水利工程施工中土方填筑施工技術(shù)研究

摘? 要：土方填筑施工技術(shù)是最基本的施工項(xiàng)目。土方填筑施工技術(shù)水平的優(yōu)劣，對(duì)整體工程質(zhì)量有著直接的影響，所以，在進(jìn)行實(shí)際施工的過(guò)程當(dāng)中，相關(guān)的施工人員一定要對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)的分析與研究，制定出科學(xué)合理的施工計(jì)劃與方案，嚴(yán)格按照施工要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，這樣才能保證水利工程的整體質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：水利工程 ;土方填筑

引言

就目前的建設(shè)和發(fā)展情況來(lái)看，加強(qiáng)水利工程管理不僅可以增加農(nóng)民的種植收益，也可以有效解決當(dāng)?shù)卣{(diào)蓄和灌溉等問(wèn)題，同時(shí)也可以更好地拉動(dòng)有效投資。因此，各地相關(guān)政府部門(mén)及施工企業(yè)應(yīng)正確認(rèn)識(shí)水利工程管理工作及其作用，嚴(yán)格按照制度檢查工程施工及使用情況，并有效落實(shí)相關(guān)責(zé)任制，以此來(lái)加強(qiáng)對(duì)水利工程的管理，充分發(fā)揮水利工程的功能，進(jìn)而提升水利工程建設(shè)質(zhì)量。

1水利工程土方填筑施工技術(shù)

1.1土方填筑的要求

首先，鋪土。在對(duì)土料進(jìn)行攤鋪的過(guò)程當(dāng)中，要注意方式方法的運(yùn)用。要根據(jù)壩軸線對(duì)涂料進(jìn)行均勻攤鋪，厚度要適中，這樣做主要是為了為后期平土工序節(jié)省時(shí)間。在攤鋪的過(guò)程當(dāng)中，還要對(duì)土料石塊進(jìn)行剔除，因?yàn)槭瘔K對(duì)于填筑層有著較大的影響，對(duì)填筑層的穩(wěn)定性有著直接的作用，直徑較大的土塊要在使用之前運(yùn)用相關(guān)的工具將其完全敲碎。當(dāng)這些材料進(jìn)入到現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境之后，在攤鋪區(qū)域，應(yīng)采用進(jìn)占法的方式，進(jìn)行倒退式的鋪土工作，防止土料受到強(qiáng)大壓力遭受剪切和破壞。其次，平土。在平土的過(guò)程當(dāng)中，一定要嚴(yán)格按照正常順序進(jìn)行施工，并按照工程要求的厚度進(jìn)行平土工作。要對(duì)平土的厚度有一個(gè)精確的了解和掌握，并且運(yùn)用一定的方式進(jìn)行劃分。例如：采用拉線的方式對(duì)涂層厚度進(jìn)行劃分;依據(jù)工程量的不同，采用的平土方式也各不相同?？梢赃x擇人工平土或是機(jī)械平土。當(dāng)土料被卸下之后，可利用推土機(jī)對(duì)平土進(jìn)行平整處理。最后，壓實(shí)。在進(jìn)行壓實(shí)的過(guò)程當(dāng)中，碾壓機(jī)具應(yīng)該與壩軸線的方向相平行，在進(jìn)行碾壓的過(guò)程當(dāng)中，要選擇適當(dāng)?shù)哪雺耗Ｊ?，采用進(jìn)退錯(cuò)距法，并且要對(duì)碾壓的次數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，防止出現(xiàn)漏碾和過(guò)壓的現(xiàn)象，對(duì)已經(jīng)被破壞掉了的橡皮土要全部清理干凈，重新進(jìn)行填鋪和壓實(shí)。

