大壩填筑施工技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用

丁丹

摘要：水利工程屬于關(guān)系民生和經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，對周邊居民的生活質(zhì)量和生產(chǎn)作業(yè)具有重要影響，尤其是對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和畜牧養(yǎng)殖的影響較為深遠。要想充分發(fā)揮水利工程的功能作用，則需加強水利工程建設(shè)投入。并重點分析了大壩填筑施工技術(shù)的應(yīng)用方法，唯有如此才能為水利水電施工奠定良好的基礎(chǔ)，保障水利水電工程的順利施工。

關(guān)鍵詞：大壩填筑施工技術(shù)??水利水電工程??防滲性能??大壩填筑

中圖分類號：TV64

Application?of?Dam?Filling?Construction?Technology?in?Water?Conservancy?and?Hydropower?Engineering

DING?Dan

Zunyi?Survey?and?Design?Institute?of?Water?Conservancy?and?Hydropower?Co.，?Ltd.，Zunyi，Guizhou?Province，563000?China

Abstract：?Water?conservancy?engineering?is?important?infrastructure?related?to?people's?livelihood?and?economic?development，?and?it?has?a?significant?impact?on?the?quality?of?life?and?production?operations?of?surrounding?residents，?and?especially，?has?a?far-reaching?impact?on?agricultural?production?and?animal?husbandry.?In?order?too?fully?leverage?the?functional?role?of?water?conservancy?engineering，?it?is?necessary?to?strengthen?investment?in?engineering?construction.?The?paper?focuses?on?analyzing?the?application?methods?of?dam?filling?construction?technology.?Only?in?this?way?can?we?lay?a?good?foundation?for?water?conservancy?and?hydropower?construction，?so?as?to?ensure?the?smooth?construction?of?water?conservancy?and?hydropower?projects.

Key?Words：?Dam?filling?construction?technology;?Water?conservancy?and?hydropower?engineering;?Anti-seepage?performance;?Dam?filling

水利水電工程中，大壩施工屬于十分關(guān)鍵的作業(yè)環(huán)節(jié)，因其所處的環(huán)境較為惡劣，需要面臨多種多樣的施工挑戰(zhàn)，只有結(jié)合實際狀況確立科學(xué)可行的施工方案才能保障大壩工程的有序施工。特別是其中的填筑施工環(huán)節(jié)，對大壩結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性具有直接影響。因此，急需對大壩填筑施工要點進行有效梳理，以便為后續(xù)的施工作業(yè)提供可靠的借鑒，保障大壩填筑施工的規(guī)范性和可行性。

1??水利水電工程大壩填筑施工的原則

1.1分層填筑

大壩填筑施工中，可對大壩結(jié)構(gòu)質(zhì)量產(chǎn)生直接影響的因素包括填筑材料的性能和填筑作業(yè)質(zhì)量，結(jié)合以往的施工經(jīng)驗來看，需遵循分層填筑原則，且邊填筑邊碾壓才能達到最佳的填筑施工效果，提升壩體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強度[1]。為此，在保證材料質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，還需對材料攤鋪和碾壓兩個環(huán)節(jié)的作業(yè)質(zhì)量進行重點把控，一般需要將每層材料的厚度控制在30?cm以內(nèi)，即每填鋪30?cm的材料便進行一次碾壓處理，確保每層填料的密實度均符合大壩填筑設(shè)計的要求，避免因填筑施工不到位對大壩工程后期使用安全的影響。

1.2挖填結(jié)合

在大壩填筑施工中需要大量的土方材料作為支持，為能保障施工質(zhì)量和施工效率，需要從土方開挖的環(huán)節(jié)入手，在源頭上做好材料質(zhì)量把控工作。尤其是在水利水電工程施工中開挖出的土方要進行分別保存，即根據(jù)土方的質(zhì)量分批處理，確保能夠被成功應(yīng)用到后續(xù)的施工中。此舉不僅可以彌補水利施工對周邊環(huán)境的影響，也能保障對土方材料的高效利用，降低大壩施工成本。因此，實際施工中，要結(jié)合大壩填筑要求，做好挖出土方的分類管理工作。

