试析水利工程建设中土石坝技术

黄万荣

摘 要：土石坝属于水利工程的重要组成部分，而随着近年来我国水利建设领域的快速发展，水利工程建设中的土石坝技术也实现了长足进步。基于此，本文将简单分析水利工程建设中土石坝技术应用要点，并结合实例深入探讨反滤料精确掺配与精细施工技术在水利工程土石坝建设中的具体应用。

关键词：水利工程;土石坝技术;反滤料;摊铺

土石坝具备就地取材、节约成本、适应变形等特点，但受到较大的沉陷和不均匀沉陷影响，土石坝施工难度和施工质量控制需求均较高。为尽可能保证水利工程土石坝施工质量，正是本文围绕水利工程建设中土石坝技术开展具体研究的原因所在。

1 水利工程建设中土石坝技术应用要点

1.1 原材料选用要点

水利工程建设中土石坝施工进度和质量直接受到填充材料布置影响，因此材料的选择必须充分考虑交通因素影响，保证足够的填充材料能够较好服务于具体施工，且材料质量能够满足规范和设计要求。通过合理规划材料、明确施工强度与坝体建筑部位变化、充分结合高程位置材料需求，即可更好服务于水利工程建设[1]。

1.2 土石料加工要点

土石料的加工需从三部分入手，包括加工土料、开采砂砾石料与堆石料、开挖运输土石料。加工土料环节需首先清除表层不合格的土料，土石坝施工可利用余下土料，但考虑到土料的亲水特性，加工过程中的含水量调整必须得到重视，如存在较高的含水量，可对土料进行烘烤、翻晒处理，以此利用自然蒸发方式降低含水量。如含水量降低，可在料堆或料场进行土料加水处理，或在运输、装料、开挖等环节添加适量水分，保证土料含水量满足设计与标准需要。在加工土料的过程中，超径土料的分离处理也不容忽视，一般采用高坡下料的方法，也可以采用简单的筛分装置，由此土料粒径即可得到更为针对性的控制;在开采砂砾石料与堆石料环节，需基于不同地域针对性选择开采方法，一般可细分为水下开采和陆地开采两类，配合常用的深孔梯段爆破方法，即可满足堆石料开采需要。考虑到爆破产生的石料大小不一，可采用浅孔爆破法处理超径较大的石料，使用机械设备粉碎处理超径较少的石料;开挖运输土石料需基于工程实际制定方案，并结合施工工期、水利工程土石坝特点、施工距离等现实情况，正向铲开挖、斗轮式挖掘机开挖、采砂船开挖等开挖方法需针对性配备运输方式，如自卸汽车运输上坝、胶带机运输、有轨机车运输等，具体需结合实际施工条件，为减少坝料的转运次数，机械利用率的提升必须得到重视[2]。

1.3 加强施工前的组织计划

为更好保证水利工程建设中土石坝技术应用质量，施工前的组织计划极为关键，以此结合具体施工程序，即可针对性关注机械设备的协同作业、不同工种在施工中的相互协作。考虑到施工过程中可能出现的土石坝坝面拥挤问题，正常的施工顺序很容易受到影响，并随之影响施工效率、质量及安全。在具体施工前，必须针对性制定严密的组织计划，具体施工也需要严格按照计划要求落实，为减少施工人员间产生的干扰和影响，具体施工可基于流水作业的形式开展。为保证土石坝填筑的质量，施工过程还可以采用平起填筑施工的方式，接缝、削坡等施工工序可由此减少。

1.4 强夯与重压要点把握

在土石坝填筑施工过程中，填筑材料的夯实属于重点施工环节，一般水利工程土石坝会采用10cm～20cm的厚度进行每层材料填充，为设法提升填充材料的密实程度，提高其抗变形、抗压能力，避免过大的压力引发变形问题，土石填充料的预压处理多会采用大型机械，以此逐层夯实土石填充料，配合“夯实-填充-再夯实”方法，即可保证土石坝高度和质量满足设计要求。一般采用重压的方式进行土石坝结合部位的施工，为避免渗漏问题出现，防渗材料多会用于坝体施工，且需要深入周围的地基，而随着分层填筑施工的推进，横向的接缝或接坡需基于施工要求针对性设置，这些结合处对土石坝质量造成的影响同样不容忽视。