1.2心墻反濾料施工

對(duì)心墻反濾料施工時(shí)，第一個(gè)步驟是放樣，確定反濾料的具體位置。在進(jìn)行鋪料時(shí)，人與機(jī)器要協(xié)調(diào)運(yùn)作，并以梯形模式來(lái)對(duì)反濾料進(jìn)行攤鋪。要先碾壓好反濾料和土料，然后再碾壓土料和砂殼。同時(shí)，在實(shí)際施工時(shí)，要確保心墻和砂殼同步進(jìn)行。砂殼的上升速度快，就會(huì)給實(shí)際施工增加難度;心墻上升快，就會(huì)直接影響整個(gè)壩體的質(zhì)量。如果防滲體土料和反濾料的填壓厚度不同，要馬上予以解決，保證二者的厚度相同。目前，最常見(jiàn)、最普遍應(yīng)用的一種施工方法就是土砂平齊施工法。在實(shí)際施工時(shí)，由于反濾料和土料有著不同的填筑順序，可以分為兩種方法：先砂后土，或是先土后砂。可以把進(jìn)占法和后退法應(yīng)用到沙礫的攤鋪當(dāng)中。小顆粒的砂礫可以采用后退法，易于平料的操作，同時(shí)，還可以在一定程度上防止出現(xiàn)石塊過(guò)度集中或是被架空的現(xiàn)象;大顆粒砂礫可以采用進(jìn)戰(zhàn)法。在具體施工時(shí)，要確保鋪料工作和灑水工作同步，可以采用臺(tái)階收坡法進(jìn)行沙礫區(qū)域的填筑，把每人區(qū)間都聯(lián)結(jié)起來(lái)，同時(shí)，每一層都要預(yù)留出1 m寬度的臺(tái)階，使得后期結(jié)合處的壓實(shí)工作可以更容易。進(jìn)行塑性斜墻壩施工時(shí)，要確保沙殼的修筑高度和實(shí)際的高度相符，再進(jìn)行填筑，防止因沙殼沉陷導(dǎo)致斜墻出現(xiàn)縫隙。此外，還要預(yù)留出0.30～0.60 m的空間，為后期的削坡施工奠定基礎(chǔ)。

1.3銜接縫的處理

目前，在對(duì)水利工程土方填筑施工時(shí)，大多數(shù)的壩體被分解成一段一段的，方便施工。因此，在對(duì)分段進(jìn)行實(shí)際施工的過(guò)程中，壩體內(nèi)部就會(huì)出現(xiàn)一部分縱橫交錯(cuò)的接縫，這是由于施工造成的。所以，要在具體施工的過(guò)程中，對(duì)接縫進(jìn)行良好的處理，確保接縫處可以有良好的結(jié)合，防止在壩體內(nèi)形成滲水渠道，導(dǎo)致壩體出現(xiàn)不平衡沉降，最終出現(xiàn)裂縫。在對(duì)銜接縫進(jìn)行處理時(shí)，要保證防滲體有一個(gè)良好的整體性，通常不會(huì)選擇縱向接縫。為了可以使實(shí)際的防滲效果得到較大的提高，在兩邊壩高差距2 m以上的情況下，它的陡坡坡度不能高于2：3。同時(shí)，在坡面上還要適當(dāng)?shù)卦O(shè)置一個(gè)結(jié)合槽，使得壩基的防滲效果進(jìn)一步得到提高。結(jié)合槽的寬度為1.50 m，深度為0.10 m，結(jié)合槽之間要留有5m的間距。

2土石壩施工技術(shù)在水利施工中的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1土石料的開(kāi)挖和運(yùn)輸

土石壩結(jié)構(gòu)和布置不同，對(duì)土石料開(kāi)挖方式和運(yùn)輸量的要求也不相同，需要對(duì)比分析不同開(kāi)挖運(yùn)輸方案的優(yōu)缺點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)性，從而選擇出最佳的土石料開(kāi)挖和運(yùn)輸方法，常用的土石料開(kāi)挖運(yùn)輸方案有以下幾種：①正向鏟開(kāi)挖后，由自卸汽車運(yùn)輸?shù)酵潦瘔问┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工。 ②正向鏟開(kāi)挖后，通過(guò)膠帶將土石料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工。 ③斗輪式挖掘機(jī)開(kāi)挖后，采用膠帶機(jī)運(yùn)輸，裝載到自卸汽車上，再運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工。④采砂船開(kāi)挖，然后通過(guò)有軌機(jī)車運(yùn)輸，再轉(zhuǎn)入膠帶機(jī)運(yùn)輸?shù)绞┕の恢眠M(jìn)行施工。不同土石料開(kāi)挖和運(yùn)輸方案有其獨(dú)特的優(yōu)缺點(diǎn)，在方案比選時(shí)，需要結(jié)合土石壩施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，充分機(jī)械使用效率，并最大限度上減少轉(zhuǎn)用次數(shù)，并結(jié)合鋪料設(shè)備的鋪筑能力，充分利用好地形條件，提升施工效率。 結(jié)合案例工程的特性，選擇第二種土石料開(kāi)挖運(yùn)輸方案，效果顯著。

