水利工程建設中土石壩技術的運用及質量管控研究

□韓曉瑋（新疆額敏縣水利管理總站）

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水利工程建設中土石壩技術的運用及質量管控研究

□韓曉瑋（新疆額敏縣水利管理總站）

摘要：水利工程屬于保障人們安全穩(wěn)定生產(chǎn)與生活的基礎性設施，土石壩屬于水利工程的重要形式，土石壩施工就地取材，施工便捷，整體結構簡單，原材料投資成本低，且能夠滿足水利工程運行的可靠性與安全性等要求。結合某土石壩工程，對水利工程建設中土石壩技術應用與質量管理控制措施進行探究。實踐證明，只有切實優(yōu)化土石壩施工技術，科學管理與控制施工工藝，可保障水利工程運行的整體效益。

關鍵詞：水利工程；土石壩；施工技術；質量管控

0　引言

水利工程承擔著地表水與地下水的調配任務，是水資源合理應用的重視舉措，是保障人們穩(wěn)定生產(chǎn)與生活的基礎性設施。隨著時代發(fā)展，水利工程建設技術不斷變革，土石壩水利工程具備較為突出的優(yōu)勢，如就地取材，所消耗的水泥量與鋼筋量等較少，結構簡單，具備良好性能且對地基質量要求較低，因為這些優(yōu)勢土石壩施工技術在水利工程中應用較為廣泛。結合水利工程案例，對土石壩技術運用與質量控制措施進行探究，以保障水利工程運行的長期性與安全可靠性。

1　水利工程概況

某水利工程為水庫大壩工程，設計壩高為48 m，壩頂長度為240 m，寬度設計為8 m，水庫大壩正常水位設計為100 m，校核洪水位設計為103 m，該水庫大壩為二級建筑。水庫大壩兩岸基巖為石英砂巖，河床基巖良好，河床砂礫覆蓋厚度平均為1.50 m，壩址上下游河灘存在著大量砂礫料?？紤]水庫大壩運行要求與綜合效益，決定運用土石壩技術，就近取材，在確保土石壩施工質量的同時，降低水利工程整體投資。

2　水利工程建設中土石壩施工技術及其要點分析

2.1料場規(guī)劃

料場規(guī)劃屬于土石壩施工的關鍵技術之一，以料場規(guī)劃與應用為中心，料場規(guī)劃直接關系著壩體施工的整體質量與水平，關系著壩體建設成本與建設周期，還可能會對附近的農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)構成一定影響。為此，在進行水利工程建設之前，需要依據(jù)水利工程設計方案，綜合考慮施工組織設計，在進行各類料場勘探的基礎上進行整體規(guī)劃，并合理編制開采計劃。依據(jù)料場規(guī)劃推動料場有計劃有次序的開采，確保開采活動能夠滿足壩體實際施工的要求。針對含水量低的料場，應選擇在雨季應用，針對含水量較高的料場，可以在夏季高溫環(huán)境下應用。在壩體建設進度快施工強度高的情況下，可以就近選擇料場，當施工進度慢強度低時，則可以選擇遠處料場進行物料供應。為確保重車下坡安全，需要對料場高程進行科學控制，做好相應部位填筑工作。強化料場材料質量檢測，以保障土石壩施工質量。

2.2土料加工與運輸

一般而言，新開采土料具備較高的含水量，而水利工程壩體填筑對土料含水率有著一定要求。在填筑壓實作業(yè)時，土料含水率應盡量控制在最優(yōu)含水量2%左右。在壩體工程施工中，土料均取自河灘地與臺地，土料實際含水量較高，為此，需要采取措施進行土料加工。具體土料加工工序有翻曬、自然蒸發(fā)與摻料等，以降低土料含水率，確保其能夠滿足填筑料的施工標準要求。此外，在壩體填筑之前還應將土料中所含有的超徑石進行剔除?？紤]到河灘地與臺地土料中存在的超徑石數(shù)量較少，在實際操作中選擇在料場中應用裝耙堆土機進行超徑石剔除作業(yè)，如存在遺漏現(xiàn)象，則在壩體填筑平整作業(yè)時予以清除。為滿足土石壩施工需求，需要科學控制土石料運輸流程。在本工程中，就近取用水下砂礫，其平均運距控制為3.50 km，采用水上砂礫，平均運距則為5.50 km，選擇自卸汽車運輸方式，以滿足土石壩施工現(xiàn)實需要。