1.5 反滤层填筑施工方法选择

土石坝反滤层填筑方法可细分为三类，包括沙松坡接触平起法、挡板法、削坡体法。沙松坡接触平起法具备较高的强度，需开展完全的机械化施工，施工可实现坝壳料平起、防渗体、反滤料的填筑目的。挡板法与削坡体法同样属于常用的反滤层填筑方法，需基于施工的实际进展针对性选择。在具体的反滤层填筑施工过程中，可采用先填土后填砂或先填砂后填土的方式进行反滤层填筑，以此保证砂与土之间的犬牙交错出现，同时犬牙的厚度必须大于反滤层的厚度，并保证防渗体的有效断面能够满足设计要求[3]。

2 实例分析

2.1 工程概况

为提升研究的实践价值，本文以某砾石土心墙堆石坝工程作为研究对象，工程反滤层设置于坝体下游侧和心墙上。介于篇幅限制，本文仅对该工程的反滤层填筑施工进行深入探讨。工程采用反滤料4种，填筑总量为168.2m3，采用反滤料精确掺配并开展精细施工，反滤料精确掺配基于计算机自动化控制系统实现，由此可见保证反滤料最低平均合格率在97%以上，配合精细施工，工程反滤层填筑施工质量最终得到了较好保障，因此该工程具备较高借鉴价值。

2.2 施工要点总结

施工基于一种双料摊铺器进行，采用推土机作为施工动力，以此沿土石坝心墙区土-砂分界面牵引摊铺器，双料摊铺料箱的补充上料由装载机或液压反铲负责，由此即可完成料物一次性平齐同步摊铺，心墙区土-砂分界面上土、砂施工质量可由此得到保障。施工采用的双料摊铺器不具备底箱式结构，而是在摊铺器中间设置料仓分隔钢板，同时设置补偿料口，以此结合试验确定的沉降率，料种分缝部位的碾压效果即可得到保障。在具体的土石坝土-砂分界面施工过程中，层面处理及验收、测量放线、双料摊铺器就位、卸料、摊铺、碾压、检测等环节均不容忽视。在层面处理及验收环节，需做好杂物清理工作，并保证验收合格;测量放线环节需基于手持式GPS测量仪与自测方位光束引导放线器开展放线操作，标记采用白灰，并画出推土机行走轨迹引导线;双料摊铺器就位环节需保证料种分界线与料种分割板重合;卸料环节采用后退法由自卸汽车分别卸载反滤料及砾石土料至各自施工位置，采用单车分堆卸料的方式进行反滤料的卸料;摊铺环节需一次性完成铺料，并保证及时跟进给料，挖机调整需在偏离白灰线5cm以上时进行，以此完成分界面铺筑，特殊地段采用反铲进行摊铺。心墙土料采用进占法填筑，反滤料填筑采用后退法;碾压环节采用2.2m碾宽、沿铺筑方向进行，采用26t自行式振动平碾，静碾2遍+振碾12遍，采用（2.5±0.2）km/h的振动碾行走速度;检测采用试坑灌水法，以此确定颗粒级配、相对密度、压实度，采用1次/500m3的取样频次，每层至少1次。配合针对性的上料速度与精度控制、推土机行走路线顺直控制、数字化监控系统监控、定期开展的压实度试验检测，工程施工质量最终得以满足规范和设计要求。

3 结语

综上所述，水利工程建设中土石坝技术应用需关注多方面因素影响。在此基础上，本文涉及的加强施工前的组织计划、强夯与重压要点把握、反滤层填筑施工方法选择等内容，则提供了可行性较高的土石坝技术应用路径。为更好开展土石坝施工，信息化技术的针对性应用必须得到重视。

參考文献：

[1]张敏.水利工程土石坝坝体施工技术要点探讨[J].绿色环保建材，2020（03）：239-240.

[2]陈庆宇.水利水电工程中的土石坝施工技术研究[J].科技风，2020（02）：117.

[3]黄元智，金淑南，王锦.水利工程建设中土石坝技术的运用及质量管控研究[J].江西建材，2018（13）：37+39.