刍议水利施工中土石坝技术

王进军

摘要：水利工程的建设是社会发展的有效推动力，其技术的发展也随着科学技术的进步而不断前进，土石坝技术的应用在水利工程的建设中起到了非常重要的作用。土石坝施工技术的简便及对施工原材料的节省，使得其在水利工程建设施工中得到了非常广泛的应用。本文对土石坝施工技术的应用进行了探讨与分析，希望能够以此作为土石坝施工技术实施的操作参考，促进该技术的应用和发展，为水利建设提供高效的技术支持。

关键词：水利施工；土石坝；技术；运用

中图分类号：TU74文献标识码： A

在科学技术的不断发展下，水利工程建设施工技术不断的更新和完善，不仅促进了土石坝技术应用，增加了工程质量的可靠性，还延长了水利工程的使用寿命。在土石坝施工建设中，为有效的保证工程质量，要加强施工技术的全面管理，针对存在的质量问题，采取及时有效的解决方案，促进水利工程建设的顺利完成，保证其在使用中，减少安全隐患的发生。随着我国水利工程建设行业的市场竞争越来越激烈，土石坝施工技术在我国水利工程建设中应用越来越广泛，并不断进行完善，在建设应用中发挥了更好的效果。

一、土石坝的工程特点

水利工程中土石坝具有其它坝型所没有的优点，应用历史也最为悠久。通常情况下土石坝的施工材料均就地取材，能够对施工过程中的各种土石原材料进行充分利用，不仅节省了大量的木材、钢材以及水泥等工程材料，也有效减少了材料运输的费用，从而降低了土石坝的工程成本。另外，土石坝的施工工序较少，施工技术也较为简单，对于组合式机械的快速施工具备一定的便利条件，施工周期相对较短。

土石坝的结构相对简单，对于后期的维修、加高或扩建等工程来说非常方便。土石坝坝身的主体材料为土石散粒体，有着较强的变形适应能力。但是土石坝也存在一定的缺点，土石坝的坝顶不具备溢洪功能，需要另设溢洪道; 在土石坝工程中，黏性土料的填筑质量容易受到外界气温、温度等因素的影响; 土石坝也容易存在较多沉陷及不均匀沉陷; 另外土石坝还存在施工导流不便方面的缺点。因此，土石坝施工过程中，质量控制的重点及难点是如何控制和预防渗流问题。

二、土石坝施工的技术要点

1、料场的规划与布置

在土石坝施工过程中，材料场规划是否合理，将直接影响到工程的质量、进度和成本。对料场进行规划布置需要合理选择位置和高程，同时做好空间规划布置。对土石坝施工材料的储量、生产状况、埋深以及地质特性等进行全面掌握，使土石坝的施工材料质量与数量科学、合理。协调好料场与施工强度、坝体填筑部位变化之间的关系，避免施工时相互影响。保证土石坝料场材料的总储量能够满足坝体总方量的需求，同时还应该满足施工过程中土石坝的强度要求，使土石坝的施工质量得到根本保证。

2、土石料的开采

土料开采一般有立采和平采两种。立面开采方法适用于土层较厚，天然含水量接近填筑含水量，土料层次较多，各层土质差异较大时。平面开采方法适用于土层较薄，土料层次少且相对均质、天然含水量偏高需翻晒减水的情况下，宜采用。规划中应将料场划分成数区，进行流水作业。

砂砾石料开采主要有陆上开采：一般挖运设备即可。水下开采：采用采砂船和索铲开采。当水下开采砂砾石料含水量高时，需加以堆放排水；还有块石料开采：结合建筑物开挖或由石料场开采，开采的布置要形成多工作面流水作业方式。开采方法一般采用深孔梯段爆破，特定目的使用洞室爆破。

3、土石料加工

由于新开采的土料中含水量均较大，因此在填筑前应控制土料的含水率，保证在填筑压实时土料的含水率在最优含水率上下2％左右。由于本工程土料均使用台地和河滩地的土料，因此含水量较高，在加工土料时采用了自然蒸发、翻晒、掺料等方法进行处理，使土料含水量达到了填筑料的标准。在进行坝体填筑前，还应对土料中含有的超径石进行了清除。由于土料中的超径石不多，因此在清除时简单使用装耙的堆土机在料场实施清除。对于未清除干净的超径石，可在坝体填筑面进行填筑平整时作进一步清除。

