水利施工中土石壩施工技術研究

聶 斌

南陵縣水利工程規(guī)劃建設管理站，安徽 蕪湖 241300

在城鎮(zhèn)化發(fā)展背景下，水利工程項目增多，土石壩施工技術為水利施工中常用的壩體施工技術，其施工質量直接關系到水利工程作用的發(fā)揮。就此，施工單位應明確土石壩施工流程，掌握施工技術要點，做好人員組織與材料設備管理工作，方可發(fā)揮土石壩施工技術優(yōu)勢。

1 水利施工中土石壩施工技術特點

在水利施工中，應用的土石壩類型較多。根據(jù)壩高，土石壩劃分為低壩（高度＜30m）、中壩（高度在30-70m 之間）、高壩（高度＞70m）；根據(jù)原材料，土石壩劃分為均質壩（原料為均一土料）、非土料防滲體壩（原料為透水性高的土料和透水性低的粘土）、土質防滲體分區(qū)壩（原料為混凝土等人工材料）；根據(jù)施工技術，土石壩劃分為碾壓式土石壩（碾壓填筑施工而成）、定向爆破堆石壩（定向爆破技術）、沖填式土石壩（沖擊填筑而成）。基于土石壩的施工原理及不同類型，在水利施工中表現(xiàn)出如下優(yōu)勢：（1）成本低，土石壩就地取材，需要采購的鋼筋、水泥等材料較少，材料采購、運輸成本顯著減少；（2）結構簡單，和其他壩體相比，土石壩的結構簡單，便于后續(xù)改建；（3）施工便捷，基于土石壩的簡單結構，施工工序較少，機械化水平較高，有助于施工效率的提升；（4）適應性強，土石壩的壩身由土石散粒體組成，適用于不同地基。

2 水利施工中土石壩施工技術要點

基于土石壩施工技術的優(yōu)勢，施工單位應在水利施工中規(guī)范應用該技術，保障其優(yōu)勢有效發(fā)揮。本文結合土石壩施工流程，總結施工技術要點，為施工單位提供理論與實踐幫助［1］。

2.1 做好料場規(guī)劃

在土石壩施工中，料場規(guī)劃為基礎、關鍵環(huán)節(jié)，施工單位應從空間、時間與數(shù)量三方面入手，進行料場規(guī)劃工作。

在空間規(guī)劃中，施工單位應結合施工現(xiàn)場實際狀況，合理選擇料場的位置，優(yōu)化配置料場的高程，盡最大限度縮短料場到施工現(xiàn)場的運輸距離，支持低料低用及高料高用，提高土石料應用效率，減少施工能耗與成本。對于條件允許的施工區(qū)域，要求水利施工的上下游及左右岸等區(qū)域實現(xiàn)同時供料，提高施工效率。

在時間規(guī)劃中，施工單位應結合空間規(guī)劃內容，制定完善料場開采計劃與土石料應用計劃，在旱季，優(yōu)先應用含水量高的土石料；在雨季，優(yōu)先應用含水量低的土石料；在上游，優(yōu)先應用易淹料場，最大限度發(fā)揮土石料的價值。

在數(shù)量規(guī)劃中，施工單位應結合土石壩施工的工程量，準確計算料場的開采量，保障土石壩施工期間材料的不間斷供應，并避免材料開采過多出現(xiàn)浪費。通常來說，料場的土石料開采數(shù)量應高于壩體填筑量，可按照如下比值開采：對于土料，開采量與填筑量比值應控制在2～2.5 之間；對于石料，比值為1.5～2；對于砂石料，比值為1.5～2；對于水下砂礫料，比值為2～3；對于反濾料，其篩后處理獲得的有效方量應超過3。

