是在平土速度上還是在平土質(zhì)量上都更高，具體的推土機械要根據(jù)條件而定；③填筑工作的要點則是要保證填筑層的厚度和夯實工作，尤其是后者，既要保證土層的密度又不能使土層出現(xiàn)變形的問題，為了保證

夯實效果，夯實工作要一層一層進(jìn)行，在實際填筑中往往采用平起填筑的方法，能夠顯著減少接縫個跨縫碾壓的情況；④壓實工作是保證土石壩質(zhì)量的工作，施工機械為碾壓機，操作人員在壓實過程中要保證機械按照堤壩的軸線行進(jìn)，并注意壓實的次數(shù)，禁止出現(xiàn)漏壓和過壓的情況。

上述這些工作雖然簡單，但卻是土石壩施工的主體部分，涉及到的工序、材料、人員等都很多，為了保證施工有序進(jìn)行，這些工作都要經(jīng)過嚴(yán)密的規(guī)劃，并要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋O(jiān)理隊伍負(fù)責(zé)監(jiān)工。在土石壩的壩體與周圍的地基或者河岸結(jié)合的地方也有施工，這是因為這些地方往往是施工注意不到的地方，總是會存在接縫等情況，若是沒有處理措施就會成為土石壩工程的薄弱點，影響土石壩的施工質(zhì)量。

4 心墻反濾料和反濾層的施工

在心墻反濾料的施工中，主要是心墻和砂殼的上升速率問題，兩者上升速率應(yīng)該保持一致，否則就會對土石壩的質(zhì)量產(chǎn)生影響。在砂殼的修建過程中會出現(xiàn)各種問題，最常見的要輸砂殼的高度問題，在砂殼高度與預(yù)期不符時，要再次進(jìn)行土料的填筑；砂殼的沉陷也是一個大問題，所以在砂殼的修建過程中，保證砂殼均勻程度是很重要的。反濾層的施工填筑中最常用的要數(shù)沙松坡接觸平起法，它能夠?qū)崿F(xiàn)多種材料的填筑，并且填筑效果也較好。

5 結(jié)束語

從文章中的分析可以得知，在目前的水利水電工程建設(shè)中土石壩的應(yīng)用極為廣泛，這固然是因為其施工方便，但也與其較高的工程質(zhì)量有關(guān)。為了保證土石壩的施工質(zhì)量，施工單位應(yīng)該進(jìn)行合理的方案設(shè)計，對土石壩建設(shè)所需要的材料和設(shè)備、人員和工序等進(jìn)行規(guī)劃，并將之運用于實踐。文章簡要對土石壩的建設(shè)過程進(jìn)行了描述，并說明了在其施工中較為重要的一些工作，為土石壩的建設(shè)提供了標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。隨著時代的不斷發(fā)展，對于水利水電工程的要求也會更高，土石壩也要在不斷的建設(shè)過程中尋求提升，在工藝、工序等方面進(jìn)行改良來提高土石壩的施工質(zhì)量。

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2096-2789（2016）11-0030-02

劉克非（1987-），男，漢，河北張家口人，工程師。研究方向：水利工程發(fā)展和水利工程技術(shù)。