2.2土石料加工

通常情況下，新挖掘的土石料含水量比較大，為提升土石壩施工質(zhì)量，需要嚴(yán)格控制含水率，保證填料含水率在最佳含水率 ±2%時(shí)才能使用。 土石壩施工中，土料主要來(lái)自于臺(tái)地和河灘地上的土料，含水率較大，無(wú)法直接應(yīng)用到施工中。 挖掘出土料運(yùn)輸?shù)絻?chǔ)料場(chǎng)后，還需進(jìn)行自然蒸發(fā)、翻曬、摻料等加工處理，保證含水量達(dá)到規(guī)定值后才能應(yīng)用到施工中。 此外，土石壩填筑施工前，還需將土料中粒徑過(guò)大的石塊清除出去，就案例工程而言，土料主要來(lái)自于臺(tái)地和河灘，因此，超粒徑石料比較少，可采用裝有耙的推土機(jī)來(lái)清除。 而那些沒(méi)有清除干凈的超粒徑石料，需要在土石壩填筑整平階段，進(jìn)一步清理，以保證填筑效果。

2.3土石壩壓實(shí)施工

壓實(shí)特性：在土石壩壓實(shí)施工中，壓實(shí)特性由土料的基本特性決定，通常情況下，土料顆粒分布情況、含水量以及其它性能，都會(huì)影響壓實(shí)特性。 不同土料種類結(jié)構(gòu)不同，具有的性能也不同，對(duì)壓實(shí)效果的影響也不同。 按照土料結(jié)構(gòu)和組分的不同，通常分為2 種，一種是粘性土料，另一種是非粘性土料。 其中，粘性土料的粘結(jié)能力比較強(qiáng)，但摩擦系數(shù)較小，具有較強(qiáng)的壓縮性，這和粘性土料的透水性較小有關(guān)，難以達(dá)到理想的壓實(shí)效果。 而非粘性土料則能達(dá)到很好的壓實(shí)效果，具有較好的壓實(shí)特性。壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)：土石壩施工特性決定了土料壓實(shí)效果越好，則物理力學(xué)性能指標(biāo)就越高，土石壩施工質(zhì)量就越好。 但如果土料被過(guò)分壓實(shí)，不但會(huì)提升壓實(shí)施工的費(fèi)用，而且容易形成剪力破壞，難以達(dá)到理想的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

2.4土石壩填筑施工

在土石壩填筑施工之前，需要在施工現(xiàn)場(chǎng)選擇不小于50 m的試驗(yàn)段，進(jìn)行碾壓試驗(yàn)，通過(guò)不同料場(chǎng)、土料、機(jī)械的相互組合，確定最佳的施工碾壓參數(shù)，以保證施工的有效性和規(guī)范性。案例工程為典型的粘土心墻壩，主要填料是粘土料，通過(guò)推土機(jī)、裝載機(jī)、自卸汽車將加工好的填料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行分段、分層填筑。 保證左接頭深槽采用人工鋪筑，并回填到 60 m以下高程，每層填筑厚度要控制在 15 cm 左右，由手扶式碾壓設(shè)備碾壓6 ～8 遍。 而60 m 到壩區(qū)間的填筑施工，則由自卸汽車將填筑料卸在壩面上，再用推土機(jī)逐步推平。 但要保證汽車在虛土上的行駛軌跡盡量不重疊。 60 ～70 m 區(qū)間，每層填筑厚度要控制在20 ～25 cm 之間，并用凸塊振動(dòng)設(shè)備碾壓 6 ～8 遍，碾壓設(shè)備無(wú)法達(dá)到的位置，比如邊角部位，應(yīng)由人工夯實(shí)，通過(guò)手扶式碾壓設(shè)備和蛙夯實(shí)面，再由人工做刨毛處理。

3水利工程管理的主要對(duì)策

3.1加強(qiáng)水利工程成本控制工作

合理的成本是保障各項(xiàng)工作順利進(jìn)行的前提條件之一，在水利工程建設(shè)和管理中，成本管理具有非常重要的作用。成本控制可以說(shuō)是成本管理的關(guān)鍵，在實(shí)際施工和管理過(guò)程中，施工單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工成本的控制，提高成本管理的水準(zhǔn)。相關(guān)人員應(yīng)在充分了解施工單位實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，合理編制工程項(xiàng)目施工的成本定額及各項(xiàng)工作支出預(yù)算等，為工程項(xiàng)目評(píng)估工作提供有力的支撐。施工單位應(yīng)明確水利工程項(xiàng)目的特點(diǎn)和管理目標(biāo)，加強(qiáng)對(duì)工程項(xiàng)目成本的檢查和監(jiān)督力度。在施工和檢查過(guò)程中，相關(guān)人員應(yīng)及時(shí)糾正并改進(jìn)不規(guī)范的施工行為，避免造成成本浪費(fèi)等問(wèn)題。