2.2 土石料開采與運輸

在料場規(guī)劃完成后，施工單位應該按照規(guī)劃內容進行土石料的開采，并根據(jù)土石壩的施工要求，對土石料進行初步加工，將加工后的土石料運輸至施工現(xiàn)場，為土石壩施工提供充足材料。在土石料開采中，常用爆破開采技術，如深孔梯段爆破技術、洞室爆破技術等，對于爆破獲取的大粒徑石塊，應配置碎石機將其破碎為合適粒徑的土石料，符合土石壩施工要求；在土石料加工中，應通過蒸發(fā)、摻料、加水等方式調節(jié)土石料的含水率，使其與最佳含水率間的差值低于2%，為壓實施工奠定基礎，使土石壩含水率達標；在土石料運輸中，施工單位應根據(jù)空間規(guī)劃內容，選擇最短路線運輸土石料，保障材料供給的持續(xù)性。

2.3 處理壩基與岸坡

在土石壩施工前，應做好壩基與岸坡的處理，奠定良好基礎。在壩基處理中，施工單位應按照從下至上的順序進行挖掘施工，對于覆蓋層較淺的區(qū)域，將壩基開挖為截水槽，填筑和壩體防滲體一致的土料；對于覆蓋層較深的區(qū)域，壩基開挖技術選擇灌漿法。對于存在泉眼、斷層等問題的壩基，應采取針對性修復措施，保障壩基穩(wěn)定性。

在岸坡處理中，應將岸坡表層的雜草、亂石清理干凈，并調整岸坡的坡度，保障壩體和防滲體間的密封性。對于以巖石材料為主的岸坡，要求坡度在1：0.75 內，并連接位置設置粘土漿液；對于以粘土材料為主的岸坡，要求坡度在1：1.5 內。

2.4 壩體填筑施工

在壩基與岸坡處理完成后，需進行壩體填筑施工，通常選擇平起填筑技術，進行分層填筑，每層填筑的厚度控制在10～20m 之間。在實際施工中，平起填筑無需接縫或削坡，可利用大型設備實施流水作業(yè)，施工效率高、質量有保障。對于土石壩的反濾層，施工單位可根據(jù)施工現(xiàn)場狀況，選擇擋板法或削坡體等填筑工藝。無論哪種填筑工藝，均需注意犬牙更替現(xiàn)象，通過材料休止角，控制犬牙的大小，要求犬牙交錯帶低于填筑厚度的1.5～2 倍［2］。

2.5 土石壩壓實施工

在填筑施工完成后，需進行壓實施工，通常選擇夯機動力預壓技術，提高土石壩的密度，避免土石壩出現(xiàn)變形?；趬误w的分層填筑工藝，施工單位應進行分層夯實，確保每層填筑土石料的密實度滿足施工要求，減少壩體沉降，提高土石壩施工質量。為保障土石壩壓實度滿足工程要求，施工單位應在施工期間進行實時監(jiān)測，在每層填筑土石料壓實施工完成后，監(jiān)測其壓實度，確保其符合要求后，方可進行下一層填筑，保障施工技術水平，提高土石壩施工質量。

在壓實施工完成后，應結合設計要求驗證壩體各項參數(shù)是否符合要求。對于壩坡而言，通常設計為三級變坡，上游壩坡的坡度分別為1：3、1：3.25、1：3.5，下游壩坡的坡度分別為1：2.5、1：2.75、1：3；對于壩頂寬度而言，要求中低壩的最小寬度＞5m；對于壩頂高程而言，應結合設計數(shù)值與校核數(shù)值進行驗證。例如，對于設計靜水位363.2m，校核364.81m，設計防浪墻頂高程366.19m，校核366.38m 的土石壩，其壩頂高程應控制在365.18m。

3 結論

綜上所述，土石壩施工具有成本低、結構簡單、施工便捷、適應性強等優(yōu)勢。在水利施工中，施工單位應做好料場規(guī)劃，規(guī)范土石料的開發(fā)與運輸，合理處理壩基與岸坡，規(guī)范壩體填筑施工與土石壩壓實施工，保障土石壩施工質量，提高水利工程整體效益。