砾质土中超径石含量不多时，常用装耙的堆土机先在料场中初步清除，然后在坝体填筑面上进行填筑平整时再作进一步清除；当超径石的含量较多时，可用料斗加设蓖条筛（格筛）或其他简单筛分装置加以筛除，还可采用从高坡下料，造成粗细分离的方法清除粗粒径。粗粒径较大的过渡料宜直接采用控制爆破技术开采，对于较细的、质量要求高的反滤料，垫层料则可用破碎、筛分、掺和工艺加工。

3、坝基与岸坡的处理

对坝基、岸坡以及铺盖地基进行清理时，首先需要将坝基、岸坡能及铺盖地基上的树木、杂物、草皮、乱石或者其它构筑物全部去除并做好平整工作。对水井、泉眼、地道以及洞穴等进行全面的处理。采用人工清理的方法将坡面及局部松散浮渣清理干净，在黏土心墙范围内，回填上标号较低的混凝土，在其它低洼部位回填上新鲜的石渣，回填时采取分层回填的方法。将水塘、洼地等进行全部清理平整，然后再进行分层回填与压实，对整个土石坝的坝基填筑材料进行碾压，直到压实到设计要求强度。

4、土石料的填筑

土石坝施工时工种较多，且工作面较为狭窄，机械设备种类也较多，施工时为了保证填筑施工质量，需要制定出完善的施工组织规划。通常情况下，为了实现土石坝的快速施工，往往采取流水线的作业方式，这样不仅可以避免因坝面作业特点，对坝面施工过程造成干扰，也能有效保证施工的进度。另外，为了提升土石坝的施工速度，控制好施工边界，在进行防渗土料与反滤过渡料填筑时，通常选择先砂后土的施工顺序。可以利用自卸车在堆石体填筑过程中进行卸料，自卸车的卸料方法可采用后退法或进占法，然后利用推土机将其摊平。

5、土石料的压实

在土石坝施工过程中，土石料的压实质量是工程的关键。土石料的压实质量与土料的性质、颗粒的组成、含水量以及压实施工等众多因素有关。同时土石料的压实效果还容易受到土料颗粒的直径大小影响，土料的颗粒越细，其空隙比就越大。而土料的含水量是影响压实度的重要因素，土料中含水的矿物分散越大，其压实的难度也就越大，所以一定要控制好土料的含水量及其中含水矿物的含量。

三、土石坝施工技术控制重点

1、夯实坝体地基，满足一定的承载和防渗要求。一是对坝体基础进行处理，使其具有足够的承载力。在完成基础处理工作后，才能实施填筑施工；二是对于在覆盖层较深的地方修建工程，其基础处理的工程量比较大，应根据需要采用振冲、防渗墙、固结灌浆、帷幕灌浆等方式对地基进行综合性处理，夯实坝体地基。

2、 注重水文对施工的影响，根据季节特点安排工期。土石坝施工受季节性水文气象的影响非常敏感，因此必须高度重视水文气象对施工的影响。一是在多雨季节，对土料的含水量影响很大，严重制约着大坝的填筑，施工强度也会受到较大的影响；二是在气温较低的冬季，土料易冻，需要采取积极措施，才能进行填筑，若遇冬天雨季时进行填筑施工，投入比平时要高，而产出则比平时要低；三是当要在度汛期进行施工时，应针对度汛期的特殊性编制具体的施工方案。土石坝工程施工时，一般能出现漫顶过流的现象，因此土石坝“施工高峰期”必须控制在截流后第一个汛期到来前的这一阶段；四是在北方地区进行冬季施工时，更应提高月填筑施工的强度，严格按照安全度汛的要求达到拦河高程。

3、合理进行坝面分区，确保填筑工作施工顺利完成。一是由于土石坝体型比较大，给坝面分区流水作业带来了方便，因此必须对坝面进行合理的分区，严格按照填筑工序进行作业，切实做好铺料、摊铺、洒水、压实和质检等工作；二是应根据填筑的需要进行防渗土料的选择和施工，并应根据实际需要合理地划分填筑区域，实施流水作业，对机械设备和填筑情况等适时进行必要的调整；三是对采用临时断面填筑与平起填筑土石坝工程，必须保证机械化的正常作业，以确保填筑工程的质量，决不能因为一味地追求临时断面的填筑量的最小化而影响机械化的正常施工。

四、结语

土石坝施工技术是水利工程建设中的关键技术，在水利工程建设中将被广泛的应用,要保证工程建设的质量，必须保证土石坝技术的建设水平。所以在施工中应不断的引进国外的先进技术,不断的完善和创新土石坝施工技术,使我国土石坝工程得到快速的发展, 从而为我国水利工程建设做出更大的贡献。

参 考 文 献

[1] 乔勇，苗树英，续继峰.中国土石坝施工技术进步综述[J].水利水电

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