在水利施工中土石坝技术的运用

普子明

摘要：土石坝是我国较早出现并普遍使用的一种坝型，同时也对我国“洪涝灾害、干旱缺水”等水问题的解决有着十分重要的作用。土石坝的运用其优点有符合较高的坝基地质的要求，可以就地取材，施工便利以及节约材料等。本文主要介绍了土石坝的优缺点，同时对水利工程中土石坝的施工技术进行深入分析。

关键词：水利施工;土石坝技术;分析

1土石坝的优缺点

1.1土石坝的优点

在历史上，土石坝的出现相对较早。从人类活动出现开始，土石坝就开始运用。土石坝施工材料来源较为简单，通常都是直接在当地抽取材料，对材料的要求相对不高，土石作为土石坝施工中的重要材料，发挥着一定的作用。在坝形修筑时，较少对木材、钢材和水泥等材料进行使用，从而将运输以及修坝的成本降低。其次，土石坝修筑存在较少的施工工序，技术相对简单，若机械参与到施工中，则会大大缩短施工周期，土石坝修建相对简便，对后期的维护和扩建发挥着有利作用。

1.2土石坝的缺点

土石坝存在较差的坚固性，由于土石是构成坝体的主要材料，缺乏粘性，无法将洪涝灾害进行有效预防，而且在温度和水分的影响下，粘性土料的粘性失去，通过长期的雨水冲击，坝体上的土石会逐渐向坝中流入，从而产生淤泥，对清理造成一定难度。具有不便的施工导流，在土石坝施工建设中最大的危害则是渗流问题。

2水利工程土石坝施工的技术分析

2.1确定料场规划

料场在施工中作为土石坝材料的汇集地，对土石坝施工具有保障性作用，必须高度重视料场的规划及使用，在进行施工时，施工质量、工程投资以及工程进度受到料场规划的直接影响，做好料场时间和空间的规划。在科学合理规划料场时，应先有效确定料场的位置和高程，运用合理布置，做好空间规划工作。第二，全面掌握土石坝施工材料的埋深、产状、地质成因、储量以及各类物理力学指标，实现土石坝施工材料现场的质量规划的有效落实。第三，将各部位之间变化的互相影响进行充分考虑。

2.2土石料的加工和运输

当清除完表层及不合格土料之后，均可应用与上坝修筑上。但由于存在较小的粘土颗粒、超过表面积、水对土料工程的性能的加大影响以及填筑压实中的最佳状态的最优含水率等问题存在，与上述因素相结合，确保做到涂料含水率的合理控制。与规范要求相结合，合理调节水分，在填筑压实的过程中，将合格料的判定标准划分为：在最佳含水量±2%的含水量即可。土料含水量的调整方法主要包括以下两种：在挖装卸料过程中，土料含水量降低的方法主要包括翻晒、自然蒸发、烘烤以及铲料等。而土料含水量提升的方法又包括在料场加水、在开挖、装料及运输中加水等。砾土中有较少超径石含量，经常在料场内运用转耙的推土机进行初步清除，然后在填筑坝体面上进行填筑平整时再进行彻底清除。当有较多超径石含量存在时，可采用料斗对蓖条筛（格筛）或其他简单筛分装置实施设置，从而发挥筛除的作用。或通过从高坡下料的方法，导致粗细分离的方法使粗粒径清除。应直接采用控制爆破技术对粗粒径较大的过渡料进行开采，对于较高质量要求且较细的反滤料面高，垫层料可进行筛分、破碎及掺和工艺进行操作。在土石坝施工过程中，从料场开挖至运输的整个环节中的各个工序，都应由一个互相配套的程序进行机械化操作，从而有一个完整的施工流程出现，即综合性机械化施工流程。特别是对于大型土石坝工程中对综合机械化施工进行实现的，则可以将施工水平和技术得到更好地提升，有效地提升土石坝工程的建设速度。

