關(guān)于水利水電工程中土石壩施工技術(shù)的探討

霍衛(wèi)東

摘 要：在水利水電工程中，土石壩是現(xiàn)今最常見(jiàn)的一種壩型，作為一種擋水壩，其在壩類(lèi)工程中發(fā)展的非常迅速。土石壩因其自身所具備的成本低、施工方便等優(yōu)勢(shì)而被廣泛的應(yīng)用于水利水電工程中，而土石壩的施工質(zhì)量關(guān)系著水利水電工程的建設(shè)。基于此點(diǎn)，本文簡(jiǎn)單的介紹了水利水電工程中土石壩的作用，通過(guò)其施工特點(diǎn)分析其在施工中所要注意的技術(shù)應(yīng)用，通過(guò)其優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比，找出如何完善其施工技術(shù)的要點(diǎn)，以期提高土石壩的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：水利水電工程；土石壩；施工技術(shù)；優(yōu)缺點(diǎn)；措施

水利水電工程是我國(guó)現(xiàn)今重要的基礎(chǔ)工程之一，其為了保證其可以更好的服務(wù)于社會(huì)，在施工技術(shù)的選擇上一直是其中的重點(diǎn)。土石壩作為壩工建設(shè)中重要的擋水壩，其在發(fā)展的過(guò)程中融入了許多的先進(jìn)技術(shù)，在施工技術(shù)的使用上也逐漸趨于成熟。因此，在許多工程中，土石壩成為首選的擋水壩。但是在水利水電工程中，土石壩的施工還有進(jìn)一步完善的空間，因此要對(duì)相應(yīng)的施工技術(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)的掌握。

一、土石壩的特點(diǎn)

土石壩建設(shè)所用的施工材料一般都是就地開(kāi)采，利用拋填、碾壓等技術(shù)將石料、土料、混合料進(jìn)行堆筑，這就是土石壩的主要施工流程。對(duì)于壩體材料以土和砂礫為主時(shí)，稱(chēng)土壩；以石渣、卵石、爆破石料為主時(shí)，稱(chēng)堆石壩；當(dāng)兩類(lèi)當(dāng)?shù)夭牧暇枷喈?dāng)比例時(shí)，稱(chēng)土石混合壩。根據(jù)不同的施工方法可以將土石壩分成以下幾種類(lèi)型，分別是：碾壓式土石壩、沖填式土石壩、定向爆破土石壩以及水中填土土石壩等等。碾壓式土石壩由于其對(duì)于基礎(chǔ)的要求不高并且能夠適應(yīng)基礎(chǔ)變形的優(yōu)點(diǎn)，是施工中最常用的壩型。

二、土石壩的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)分析

1、土石壩的優(yōu)點(diǎn)

（1）節(jié)約成本。土石壩最大的優(yōu)勢(shì)就是可以就地取材，其所用的石料、土料與混合料等都可以在施工當(dāng)?shù)剡M(jìn)行開(kāi)采，這樣就可以減少鋼筋混凝土類(lèi)的體積質(zhì)量較高材料的使用，這樣既可以減少運(yùn)輸費(fèi)用的支出，又可以降低使用材料的費(fèi)用，從而減少工程成本。

（2）土石壩結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。較為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)使其在更改或是擴(kuò)建等要求下進(jìn)行施工操作的流程更為容易。

（3）對(duì)地質(zhì)地基要求較低。土石壩所使用的材料主要是土石料組成的結(jié)構(gòu)，而這種結(jié)構(gòu)適應(yīng)變形的能力非常強(qiáng)，因此，在施工中對(duì)施工場(chǎng)所地基的要求不高，可以適應(yīng)多種環(huán)境與工程的需求。

（4）施工技術(shù)簡(jiǎn)單。土石壩在施工的過(guò)程中采用的技術(shù)操作都較為簡(jiǎn)單，相對(duì)的施工工序也較少，其中所使用的機(jī)械設(shè)備也操作方便，易于使用。

2、土石壩的缺點(diǎn)

（1）不能溢洪。這個(gè)主要是由于壩頂無(wú)法進(jìn)行排洪工作，因此為了保證排洪的有效性，需要另設(shè)溢洪通道。

（2）受氣候影響。在施工的過(guò)程中，因氣候的變化會(huì)影響?zhàn)ば酝亮系男再|(zhì)，給土石壩的填筑帶來(lái)影響。

（3）沉陷現(xiàn)象。土石壩的土石散粒使壩身結(jié)構(gòu)較為松散，其最主要的體現(xiàn)就是壩體沉陷與不均勻沉陷的情況發(fā)生。

三、土石壩施工技術(shù)探討

1、料場(chǎng)規(guī)劃

土石壩施工中，料場(chǎng)的合理規(guī)劃和使用，是土石壩施工中的關(guān)鍵技術(shù)之一，它不僅關(guān)系到壩體的施工質(zhì)量、工期和工程造價(jià)，甚至還會(huì)影響到周?chē)霓r(nóng)林業(yè)生產(chǎn)?？臻g規(guī)劃。系指對(duì)料場(chǎng)位置、高程的恰當(dāng)選擇，合理布置。時(shí)間規(guī)劃，是要考慮施工強(qiáng)度和壩體填筑部位的變化。質(zhì)與量的規(guī)劃，應(yīng)對(duì)地質(zhì)成因、產(chǎn)狀、埋深、儲(chǔ)量以及各種物理力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行全面勘探和試驗(yàn)。不僅應(yīng)使料場(chǎng)的總儲(chǔ)量滿(mǎn)足壩體總方量的要求，而且應(yīng)滿(mǎn)足施工各個(gè)階段最大上壩強(qiáng)度的要求。料盡其用，充分利用永久和臨時(shí)建筑物基礎(chǔ)開(kāi)挖碴料。