2?大壩填筑施工技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1工程概況

某水利水電工程為綜合型水利工程，主要功能包括發(fā)電、防洪和灌溉，由于該工程所處地理位置較為特殊，地質(zhì)條件也相對復(fù)雜，壩基中含有部分軟弱土質(zhì)，需要進行加固處理后才能保障大壩施工的可靠性。為能滿足現(xiàn)實的使用需求，要求相關(guān)施工單位結(jié)合現(xiàn)場施工狀況，做好大壩填筑施工操作，保障水利水電工程的順利建成并及時投入使用[2]。

2.2材料準(zhǔn)備

為能控制施工成本，通常采取就地取材的方式在施工場地周邊獲取填筑材料。較為常用的采料方法有平面開挖和立面開挖兩種，其中立面開挖的手段較為常用，這主要是由于施工中能夠避免出現(xiàn)土方水分大量流失的問題，且很少受到外部氣候條件的影響。而平面開挖方式則經(jīng)常出現(xiàn)土方水分大量流失的問題，含水率過低的土壤不利于填筑施工。因此，在大壩填筑施工中，需結(jié)合實際狀況對土料開挖方式進行科學(xué)選擇。

2.3材料裝卸與運輸

填筑材料準(zhǔn)備完畢后，應(yīng)結(jié)合壩體填筑施工要求和順序規(guī)劃好材料運輸?shù)穆肪€，并指派專人對運輸車輛進行清點和調(diào)度，保障填筑材料的及時供給。此外，對于填筑材料進行質(zhì)量抽檢，對于不符合標(biāo)準(zhǔn)的材料嚴(yán)禁進入施工現(xiàn)場。為使材料性能和質(zhì)量得到保障，在運輸前還需對車輛的車廂與車輪做好全面清潔工作，嚴(yán)禁雜物進入填筑材料影響材料填筑施工的性能，最終對壩體施工質(zhì)量構(gòu)成威脅。常見卸料方式有進占法和后退法兩種，其中的進占法是借助推土機對填料進行平鋪后，使物料在自重的作用下由高處滾落，此時可保障大顆粒的石料處于下層，而細(xì)粒填料位于上層，此種卸料方式的清理效率高，且便于平鋪，能夠有效改善碾壓條件。而采取后退法時，推土機是處于未經(jīng)碾壓的路面上，則會產(chǎn)生輪胎和鏈條磨損嚴(yán)重的問題，一定程度上增加了機械維修成本。因此，本次工程采取進占法卸料[3]。

2.4材料鋪砌

進行大壩填筑施工前，需提前做好填料碾壓試驗，確保填料碾壓處理后能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)要求才能正式進行填筑施工。大壩施工中所使用的填料種類眾多，需結(jié)合施工實際對填料順序進行科學(xué)控制，并且盡可能保障填料粒度的均勻性，對于較大的料塊要做破碎處理，同時要保障填料中無雜質(zhì)。部分情況下，可以采取交錯填筑的方式，即先填筑砂礫再填筑土料，形成防滲層和反濾層。一般采取大型機械進行填筑施工，不僅可以保障施工效率，還可控制好填筑邊線，以免出現(xiàn)偏差。鋪砌施工的注意要點如下：（1）堆砌施工中如發(fā)現(xiàn)污染現(xiàn)象要及時將污染物全面清除，避免對其他物料的質(zhì)量和性能構(gòu)成影響；（2）壩體平整處理時，可從最低處的料堆入手進行快速整平；（3）為保障鋪砌施工的準(zhǔn)確性，可在特定位置設(shè)置移動的標(biāo)尺，確保每層填料厚度均與標(biāo)準(zhǔn)要求相符；（4）材料攤鋪并整平后，對于其中較為突出的石角做沖擊處理，以免對后期碾壓質(zhì)量構(gòu)成影響。

2.5刨毛處理

填土壓實施工結(jié)束后，需對壓實表面的質(zhì)量進行全面檢查，例如：存在過于光滑的表面，需立即刨毛處理，目的是保障上層與下層土的緊密黏合。施工中，可使用帶有翻犁的推土機作為刨毛設(shè)備，通常情況下，只進行淺層刨毛處理即可，這里的刨毛深度一般為2?cm，需要特別注意的是，刨毛的線路需要與大壩的中心軸線處于平行狀態(tài)。

