水利施工中土石壩施工技術(shù)研究

于進(jìn)文

青島瑞源工程集團(tuán)有限公司 山東青島 265000

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(shù)為水利施工中常用的壩體施工技術(shù)，其施工質(zhì)量直接關(guān)系到水利工程作用的發(fā)揮。就此，施工單位應(yīng)明確土石壩施工流程，掌握施工技術(shù)要點，做好人員組織與材料設(shè)備管理工作，方可發(fā)揮土石壩施工技術(shù)優(yōu)勢。

1 大壩填筑施工

（1）大壩填筑施工所用填料為開挖產(chǎn)生的粘土。填筑時，應(yīng)按照先風(fēng)化料再粘土的原則，同時要和兩側(cè)的風(fēng)化料保持同時。和壩體相接觸的層面需在鋪填之前沖洗干凈，以免對基礎(chǔ)和壩體的結(jié)合造成影響。在壩體鋪料過程中，應(yīng)防止產(chǎn)生石料集中而導(dǎo)致土體架空。

（2）自卸車于工作面前沿停車卸料，按照進(jìn)占法進(jìn)行鋪料，完成鋪料后，用挖掘機(jī)將其攤鋪整平，確保倉面保持平整，實際的分層厚度根據(jù)設(shè)計要求由人工使用標(biāo)尺進(jìn)行嚴(yán)格控制。將填料整平后，采用振動碾進(jìn)行碾壓，對于兩側(cè)接觸帶，可使用滿載汽車進(jìn)行碾壓。

（3）當(dāng)粘土料和兩側(cè)反濾料銜接時，不同層次之間的材料必須做到界限分明，同時做好對接縫的處理，避免層間出現(xiàn)明顯錯動。另外，在斜面還應(yīng)設(shè)置橫向接縫，使其成為鋸齒狀的坡面。

（4）現(xiàn)場的所有工作面都要配置專門的指揮人員，對進(jìn)料、施工進(jìn)行統(tǒng)一指揮。另外，工作面上還應(yīng)配有足夠推土機(jī)，以及時將工作面整平，防止窩工等現(xiàn)象的發(fā)生。對于塊間虛坡，可采用臺階的方法進(jìn)行接坡。

2 水利施工中土石壩施工技術(shù)要點

基于土石壩施工技術(shù)的優(yōu)勢，施工單位應(yīng)在水利施工中規(guī)范應(yīng)用該技術(shù)，保障其優(yōu)勢有效發(fā)揮。本文結(jié)合土石壩施工流程，總結(jié)施工技術(shù)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(chǔ)、關(guān)鍵環(huán)節(jié)，施工單位應(yīng)從空間、時間與數(shù)量三方面入手，進(jìn)行料場規(guī)劃工作。在空間規(guī)劃中，施工單位應(yīng)結(jié)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(yīng)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?qū)崿F(xiàn)同時供料，提高施工效率。在時間規(guī)劃中，施工單位應(yīng)結(jié)合空間規(guī)劃內(nèi)容，制定完善料場開采計劃與土石料應(yīng)用計劃，在旱季，優(yōu)先應(yīng)用含水量高的土石料；在雨季，優(yōu)先應(yīng)用含水量低的土石料；在上游，優(yōu)先應(yīng)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(yīng)結(jié)合土石壩施工的工程量，準(zhǔn)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(yīng)，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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)該按照規(guī)劃內(nèi)容進(jìn)行土石料的開采，并根據(jù)土石壩的施工要求，對土石料進(jìn)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(shù)，如深孔梯段爆破技術(shù)、洞室爆破技術(shù)等，對于爆破獲取的大粒徑石塊，應(yīng)配置碎石機(jī)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(yīng)通過蒸發(fā)、摻料、加水等方式調(diào)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(chǔ)，使土石壩含水率達(dá)標(biāo)；在土石料運輸中，施工單位應(yīng)根據(jù)空間規(guī)劃內(nèi)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(yīng)做好壩基與岸坡的處理，奠定良好基礎(chǔ)。在壩基處理中，施工單位應(yīng)按照從下至上的順序進(jìn)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(shù)選擇灌漿法。對于存在泉眼、斷層等問題的壩基，應(yīng)采取針對性修復(fù)措施，保障壩基穩(wěn)定性。在岸坡處理中，應(yīng)將岸坡表層的雜草、亂石清理干凈，并調(diào)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(nèi)，并連接位置設(shè)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(nèi)。

2.4 壩體填筑施工

在壩基與岸坡處理完成后，需進(jìn)行壩體填筑施工，通常選擇平起填筑技術(shù)，進(jìn)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(shè)備實施流水作業(yè)，施工效率高、質(zhì)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。

2.5 高壓噴射灌漿防滲

高壓噴射灌漿需要用到鉆探機(jī)鉆孔完成具體操作，首先需要按照設(shè)計要求將安裝有特制合金噴嘴的注漿管下到預(yù)定位置，然后使用高壓泵噴射漿液破壞原有土體，實現(xiàn)土粒與漿液的充分混合并得到固結(jié)體，固結(jié)之間體交互連接即可得到連續(xù)性的防滲帷幕，主要發(fā)揮攔截滲漏的防滲作用。現(xiàn)階段，該項技術(shù)廣泛應(yīng)用于眾多防滲工程施工中，尤其在軟基加固方面取得了一定的成果，而很少應(yīng)用于全風(fēng)化花崗巖地層方面的防滲工程。高壓噴射灌漿防滲主要適用于以下土質(zhì)：砂土、淤泥、軟弱黏性土和粒徑不超過5cm的砂卵石等，在灌漿過程中，其深度始終低于50m，具備施工效率高、防滲效果好、不受水位影響、安全性與可靠性高以及造價成本低廉等顯著優(yōu)勢。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，大量的新型技術(shù)、工藝與材料得到了廣泛普及，土石壩防滲技術(shù)也處于不斷的創(chuàng)新與完善的過程中。對于上述所提到各項防滲施工技術(shù)而言，其應(yīng)用與發(fā)展都在一定程度上促進(jìn)了水利工程所發(fā)揮效用的最大化，有利于水利建設(shè)領(lǐng)域的健康可持續(xù)發(fā)展。