3.2提高水利工程管理人員的安全意識(shí)

工作人員的安全意識(shí)和責(zé)任感能直接決定管理工作的實(shí)效性，因此，工程管理部門(mén)應(yīng)提高對(duì)員工的要求。企業(yè)可以在施工現(xiàn)場(chǎng)張貼安全宣傳標(biāo)語(yǔ)，使員工認(rèn)識(shí)到規(guī)范操作機(jī)械設(shè)備和安全施工的重要性，提醒操作人員按要求穿戴防具，確保施工安全。設(shè)備維修人員則需定期檢查機(jī)械設(shè)備，增強(qiáng)自身的安全意識(shí)，避免因設(shè)備故障而威脅到施工人員的安全。管理部門(mén)則需按照相關(guān)法律規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格規(guī)范施工人員的行為，全面提高工程施工的安全性。

3.3移動(dòng)平臺(tái)應(yīng)用

執(zhí)法儀采集系統(tǒng)平臺(tái)的建構(gòu)。因?yàn)樵谒こ藤|(zhì)量檢測(cè)工作開(kāi)展過(guò)程中，為保證質(zhì)量檢測(cè)工作開(kāi)展的有效性與可行性，應(yīng)當(dāng)合理引進(jìn)全新的質(zhì)量檢測(cè)新技術(shù)。在自動(dòng)采集執(zhí)法儀的運(yùn)行下，可實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻、音頻、照片、日志等數(shù)據(jù)的采集。鑒于水利工程管理工作開(kāi)展的特殊性，在執(zhí)法儀采集數(shù)據(jù)管理過(guò)程中，一旦數(shù)據(jù)儲(chǔ)存超限時(shí)，將會(huì)自動(dòng)刪除部分?jǐn)?shù)據(jù)信息，以保證自動(dòng)化執(zhí)法儀數(shù)據(jù)采集工作開(kāi)展的可行性與有效性。在執(zhí)法管理平臺(tái)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)設(shè)置以下功能，如實(shí)時(shí)視頻、指揮調(diào)度、軌跡回放、電子圍欄、文件管理、報(bào)警報(bào)表等，以保證移動(dòng)平臺(tái)整體工作開(kāi)展的可行性與有效性。實(shí)時(shí)視頻功能實(shí)現(xiàn)時(shí)，主要在水利工程現(xiàn)場(chǎng)安裝攝像頭，并基于? ?無(wú)線通信技術(shù)，保證水利工程現(xiàn)場(chǎng)影像資料傳輸?shù)臅r(shí)效性;在指揮調(diào)度工作開(kāi)展時(shí)，可基于無(wú)線通信傳輸技術(shù)、北斗衛(wèi)星定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)可視化巡邏管理、可視化出警管理，保證管理人員及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法處理情況，及時(shí)調(diào)度水利運(yùn)行計(jì)劃，保證水利工程整體運(yùn)行的安全性與可靠性;軌跡回放功能實(shí)現(xiàn)時(shí)，主要是基于特定的監(jiān)控?cái)z像設(shè)備，對(duì)需要查看的目標(biāo)時(shí)間段進(jìn)行視頻影像回放，進(jìn)而了解水利工程運(yùn)行變化的實(shí)際經(jīng)過(guò)，進(jìn)而采取針對(duì)性的管理措施，保證水利工程整體運(yùn)行的安全性與可靠性[1]。

3.4對(duì)現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)予以高度重視

要提升水利工程施工管理質(zhì)量與效果，管理部門(mén)必須對(duì)現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)的合理應(yīng)用予以高度重視，而建設(shè)企業(yè)應(yīng)借助技術(shù)培訓(xùn)等方式，促使技術(shù)人員與管理人員對(duì)現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)有更深層次的了解，并熟練掌握。在實(shí)際操作中，必須對(duì)數(shù)據(jù)信息予以儲(chǔ)存及分析，并做好質(zhì)量控制與進(jìn)度管理工作，以提升水利工程施工管理效果[2]。

