水利工程建設(shè)中土石壩技術(shù)的應(yīng)用探究

朱志強(qiáng)

摘 要：土石壩技術(shù)是土石壩工程建設(shè)的關(guān)鍵性因素，也是確保土石壩工程建設(shè)項(xiàng)目的重要技術(shù)手段，是整個(gè)水利工程建設(shè)的重要工程項(xiàng)目之一。土石壩在建造的過(guò)程中，使用的材料簡(jiǎn)單，操作與維護(hù)的難度性較低，便于施工人員快速掌握，對(duì)施工人員的專業(yè)技術(shù)能力沒(méi)有太高的要求。同時(shí)，土石壩在建造過(guò)程中也存在著一定的缺點(diǎn)與不足。因此，文章對(duì)我國(guó)水利工程建設(shè)中土石壩技術(shù)的應(yīng)用情況展開(kāi)了探索與分析。

關(guān)鍵詞：土石壩技術(shù)；水利工程建設(shè)；應(yīng)用探究

中圖分類號(hào)：TV52 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）19-0155-02

1 水利工程建設(shè)中土石壩的種類及優(yōu)缺點(diǎn)分析

1.1 土石壩的種類分析

從種類上來(lái)看，土石壩主要有兩種分類方式：

首先，按照土石壩的高度，可以將其分為高壩、中壩、低壩三種。其次，按照施工方法，可以分為碾壓式、水中填土式、定向爆破式以及充填式等四種。在這四種土石壩中，最為常見(jiàn)的一種便是碾壓式土石壩。

1.2 土石壩的優(yōu)缺點(diǎn)分析

1.2.1 土石壩的優(yōu)點(diǎn)分析

從土石壩實(shí)際的使用情況來(lái)看，土石壩的優(yōu)點(diǎn)主要可以總結(jié)為以下幾個(gè)方面。第一，土石壩的修建過(guò)程中，對(duì)于材料的采購(gòu)沒(méi)有過(guò)多的要求，完全能夠?qū)崿F(xiàn)施工過(guò)程中就地取材，從這個(gè)角度上來(lái)看，土石壩的造價(jià)成本較低。第二，土石壩的整體組成結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，利于施工人員對(duì)其進(jìn)行掌握，并有效的降低了土石壩維修與養(yǎng)護(hù)工作中的難度系數(shù)。第三，土石壩的壩身本身就屬于散粒體的結(jié)構(gòu)，因此，土石壩具有一定的適應(yīng)能力與變形能力，對(duì)于地基的要求也是比較低的。第四，土石壩的施工技術(shù)與工序流程較為簡(jiǎn)單，便于施工人員進(jìn)行掌握與使用，對(duì)施工人員的專業(yè)技術(shù)水平也沒(méi)有過(guò)高的要求。

1.2.2 土石壩的缺點(diǎn)分析

土石壩在建造與使用的過(guò)程中，雖然具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)，但也存在著一定的缺點(diǎn)與不足。首先，土石壩的壩頂沒(méi)有溢洪的能力，要在土石壩建造完成后，另設(shè)溢洪的通道。其次，土石壩在使用的過(guò)程中，尤其是施工導(dǎo)流方面還不夠方便，有待于進(jìn)一步完善。最后，由于土石壩在建造的過(guò)程中，需要使用一定量的粘性土料，而該材料受氣候影響較大，在使用過(guò)程中要尤為注意。此外，還要防止土石壩發(fā)生沉陷或者是不均勻沉陷，以免在使用過(guò)程中造成不必要的損失。

2 水利工程建設(shè)中土石壩施工工藝

2.1 原材料的選擇與使用

在土石壩建造的過(guò)程中，填充材料布置的情況直接影響到土石壩工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量與進(jìn)度。因此，在選擇材料布設(shè)位置的過(guò)程中，務(wù)必要考慮到材料所在位置的交通情況，確保在施工過(guò)程中能夠獲得足夠的填充材料，且質(zhì)量必須滿足土石壩施工的相關(guān)要求。土石壩建設(shè)材料的合理規(guī)劃，直接關(guān)系到水利工程建設(shè)項(xiàng)目能否順利進(jìn)行。因此，在時(shí)間的安排方面，要明確壩體建筑部位與施工強(qiáng)度之間的變化情況，在空間方面，對(duì)高程與建筑材料的位置進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃。