2.3土石壩填筑施工技術分析

土石壩填筑施工技術屬于土石壩施工的關鍵技術，其施工效果直接關系著壩體整體水平與質量，對壩體設計指標實現(xiàn)存在著重要影響。土石壩填筑施工技術主要包括3個內容：第一，土石壩壩面作業(yè)。具體而言，土石壩壩面作業(yè)工序較多，如鋪料、攤鋪、灑水、壓實與質檢等。壩面作業(yè)受工作面寬度限制，為滿足多工序與多機械設備同時作業(yè)，在施工過程中需要做好組織工作，避免壩面施工工序與工序之間產(chǎn)生感染，切實提高壩面施工進度。在本工程壩面施工中選擇應用流水作業(yè)方式，依據(jù)施工工序合理規(guī)劃壩面施工流程，明確壩面分段同步作業(yè)。第二，平起填筑施工。在土石壩施工過程中多會選擇應用平起填筑施工技術，這種技術有助于降低接坡與接縫處理，對提高填筑質量有著較大幫助，且能夠為大型機械施工提供便利。第三，分層強夯填筑技術。分層強夯填筑施工是土石壩施工的關鍵工藝，要求對每層土石填筑厚度進行嚴格控制，分層厚度多要求控制在10～20 m范圍內。通過機械設備提供大能量夯擊，能夠將土石料變形問題消除并提高土石料密度。在本工程施工中，采取了分層鋪筑分層夯實施工工藝，為實現(xiàn)壩體整體質量提供了良好基礎。

此外，在土石壩技術運用中，還需要充分關注反濾層填筑工藝。當前，較為典型的反濾層填筑方法為擋板法、削坡法，沙松坡接觸平起法。沙松坡接觸平起法有助于采取機械化施工，可以實現(xiàn)保證壩體獲取防滲性能。反濾層填筑方法有兩種方式，即先砂后土或先土后砂。在工程施工中，為提高施工進度，并做好壩體邊界控制工作，采取先砂后土填筑方式。

3　水利工程建設中土石壩施工質量管控策略分析

3.1強化土石壩施工現(xiàn)場管理

在進行土石壩施工過程中，需要合理分工并安排管理人員深入現(xiàn)場進行管控，確保施工組織方案合理性與科學性，強化施工工序控制，做好機械設備管理與維護工作，依據(jù)土石壩施工方案合理調配人力資源與物力資源。

3.2做好壩體地基處理工作

土石壩施工需要切實做好壩體地基夯實工作，確保地基能夠滿足壩體建設的需要，并要求壩體地基防滲性能與承載能力滿足設計標準。地基處理是壩體填筑作業(yè)的首要環(huán)節(jié)，雖然土石壩施工對地基處理要求較為簡單，但仍需要確保其地基能夠具備足夠承載力。如水利工程選擇在覆蓋層較深位置，則工程地基處理量相對較大，為確保地基處理效果，則可以選擇固結灌漿、帷幕灌漿、防滲墻等進行綜合處理以滿足土石壩地基處理要求，為水利工程順利實現(xiàn)提供基礎。

3.3將壩面科學分區(qū)，確保填筑作業(yè)效率與質量

考慮到土石壩整體體型十分大，但壩面相對較窄，為壩面流水作業(yè)帶來了一定困難。但可以通過合理分區(qū)科學調配，同步推進壩面施工工序。按照填筑需要做好防滲土料填筑與施工，依據(jù)壩面實際施工狀況合理優(yōu)化機械設備配置。依托機械化施工與流水作業(yè)，切實保障壩體施工整體質量。

3.4關注水文條件對水利工程建設的影響，合理安排施工工期

在水利工程建設過程中，需要充分認識到水文條件對土石壩施工存在著重要影響，科學分析當?shù)氐乃臍庀鬆顩r，依據(jù)季節(jié)及氣候特征合理安排土石壩施工工期。在多雨季節(jié)，土石壩土料含水率相對較高，對土石壩填筑作業(yè)帶來制約性影響，施工進度會相對較慢；如在氣溫較低的環(huán)境下，土料出現(xiàn)凍結現(xiàn)象，需要采取積極措施進行土料處理方可用于壩體填筑作業(yè)。此外，土石壩施工高峰期應爭取在截留后第一個汛期到來之前完成，確保施工安全性。

從工程實踐狀況與運行質量上來看，水利工程應用土石壩施工技術，通過合理控制與工藝優(yōu)化，在工期內順利完工，施工過程管控良好，壩體性能指標滿足了設計標準，保障了壩體質量。

4　結語

土石壩施工技術在運用中存在著較多優(yōu)勢，如取材方便，施工便捷，壩體結構簡單，所需要消耗的鋼筋材料與混凝土材料較少，且土石壩壩體具備良好的抗?jié)B性能，能夠滿足水利工程的現(xiàn)實需要。結合某水庫壩體工程，從料場規(guī)劃、土料加工與運輸與土石壩填筑施工技術對土石壩技術進行了分析。為實現(xiàn)土石壩施工質量，保障水利工程整體性能，還應采取切實有力的管控措施，如應強化土石壩施工現(xiàn)場管理、做好壩體地基處理工作，科學分區(qū)壩面并采取流水作業(yè)方式，關注水文條件對水利工程建設的影響，合理安排施工工期等。通過有效管控與科學組織，以實現(xiàn)土石壩施工技術的整體效益。

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（責任編輯：趙鑫）

收稿日期：2016-01-05

作者簡介:韓曉瑋（1979-），女，工程師，主要從事水利工程工作。

中圖分類號：TV512

文獻標識碼：A

文章編號：1673-8853（2016）03-0052-02