水利水电工程中土石坝施工技术分析

2016-06-30杨静

企业技术开发·下旬刊 2016年5期

杨静

摘要：当前，随着我国国民经济的快速发展，水利水电等基础设施的建设规模也不断扩大，各种水库大坝在抗洪防汛、发电、灌溉等方面均发挥着十分重要的作用。其中，土石坝作为水利水电工程中常见坝型，近些年得到了广泛推广，土石坝施工原材料通常可以就地选取，因此可以有效降低材料以及运输成本，提高施工的便利性。文章主要针对土石坝施工技术进行了具体探讨，以期实现其施工技术水平的进一步提高，保证水库大坝的稳定、安全运行。

关键词：水利水电工程；土石坝施工；特点

中图分类号：TV641；TV52 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）15-0007-02

土石坝也就是由土料和石料构成的大坝，其凭借着结构简单、施工方便、成本低等特点，得到了施工单位的广泛青睐。

当前，随着科学技术的快速发展，大量的机械化设备也被应用到了土石坝的施工过程中，其不仅提高了施工效率，缩短施工工期，还有利于实现坝体防渗结构的进一步优化，保证土石坝施工质量。对此，做好土石坝施工技术的研究具有重要意义，只有不断提高其施工水平，方可从整体上保证大坝施工质量，提高其运行可靠性。

1 土石坝施工技术概述

当前，在我国水利水电工程中，土石坝施工技术得到了十分广泛的应用。土石坝施工主要是以施工现场的泥土、石料等为重要的施工材料，并采用抛填、碾压等技术挡水坝。

近些年，土石坝逐渐发展成为额我国主要坝型之一，其无论是是施工规模还是施工数量都有了大幅的增加，特别是各种施工机械的广泛应用，实现了工程施工效率的有效提升。但是，目前我国土石坝施工技术水平和应用需求相比，还是处于滞后的状态，对此必须要加强对土石坝施工技术的研究，不断改进其施工技术[1]。

2 土石坝施工的特点

2.1 土石坝施工技术的优点

当前，土石坝施工技术的应用越加广泛，究其原因，主要是其具有以下优点。

2.1.1 原材料获取方便

由于土石坝施工中，其土料、石料等均可以实现就地选取，十分便利，施工成本也相应降低。

2.1.2 施工工艺简单

在进行土石坝施工时，工序简单，对于各种施工材料没有特殊要求，木材、钢材等需求也较少，十分值得推广应用。

2.1.3 后续维修投入少

由于土石坝工程施工中使用的是当地的土石作为地基，因此其适应力良好，后进行维修时也十分方便、成本较低。

2.2 土石坝施工技术的缺陷

但是在土石坝施工技术的实际应用过程中，难免也存在一些缺陷。

①坚固性差。坚固性差是土石坝施工中最重要的一大问题，其主要是因为土石粘聚力较小而造成的，该问题会导致土石坝对于水利灾害以及洪涝灾害的灾害能力较弱；

②土石坝施工极易受到自然因素的影响，导致工期被耽误；

③土石坝自身的结构也决定了其不具备较好的导流功能。

3 土石坝施工技术的分析

在进行土石坝施工时，需做好料场规划、土石料加工、运输、填筑施工，坝体结合部位的施工和反滤层的施工，确保每一个工序的施工质量达标，方可保证土石坝施工质量。

3.1 料场规划

在土石坝施工时，其土料、石料均是就地取材，施工量较大，因此必须做好相应的料场规划工作，一方面保证施工原材料的质量，另一方面则需要考虑运输便利性的问题。

土石坝施工前，相关施工单位需对料场进行时间、空间、质量等方面的规划，做到统筹全局，确保工程顺利施工。

在实际工程中，可采用检查测验的方式，充分掌握料场现状和形成原因，保证料场总体储量能够满足工程施工的需求。

除此之外，必须重视施工场地的工程地质以及水文环境等问题，尤其是要重视施工的季节性问题。

对于土石坝而言，其十分不适合在雨季施工，一旦原材料的含量过大，会对坝体填筑造成很大的障碍，对此，必须在施工中之前就制定好相应的施工方案。

3.2 土石料加工与运输

3.2.1 土石料的加工

一般来说，料场中的土料在进行挑选和表面的清除处理之后，均可直接应用于坝体的施工，同时，因为粘土具有颗粒小、亲水性强等问题，对此必须重视起填筑压实工作，保证土料含水量处于一个合理的范围内，也就是恒定于2%左右。

此外，除了进行压实来控制土料含水量，还可以采取自然蒸发、烘烤晒干的方式实现土料含水量的降低；采取料堆加水。挖掘加水等方式实现土料含水量的提高。对于砂砾质的土料围岩，若是粒径过大石料含量较少，在可以利用装耙的推土机对其进行初步处理；若是粒径过大石料含量较大，则需采用格筛、高坡下料等方式实现筛选。

3.2.2 土石料的运输

在进行土石料的运输时，施工单位必须重视起开采、运输的规范化，制定完整的流程并配备相应的机械化设备[2]。当前，部分大型土石坝工程施工过程中，已经实现了综合机械化施工，这也就使得其开挖、运输速率大大提高，有效实现了工程施工周期的缩短，降低工程施工成本。

3.3 土石坝填筑施工

3.3.1 施工步骤

在进行土石坝坝面施工时，主要分为以下几个步骤：铺料、洒水、压实和质检。因为大坝坝面的工作面十分狭窄，但是涉及到的工种和工序较多，这也就使得施工材料与设备较多，在施工过程中必须做好相应的组织。规划，避免出现安全或是质量事故。坝面施工主要采取的是流水作业的方法，从而保证各个工序的有序进行，避免因为人为干扰等问题导致工程被延误。值得注意的是，在施工过程中需根据施工工序做好坝面的分段工作，然后组织相应的施工队伍开展作业。

3.3.2 平起填筑施工技术的优势

在坝体填筑的过程中，主要采取的平起填筑施工技术，该技术的优势如下所示：

①有利于减少接缝、削坡这些工序，从而保证施工质量；

②保证礁石的填筑面尽可能的大，从而便于进行机械施工，有效缩短工期；

③该技术可以在继续填筑的过程中，一直布置到防渗区道路；

④该技术的应用能够减小料界偏差和相邻料平起填筑时的跨缝碾压。

3.3.3 分层强夯填筑时的注意事项

在对土石坝进行分层强夯填筑时，必须有效控制每一层的土石厚度，通常保持在10～20 m的范围内。

首先，需要使用大能量夯机动力做好预压工作，有效增大土石料密度，避免出现变形等问题。在每一层夯击完成之后，做好填筑工作，然后再进行下一层的夯击，直到达到坝体设计高度为止。

在该施工过程中，必须有效控制土层的厚度以及夯击能量，从而保证坝体密度以及强度达到相关标准[3]。

3.4 土石坝结合部位施工

在土石坝的施工过程中，存在防渗土料和周边的地基、岸等结合的现象，而在施工导流、分层填筑的过程中，存在横纵向的接坡、接缝等等。在实际运行过程中，此类结合处是最为薄弱的部位，极易出现坝体破坏、渗漏等问题[4]。