2、土石料加工與運(yùn)輸

清除表層及不合格料后的上山料場(chǎng)的土料均可上壩填筑，但由于粘土顆粒小，比表面積大，親水性強(qiáng)，水對(duì)土料工程性能影響大，填筑壓實(shí)有最佳狀態(tài)的最優(yōu)含水率問(wèn)題，鑒于有此特點(diǎn)，要求對(duì)土料的含水率進(jìn)行控制，必要時(shí)按規(guī)范進(jìn)行水份調(diào)節(jié)處理，保證在填筑壓實(shí)時(shí)含水率在最優(yōu)含水率±2%左右為合格料。調(diào)整土料含水量有兩種方法：第一，降低土料含水量的方法有挖裝運(yùn)卸中的自然蒸發(fā)、翻曬、摻料、烘烤等方法。第二，提高土料含水量的方法有在料場(chǎng)加水，料堆加水，在開(kāi)挖、裝料、運(yùn)輸過(guò)程中加水。礫土中超徑石含量不多時(shí)，常用裝耙的堆土機(jī)先在料場(chǎng)中初步清除，然后在壩體填筑面上進(jìn)行填筑平整時(shí)再作進(jìn)一步清除；當(dāng)超徑石的含量較多時(shí)，可用料斗加設(shè)蓖條篩（格篩）或其他簡(jiǎn)單篩分裝置加以篩除，還可采用從高坡下料，造成粗細(xì)分離的方法清除粗粒徑。粗粒徑較大的過(guò)渡料宜直接采用控制爆破技術(shù)開(kāi)采，對(duì)于較細(xì)的、質(zhì)量要求高的反濾料，墊層料則可用破碎、篩分、摻和工藝加工。

3、填筑施工

土石壩壩面作業(yè)施工程序包括鋪料、攤鋪、灑水、壓實(shí)、質(zhì)檢等工作。壩面作業(yè)，工作面狹窄，工種多，工序多，機(jī)械設(shè)備多，施工時(shí)需有妥善的施工組織規(guī)劃。為避免壩面施工中的干擾，延誤施工進(jìn)度，土石壩壩面作業(yè)宜采用流水作業(yè)施工。流水作業(yè)施工組織應(yīng)先按施工工序數(shù)目對(duì)壩面分段，然后組織相應(yīng)專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)依次進(jìn)入各工段施工。在施工中一般來(lái)說(shuō)都是采用平起填筑施工的方法。這種方法的好處就是可以有效的減少接縫、削坡等工序，有效的保證了填筑質(zhì)量；第二就是保證了有盡可能大的碓石的填筑面，這樣有利于大型的機(jī)械進(jìn)行施工；第三就是有利于在繼續(xù)填筑的時(shí)候布置到防滲區(qū)的道路中。

4、結(jié)合部位施工

土石壩施工中，壩體的防滲土料不可避免地與地基、岸坡、周?chē)渌ㄖ倪吔缦嘟Y(jié)合：由于施工導(dǎo)流、施工方法、分期分段分層填筑等的要求，還必須設(shè)置縱橫向的接坡、接縫。這些結(jié)合部位會(huì)影響到整個(gè)壩體的整體性以及質(zhì)量，因?yàn)榻悠乱约敖涌p如果過(guò)多的話，還會(huì)對(duì)整個(gè)壩體的填筑強(qiáng)度產(chǎn)生影響，尤其是影響到機(jī)械化的施工。所以對(duì)于施工所以說(shuō)對(duì)于壩體的結(jié)合部位的施工，一定要采取合理并且可靠的技術(shù)措施，同時(shí)還要加強(qiáng)對(duì)質(zhì)量的控制和管理，一定要確保壩體的質(zhì)量能夠符合預(yù)先的設(shè)計(jì)要求。

5、反濾層的施工

反濾層的填筑方法，大體可分為削坡體、檔板法及土、砂松坡接觸平起法三類(lèi)。土、砂松坡接觸平起法能適應(yīng)機(jī)械化施工，填筑強(qiáng)度高，可做到防滲體、反濾料與壩殼料平起填筑，均衡施工，被廣泛采用。根據(jù)防滲體土料和反濾層填筑的次序，搭接形式的不同，可分為先土后砂法和先砂后土法。無(wú)論是先砂后土法或先土后砂法，土砂之間必然出現(xiàn)犬牙交錯(cuò)的現(xiàn)象。反濾料的設(shè)計(jì)厚度，不應(yīng)將犬牙厚度在內(nèi)，不允許過(guò)多削弱防滲體的有效斷面，反濾料一般不應(yīng)伸人心墻內(nèi)，犬牙大小由各種材料的休止角所決定，且犬牙交錯(cuò)帶不得大于其每層鋪土厚度的1.5～2倍。

在近幾年的壩工建設(shè)中，由于土石壩在成本、運(yùn)輸、技術(shù)、速度上的優(yōu)勢(shì)而在工程中備受重視，其在同類(lèi)壩工中有著很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。在實(shí)際施工中，要注意從科學(xué)的角度合理的分析施工的工期，制定好施工計(jì)劃，嚴(yán)格按照計(jì)劃按期完成目標(biāo)，使各種材料以及施工都人員能夠得到充分的發(fā)揮，相互配合，使土石壩建設(shè)工程日趨完善。

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