2.2 土石料的加工工藝

在土石壩的建造過(guò)程中，土石料的加工是影響整個(gè)土石壩質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，從技術(shù)角度上來(lái)看，可以將土石料的加工分為土料加工、砂礫石料與堆石料開(kāi)采以及土石料開(kāi)挖運(yùn)輸?shù)热齻€(gè)部分。因此，土石料的加工工藝也可以從這三方面來(lái)著手進(jìn)行分析。具體如下：

2.2.1 土料加工

在土料加工的過(guò)程中，應(yīng)先對(duì)表層不合格的土料進(jìn)行清除，剩余的料便都可以用于土石壩的建造。由于土料特有的親水性，因此，在土料加工的過(guò)程中，務(wù)必要注重對(duì)其含水量進(jìn)行調(diào)整。如果土料中的含水量較高，可以利用自然蒸發(fā)的方法，通過(guò)翻曬、烘烤等方式，有效的降低土料中的含水量。如果土料中的含水量較低，可以在料場(chǎng)或料堆進(jìn)行加水，或者是在開(kāi)挖、裝料與運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中向料堆添加適量的水分，使其含水量滿足相關(guān)要求的標(biāo)準(zhǔn)。

除此之外，在土料的加工過(guò)程中，對(duì)于一些超徑的土料，可以采用高坡下料的方法，使其與標(biāo)準(zhǔn)土料分離，也可以使用一些簡(jiǎn)單的篩分裝置對(duì)土料進(jìn)行篩出，確保土料徑粒的大小滿足相關(guān)要求的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.2 砂礫石料與堆石料的開(kāi)采

砂礫石料是自然界中常見(jiàn)的石料之一，在許多地方均可進(jìn)行開(kāi)采。因此，由于開(kāi)采地域的不同，采取的方法也就不同，主要可以分為陸地開(kāi)采與水下開(kāi)采兩種。而堆石料在開(kāi)采的過(guò)程中，主要采用深孔梯段爆破的方法。然而，在堆石料的開(kāi)采過(guò)程中，由于爆破產(chǎn)生的石料大小不一。為了確保其滿足施工的實(shí)際需要，對(duì)于超徑較大的石料可以采用淺孔爆破法進(jìn)行處理，對(duì)于超徑較少的石料可以使用機(jī)械設(shè)備對(duì)其進(jìn)行粉碎。

2.2.3 土石料開(kāi)挖運(yùn)輸

土石壩開(kāi)挖技術(shù)的目的是在此基礎(chǔ)上對(duì)土石壩進(jìn)行建設(shè)施工，因此，土石壩建設(shè)中，開(kāi)挖土石料的運(yùn)輸環(huán)節(jié)是關(guān)系到其工程施工建設(shè)質(zhì)量和工程進(jìn)步的影響因素之一，對(duì)于土石料開(kāi)挖運(yùn)輸方案的制定，需要考慮到工程建設(shè)的現(xiàn)實(shí)情況，如施工工期、施工距離及工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等等。土石料開(kāi)挖運(yùn)輸?shù)闹饕赫蜱P開(kāi)挖，自卸汽車運(yùn)輸上壩；正向鏟開(kāi)挖、膠帶機(jī)運(yùn)輸；斗輪式挖掘機(jī)開(kāi)挖，膠帶機(jī)運(yùn)輸，轉(zhuǎn)自卸汽車上壩；采砂船開(kāi)挖，有軌機(jī)車運(yùn)輸，轉(zhuǎn)膠帶機(jī)上壩等幾種方式，在多種壩料開(kāi)挖運(yùn)輸方案的選擇上要充分結(jié)合工程施工的具體條件，使機(jī)械利用率充分發(fā)揮，減少壩料的轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)。

3 土石壩建筑施工技術(shù)分析

為了確保土石壩建筑施工項(xiàng)目的順利完工，務(wù)必要確保土石壩建筑技術(shù)的科學(xué)性與合理性，從而有效的提高土石壩建筑施工項(xiàng)目的質(zhì)量。如此一來(lái)，當(dāng)土石壩建成以后，其抗磨損程度以及自身強(qiáng)度都會(huì)有大幅度的提升，使用壽命也會(huì)得到相應(yīng)的延長(zhǎng)。因此，在土石壩建筑技術(shù)的掌控與使用方面，還需要施工人員具有較高的專業(yè)素質(zhì)水平，并嚴(yán)格按照科學(xué)的施工標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，確保土石壩建筑工程項(xiàng)目的質(zhì)量不受影響。