2.6大壩心墻填筑施工

心墻填筑施工屬于大壩填筑施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對大壩施工重量具有重要影響。在施工中，推土機以及各類大型機械的應(yīng)用顯著提升了作業(yè)效率，其中材料運輸效率的提升不僅保障了材料的及時供應(yīng)，還在一定程度上縮短了施工周期。實踐證明，經(jīng)過碾壓處理的土料結(jié)構(gòu)強度較大，可降低強降雨天氣和河水沖刷對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響，有效降低了土料損耗。施工中需要注意的是，當(dāng)在平緩的基巖上壓實土料后，需做好通風(fēng)處理，且遇到較為炎熱的氣候還需考慮到土料含水量的問題，在施工前適當(dāng)灑水，使其含水率符合施工要求，提升碾壓施工的質(zhì)量?？紤]運輸車輛駛?cè)霑r可能會對心墻結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，在施工期間應(yīng)每間隔60?m設(shè)置一個通行十字架，盡可能降低車輛通行對心墻結(jié)構(gòu)帶來的不利影響，且要頻繁更換通行路的交叉結(jié)構(gòu)。此外，做好心墻路面的防護工作，即在上部鋪設(shè)厚度為50?cm左右的泥土，施工完畢后，清除泥土并進行再次碾壓[4]。

2.7大壩結(jié)構(gòu)碾壓施工

為使大壩結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性均滿足施工設(shè)計需求，在填筑土料后，須及時進行碾壓處理。具體施工中，要根據(jù)現(xiàn)場施工環(huán)境確定是否進行灑水作業(yè)，一般在夏季較為炎熱的氣候下，材料填筑后水分大量蒸發(fā)，很難滿足碾壓施工要求，此種情況下，便需及時進行灑水處理，使材料保持濕潤狀態(tài)，為碾壓施工創(chuàng)造良好的條件。對于填筑施工面積較大的情況下，要借助專業(yè)的灑水車輛提高灑水處理的效率，且合理選用碾壓施工方案，全面提升碾壓施工質(zhì)量，在一些施工條件較好，碾壓作業(yè)難度較小的工程中，可以優(yōu)先選用進退錯位法進行碾壓處理，此舉的優(yōu)勢在于能夠降低人為因素對碾壓質(zhì)量的影響，提高碾壓作業(yè)效率。

2.8接頭處理

碾壓施工中，如果行車間距不同，會出現(xiàn)接頭部位填充物松動的現(xiàn)象，為此，需要重點進行接縫處理工作。其中，當(dāng)出現(xiàn)高程上的偏差時，接頭處理的難度較大，通常要進行坡度控制才能保障接縫質(zhì)量，根據(jù)以往的施工經(jīng)驗來看，將接頭部位的坡度比控制為1∶3能夠最大程度上提升連接質(zhì)量。部分情況下，也可采取臺階處理的措施，但此種處理方式對施工場地質(zhì)量的要求較高，且要將坡度比控制為1∶2。

3?提升大壩填筑施工質(zhì)量的對策建議

3.1提升方案設(shè)計的科學(xué)性

大壩填筑施工方案的設(shè)計是保障大壩填筑施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，施工設(shè)計方案具有指導(dǎo)性作用，決定著施工中的關(guān)鍵工藝和參數(shù)，一旦某一方面出現(xiàn)設(shè)計不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象便會直接影響后期施工效果[5]。因此，在方案設(shè)計階段，必須全面分析施工影響因素，如施工環(huán)境、地質(zhì)水文條件、填筑材料性質(zhì)和工程建設(shè)規(guī)模等。其中對于填筑順序的合理設(shè)計能夠顯著提升大壩結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，碾壓方式以及設(shè)備的選擇更加決定了壩體施工的質(zhì)量和效率。需要特別注意的是，在施工中還需預(yù)留出一定的調(diào)整空間，以免在施工中出現(xiàn)突發(fā)性狀況影響施工質(zhì)量?？傊?，在設(shè)計大壩填筑施工方案時，需要結(jié)合以往的施工經(jīng)驗將施工中可能存在的因素考慮在內(nèi)，且在充分了解施工需求的基礎(chǔ)上，做好詳細(xì)的規(guī)劃與設(shè)計，有效提升設(shè)計方案的可行性。

