新疆水利工程土石方平衡与坝型选择分析

斯干旦•木明

摘  要：新疆水利工程项目的土石方平衡与坝型的选择已经成为影响水利工程项目性能的重要因素，本文通过对新疆水利工程土石方平衡的相关问题进行阐述后，结合工程案例对其坝型选择知识点展开分析，希望为全面提升水利工程项目性能提供支持。

关键词：新疆水利工程;土石方平衡;坝型

新疆地区气候具有干旱、少雨与蒸发多等特征，在这一特殊的气候条件下，当地的水利工程项目建设也具有新的要求。所以为顺应未来当地水利工程项目发展的要求，则需要实现工程项目中的土石方平衡，这对于提高水利工程项目生态与社会效益的意义重大，值得关注。

1新疆水利工程土石方平衡分析

1.1新疆水利工程项目土石方平衡的特殊要求

为实现土石方平衡的目标，水工建筑物的布置相对集中，并且一般项目中的地质地貌复杂;同时受到新疆地区特殊地质条件的影响，大部分水利工程项目位于中高山区或者峡谷等位置，有助于工程项目的利用。同时项目所在位置的河床覆盖面积较大，这也为工程施工提供了必要的支持。

1.2土石方平衡的重要性

土石方平衡影响到水工输电工程地质勘探、料场选择以及工程项目进度等方面，对于整个项目有直接影响，不容忽视。（1）对工程项目进度的影响。在水利工程项目中需根据地质专业对开挖土石料的评价做好土石方数据平衡工作，本阶段的重点是从时间与空间维度来合理规划开挖与填筑部位，保证后续工程项目施工顺利进行。同时在堆石坝、土石坝等项目施工中，按照工程项目分区以及分期的要求实现土石方平衡，可以顺应导流度汛的需求，降低外部因素对工程施工的影响。（2）对施工质量的影响。土石方平衡不仅有具体的数量要求，也对施工质量控制提出了新的要求，例如在堆石坝施工中因为土石方开挖料与填筑料在物理性质上存在明显差异，所以物料的应用方向不同，例如在主堆石区通常会选择具有良好物理性能的填筑材料，而次堆石区的材料性能可能略低于主堆石区。

1.3水利工程土石方平衡建议

根据新疆地区水电工程项目的经验，本文认为在水电工程土石方平衡中应重点考虑以下几方面因素的影响：（1）土石方平衡中应考虑到土石方填筑材料自身的物理性能，一般不同物理性能的物料在堆放要求以及开挖料利用率上存在差异，需要施工人员能够合理布设交通道路，并根据施工进度管理要求、水工建筑物开挖部位、料场堆放场地等诸多因素做统筹分析。（2）针对与土石坝为核心的水电工程，在坝体填筑中应考虑度汛、导流等方面的要求，因此可采取的技术措施包括：①以坝体填筑上升为整体系统模拟的核心，其中的物料调配以及土方平衡等均应满足坝体填筑上升的要求。②土方平衡中还应考虑设计方案中关于土石方平衡描述的数据，能根据不同部位开挖料的岩性等指标将其灵活地运用到建筑物上。所以在数据模拟中应考虑到开挖项目在空间与时间上的分解结果。（3）针对长距离运输的水电项目，土石方的占比较高，所以土石方平衡影响到项目的经济效益，因此在土石方平衡应重点考虑如何达到缩短工期与工程项目总投资的要求。

2新疆水利工程坝型选择分析

本次研究中以新疆某水利工程项目为研究对象，基于土石方平衡阐述了坝型选择的相关内容。

2.1工程项目概况

某水利工程项目位于天山北侧山区，当地的平均降水量为450-460mm，植被覆盖率30%左右。在该工程项目设计中，从土石方平衡等方面的考虑后，工程项目从工程布置、建筑材料、基础条件、气候条件等诸多方面的资料，在坝型选型中分别从土心墙坝与混凝土重力坝两种类型出发进行综合判断后，根据评估结果，项目推荐使用混凝土重力坝的施工方案。整个工程项目的坝顶长度达到了201m，坝高55.5m，进口建筑物为输水涵洞取水口。

2.2坝址项目地质与天然建筑材料

该项目的河谷位置呈现出“V”形，坝址区岩性为石炭系下统齐尔古斯套群的凝灰岩，河床覆盖层漂卵石，最厚位置的厚度约为3.4m。在该工程项目施工期间周围存在大量方便开采的砂砾岩，解决了部分混凝土项目的施工对材料的需求，并且从地质条件来看，地质条件符合重力坝或者土心墙坝的施工要求。

2.3水工建筑物的布置与土石方的动迁量

在对案例项目展开分析后，分别从对土心墙坝与重力坝开展土方平衡比较，其中土心墙坝的主要结构包括大坝、表孔溢洪道、供水管道等相关构筑物造成;而混凝土重力坝方案中的孔底、供水管以及表孔等部位均被设置在坝身上，与土心墙坝相比可以减少土石方的开挖量。

在对两种坝型的工程量进行统计后可以发现，在沥青混凝土心墙坝在施工中所产生的弃渣量约为46万立方米，而混凝土重力坝的弃渣量约为20万立方米。在该弃渣量的基础上，按照弃渣堆的高度为5m，则沥青混凝土心墙坝所产生的弃渣会多占地约5.2亩，所产生的环境污染问题更严重。同时从原材料使用量来看，瀝青混凝土心墙坝在施工中需要63.5万立方米砂砾石材料，上述材料的占地面积约为34亩;而混凝土重力坝的砂砾石材料使用量为10.8万立方米，占地面积约为16.7亩。

从上述数据中可以发现，在对两种坝型的工程量进行比较后，结果显示沥青混凝土心墙坝的开挖量、弃渣量以及料场占地面积等明显高于混凝土重力坝，因此可以认为在采用该坝型之后，所造成的水土流失量更大，对自然生态环境的影响不容忽视，所以在对比后可以认为混凝土重力坝方案的效益更理想。同时从土方动迁量来看，为了能够保持正常的水库的生态环境，在施工中选择混凝土重力坝能够取得更满意的效果，该方案有助于减少弃渣量，并且保证了工程项目的总投资为1.31亿元，混凝土心墙坝的造价为1.33亿元，具有可行性。

3结束语

在新疆水利工程中，实现土石方平衡已经成为相关人员重点考虑的问题，为了能够保证水利工程项目的经济效益，在坝型选择中应充分考虑到工程项目自身情况，进一步优化项目选型方案，这样才能更好地顺应未来工程项目发展要求，值得关注。

参考文献：

[1]李淑珍. 水利工程土石方平衡与坝型选择初探——以新疆某水利工程为例[J]. 中国水利， 2019（2）：2.

[2]刘爱玲. 关于水利水电工程中土石方施工技术探究[J]. 市场调查信息：综合版， 2022（2）：3.