3.1 加強(qiáng)施工前的組織計(jì)劃

在土石壩的壩面施工過(guò)程中，包括了許多施工程序。因此，在施工的過(guò)程中，需要涉及到不同工種之間的相互協(xié)作，以及大量機(jī)械設(shè)備的協(xié)同作業(yè)。如此一來(lái)，土石壩的壩面便會(huì)顯得十分擁擠。一旦施工人員在施工過(guò)程中出現(xiàn)疏忽，就會(huì)導(dǎo)致原來(lái)正常的施工順序變混亂，從而導(dǎo)致土石壩的正常施工受到影響。因此，在土石壩施工前，務(wù)必要圍繞著土石壩的建造工程，建立嚴(yán)密的組織計(jì)劃，并在實(shí)際的施工中嚴(yán)格按照計(jì)劃的要求進(jìn)行施工。通常情況下，為了減少施工人員在施工過(guò)程中產(chǎn)生的相互影響與干擾，可以采用流水作業(yè)的形式進(jìn)行施工。除此之外，為了有效的保證土石壩填筑的質(zhì)量，還可以使用平起填筑施工的方式，有效的減少了削坡或者接縫的施工工序。

3.2 土石壩的強(qiáng)夯與重壓

土石壩在填筑的過(guò)程中，要采取分層強(qiáng)夯的方法，對(duì)填筑材料進(jìn)行夯實(shí)。通常情況下，填充材料每層的厚度在10cm～20cm之間不等。為了有效的提升填充材料的密實(shí)程度，增強(qiáng)其抗壓、抗變形的能力，減少受壓過(guò)大而產(chǎn)生的變形，可以采用大型機(jī)械來(lái)對(duì)土石填充料進(jìn)行預(yù)壓處理，然后利用大型機(jī)械進(jìn)行逐層夯實(shí)，采用夯實(shí)-填充-再夯實(shí)的方法，使其達(dá)到土石壩設(shè)計(jì)要求的相應(yīng)高度即可。土石壩結(jié)合部位的施工，主要是采用重壓的方式來(lái)完成，為了防止土石壩發(fā)生滲漏，在壩體中通常會(huì)存在著防滲材料，并使其與周圍的地基相互接觸。同時(shí)，在分層填筑施工的過(guò)程中，施工人員也會(huì)根據(jù)施工要求設(shè)置橫向的接縫或接坡，而土石壩自身的質(zhì)量也會(huì)受到這些結(jié)合處的影響。

3.3 反濾層的填筑方法

常見(jiàn)的反濾層填筑方法主要可以分為以下三種。

首先，沙松坡接觸平起法。該方法是反濾層填筑方法中填筑強(qiáng)度最高的方法，其在施工過(guò)程中，完全符合機(jī)械化施工的要求。在填筑目的方面，能夠達(dá)到反濾料、防滲體、壩殼料平起的填筑目的。

其次，除了沙松坡接觸平起法以外，反濾層填筑方法主要還包括擋板法以及削坡體這兩種。在實(shí)際的使用過(guò)程中，會(huì)根據(jù)填筑施工的實(shí)際進(jìn)展而進(jìn)行選擇性的使用。

在實(shí)際的施工過(guò)程中，反濾層填筑可以采用先填砂后填土或者是先填土后填砂兩種，無(wú)論使用哪一種，都會(huì)出現(xiàn)砂與土之間的犬牙交錯(cuò)。因此，反濾層的厚度絕對(duì)不能超過(guò)犬牙的厚度，并且，要確保防滲體的有效斷面不會(huì)出現(xiàn)大幅度的減小。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜合上文所述，我國(guó)的水利工程建設(shè)項(xiàng)目，不僅能夠促進(jìn)沿岸社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，還能促進(jìn)周邊生態(tài)環(huán)境的有效提高。因此，在水利工程建設(shè)中，始終堅(jiān)持以科學(xué)技術(shù)為基準(zhǔn)，從而有效的提高水利工程建設(shè)的質(zhì)量與應(yīng)用效果。土石壩技術(shù)的出現(xiàn)與使用，在一定程度上促進(jìn)了我國(guó)水利工程事業(yè)的發(fā)展，土石壩技術(shù)的優(yōu)勢(shì)大大的降低了我國(guó)水利工程建設(shè)項(xiàng)目所花費(fèi)的時(shí)間與成本。然而，我國(guó)的土石壩建造技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，依舊存在著一定的問(wèn)題，如果不及時(shí)對(duì)其進(jìn)行解決，勢(shì)必會(huì)對(duì)我國(guó)水利工程建設(shè)未來(lái)的發(fā)展造成不利的影響。所以，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，務(wù)必要注重土石壩技術(shù)的完善與改進(jìn)，從而有效的促進(jìn)我國(guó)水利工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。

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