3.2保障材料選用的合理性

填筑材料作為大壩填筑施工中的關(guān)鍵組成部分，其性能和質(zhì)量直接關(guān)系到大壩施工的可靠性。因此，在大壩填筑施工中首先要把好材料質(zhì)量關(guān)，在選用材料之前，對材料性能進行有效檢驗，確保其達到施工標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，優(yōu)中選優(yōu)，盡可能選擇耐久性和機械性能較好的填筑材料。此外，還需將填筑材料的造價和來源作為重點考慮內(nèi)容，條件允許的情況下，盡量遵循就地取材原則，而對于施工周邊無可用填料的情況下，也需就近選擇材料廠商，盡可能降低材料運輸成本。此間還需加強與材料廠商的交流，保障材料的及時準(zhǔn)確供應(yīng)，并就材料的品質(zhì)提出相關(guān)要求，使其符合填筑施工的所有要求。必要的情況下，可以儲備部分材料，以免在施工中由于突發(fā)現(xiàn)象造成材料供應(yīng)不足，影響大壩填筑施工的進度，但在儲存材料時要結(jié)合材料的性能和特點加強儲備管理，以免因外部因素影響出現(xiàn)材料變質(zhì)或者損壞等系列問題。

3.3增強排水處理質(zhì)量

水利水電工程的大壩填筑施工中，排水防滲處理直接關(guān)系到大壩結(jié)構(gòu)的后期使用，一旦壩體內(nèi)部存在積水則會引發(fā)很多安全隱患，對大壩結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性帶來極大威脅。因此，在工程設(shè)計階段便需考慮到排水防滲因素，在大壩施工方案中補充設(shè)計排水工程，根據(jù)施工場地的施工條件，優(yōu)化設(shè)計排水方案，確保大壩結(jié)構(gòu)中的積水能夠有效排除，以免引發(fā)安全隱患。具體而言，要關(guān)注如下幾點問題：第一，在進行排水方案設(shè)計時，要將填料的性質(zhì)、施工區(qū)域的地形地貌和降雨量等因素作為關(guān)鍵考慮因素，確保所選用的排水設(shè)施安全可靠，具備較強的可行性；第二，要重點檢查工程中的排水設(shè)施質(zhì)量，確保所選用的施工材料具備較強的耐水性和耐久性，并且加強對排水工程的日常管理使其始終發(fā)揮應(yīng)有的排水作用，從根源上杜絕因積水狀況對水利水電工程大壩填筑質(zhì)量的影響。

4??結(jié)語

要想全面提升水利水電工程的施工質(zhì)量就需要加強對大壩填筑施工作業(yè)的關(guān)注力度，這主要是由于大壩填筑施工會受到現(xiàn)場施工環(huán)境和地質(zhì)地勢條件的直接影響，且屬于水利水電工程中的關(guān)鍵組成部分，對其防洪功能的發(fā)揮具有重要影響。因此，在今后的水利水電施工中，仍需不斷研究和探索有效的大壩填筑施工技術(shù)，旨在高效整合施工資源，嚴(yán)控施工成本，并積極強化填筑施工質(zhì)量，為大壩工程的安全運行提供保障。

參考文獻

[1] 鄭鼎雄，孫彪，劉田珂.貴州某水庫樞紐工程大壩填筑施工技術(shù)分析[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2023（8）：202-209.

[2] 馮卓.水利工程大壩壩體填筑施工技術(shù)[J].河南水利與南水北調(diào)，2020，49（2）：47-48.

[3] 邵江波.灌漿技術(shù)在水利水電工程大壩施工中的應(yīng)用探微[J].工程與建設(shè)，2019，33（6）：933-934.

[4] 王一妃.土石壩工程樞紐布置研究[D].昆明：昆明理工大學(xué)，2023.

[5] 楊超.基于相對熵組合賦權(quán)的土石壩除險加固防滲方案比選研究[D].西安：西安理工大學(xué)，2022.