2.3处理坝基和岸坡

在清理坝基、岸坡及地基铺盖时，应全部将坝基、铺盖地基以及岸坡上的草皮、树木、乱石、树根以及各种构筑物等清除干净，并对水井、地道、泉眼、洞穴等实施认真处理，运用人工清理的方法对坡面及局部松散浮渣进行清理，运用低标号混凝土同填至粘上心墙范围内，在其他低洼部分运用新鲜石渣进行分层同填。采用机械与人工清理相结合的方法，运用分层回填压实，碾压整个土质坝基填筑，进一步使夯实的程度得到保障。

2.4土料压实

土石料的壓实是土石坝施工中质量的关键环节。从根本上将土石坝自身稳定较高的土料内部阻力和土料的防渗性等多方面因素进行良好的维系，那么随着土料密实度的不断提高，土料内部阻力和防渗性能也会进一步提升，结合土料的自身性质，土料颗粒构成状况、含水量大小以及压实功能等与土料压实特性产生切实关系。土料颗粒的组成对压实效果产生影响，颗粒越细，则会有越大的空隙比，因此有越大的含水量矿物分散度存在时，压实难度则就逐渐提升。

2.5填筑施工

1）土石坝坝面施工的施工流程主要分为以下几方面：铺料、摊铺、洒水、压实及质检等工作。坝面施工有狭窄的工作而存在，有较多的工种、工序及机械设备，在施工过程中，应妥善处理施工组织规划，为了避免坝面施工产生的干扰，延误施工进度，在坝面施工中对流水作业施工进行操作。结合施工工序，对流水作业施工工序进行坝面分段，然后对相应专业施工队进行组织，使各个工段施工得到依次展开。

2）通常情况下，在施工中运用平起填筑的方式进行施工，该施工方法具有接缝、削坡、接坡等工序减少的优势，使填筑质量得到保障;确保存在最大可能的堆石填筑面，对大机械化施工产生便利;在继续填筑时有利于防渗料区施工道路的布置;对反滤料及过渡料进行运输的大型自卸车辆，禁止从防渗料区穿过;使料界偏差与相邻料平起填筑时的跨缝碾压得到减少;坝体的施工强度得以均衡。在防渗土料和反滤过渡料的填筑关系上，有先砂后土、先土后砂两种方式，为了加快工程及大怒和控制边界，通常对先砂后土施工进行运用。为了使渡汛及分期蓄水效益的提前发挥得到实现，则要求在短时间内，大坝施工能够对某一高程达到，由于多方面因素造成的制约，全断面填筑不会存在运用的可能性。一般对临时挡水断面填筑施工方法进行运用。在心墙部位无法实施填筑时，只能对堆石料及临时断面进行填筑，与多方面考虑因素相结合，采用稳定性复核的方法开展临时断面的设计工作，当填筑临时断面达到设计高度后，即可对尾部坝料进行填筑。

3）采用分层夯实填筑法开展土石坝施工时，应首先控制每层土石的填筑厚度，使其控制在10m～20m范围内。运用大能量夯击动力预压，使土石料的密度得以提升，进一步将土石料的变形消除，对于完成夯击的土石方面高，分层铺筑和夯实需要重新填筑土石层，再实施重新夯击，直到满足坝体需要的高度即可。控制每层土石填筑厚度和夯击动能，有效提升坝体密度及坝料的强度和模量，使工程施工作业量及工程造价有效降低，最大程度上发挥土石料的密度，完成填筑后则会出现坝体沉降减小的现象。

3结论

总之，在现代化水利工程建设中，土石坝施工技术发挥着极为重要的作用，随着社会经济的快速发展，对建筑工程质量的要求也出现了较高提升，而水利工程建设的必要性和重要性则更不必说。工程建设应严格根据水利工程建设的发展，不断提升和完善土石坝施工技术。由于生活需要，人们逐渐增强了水利建设的重视程度，同时土石坝技术改进的成功与否也会对水利工程建设产生直接影响，制约了土石坝施工技术的未来发展，因此应全面综合进行分析。

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