3.5水利工程施工的安全原則

在水利工程施工和管理的過(guò)程中應(yīng)該堅(jiān)持安全第一的原則，施工企業(yè)不能因?yàn)楣?jié)約經(jīng)濟(jì)成本而忽視施工人員的安全，要控制好施工的速度，否則會(huì)增加安全事故的發(fā)生概率。施工人員的施工水平和能力直接影響著水利工程是否能夠順利完成，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)施工人員的管理，引導(dǎo)其形成安全第一的理念。堅(jiān)持安全管理的長(zhǎng)效性原則?？梢栽O(shè)立專門(mén)的安全管理部門(mén)，明確各個(gè)部門(mén)的責(zé)任，將具體責(zé)任落實(shí)到個(gè)人，通過(guò)制度的約束可以確保安全管理工作的順利開(kāi)展。此外，管理人員應(yīng)該提高自身的素質(zhì)和道德，提高安全管理的意識(shí)，定期對(duì)施工人員進(jìn)行安全技能操作方面的培訓(xùn)，讓施工人員認(rèn)識(shí)到安全第一的重要性，減少安全事故的發(fā)生。一旦出現(xiàn)安全事故，可以制定應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，有條件的地區(qū)可以事先組織工作人員進(jìn)行應(yīng)急演練。在施工中堅(jiān)持安全預(yù)防的原則，做好施工過(guò)程中的預(yù)防工作，提高水利工程安全管理的效率?？梢酝ㄟ^(guò)定期培訓(xùn)的方式加強(qiáng)安全教育，不斷完善配套的安全保護(hù)設(shè)備，同時(shí)制定完善安全管理監(jiān)督體系，以減少安全事故的發(fā)生概率，最大程度地減少損失。一旦發(fā)現(xiàn)在施工和管理的過(guò)程中存在違反安全生產(chǎn)相關(guān)規(guī)定的現(xiàn)象，就必須對(duì)涉及的人員做出嚴(yán)肅的處理，并且追究相應(yīng)的責(zé)任[3]。

3.6加強(qiáng)工程質(zhì)量監(jiān)督管理

在水利工程完成之后，加強(qiáng)后期的維修與保養(yǎng)，以減少安全事故的發(fā)生。此外，施工單位應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)督管理的力度，解決在工作過(guò)程中存在的問(wèn)題，避免對(duì)整個(gè)工程造成不利影響。通過(guò)嚴(yán)格的監(jiān)督和管理施工的各個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，確保施工的質(zhì)量和工期[4]。

3.7及時(shí)消除安全隱患

水利工程涉及的內(nèi)容較多，并且環(huán)境較為復(fù)雜，在一定程度上增加了施工的風(fēng)險(xiǎn)，可能存在一系列的安全隱患。為此，在工程施工之前，工程師應(yīng)該到現(xiàn)場(chǎng)勘察，了解周圍的地理環(huán)境和人文特點(diǎn)，分析在施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的安全隱患，然后制定科學(xué)的施工方案，以減少施工過(guò)程中安全事故的發(fā)生。另外，加強(qiáng)對(duì)施工環(huán)境的檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，在引進(jìn)施工材料之前，對(duì)生產(chǎn)商的資質(zhì)進(jìn)行調(diào)查，確保施工材料的質(zhì)量。合理地使用施工設(shè)備，重視對(duì)先進(jìn)施工技術(shù)的應(yīng)用，從整體上提高施工效果。加大對(duì)施工過(guò)程的監(jiān)督管理，在保證施工質(zhì)量的同時(shí)不影響工期，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[5]。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水庫(kù)的土方填筑施工技術(shù)是十分重要的，對(duì)水利工程質(zhì)量有著直接的影響。所以，相關(guān)的施工人員一定要把好質(zhì)量關(guān)，依據(jù)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行嚴(yán)格施工，從施工的實(shí)際環(huán)境出發(fā)，根據(jù)工程的實(shí)際需求，加大對(duì)工程質(zhì)量的監(jiān)督力度，進(jìn)而提高工程的質(zhì)量和效率，推動(dòng)中國(guó)設(shè)立工程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展[6]。

參考文獻(xiàn)：

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[6]謝宗旭.巡馬水利工程土方填筑施工技術(shù)[J].河南水利與南水北調(diào)，2021，50（11）：34-35.

作者簡(jiǎn)介：羅艷梅，出生年：1981年，民族：漢

籍貫：新寧，學(xué)歷：本科，目前職稱：水利水電建筑工程師

主要從事工作：水利工程管理、施工。