大坝填筑施工技术在水利水电工程中的应用

丁丹

摘要：水利工程属于关系民生和经济发展的重要基础设施，对周边居民的生活质量和生产作业具有重要影响，尤其是对农业生产和畜牧养殖的影响较为深远。要想充分发挥水利工程的功能作用，则需加强水利工程建设投入。并重点分析了大坝填筑施工技术的应用方法，唯有如此才能为水利水电施工奠定良好的基础，保障水利水电工程的顺利施工。

关键词：大坝填筑施工技术  水利水电工程  防渗性能  大坝填筑

中图分类号：TV64

Application of Dam Filling Construction Technology in Water Conservancy and Hydropower Engineering

DING Dan

Zunyi Survey and Design Institute of Water Conservancy and Hydropower Co.， Ltd.，Zunyi，Guizhou Province，563000 China

Abstract： Water conservancy engineering is important infrastructure related to people's livelihood and economic development， and it has a significant impact on the quality of life and production operations of surrounding residents， and especially， has a far-reaching impact on agricultural production and animal husbandry. In order too fully leverage the functional role of water conservancy engineering， it is necessary to strengthen investment in engineering construction. The paper focuses on analyzing the application methods of dam filling construction technology. Only in this way can we lay a good foundation for water conservancy and hydropower construction， so as to ensure the smooth construction of water conservancy and hydropower projects.

Key Words： Dam filling construction technology; Water conservancy and hydropower engineering; Anti-seepage performance; Dam filling

水利水电工程中，大坝施工属于十分关键的作业环节，因其所处的环境较为恶劣，需要面临多种多样的施工挑战，只有结合实际状况确立科学可行的施工方案才能保障大坝工程的有序施工。特别是其中的填筑施工环节，对大坝结构的稳定性和耐久性具有直接影响。因此，急需对大坝填筑施工要点进行有效梳理，以便为后续的施工作业提供可靠的借鉴，保障大坝填筑施工的规范性和可行性。

1  水利水电工程大坝填筑施工的原则

1.1分层填筑

大坝填筑施工中，可对大坝结构质量产生直接影响的因素包括填筑材料的性能和填筑作业质量，结合以往的施工经验来看，需遵循分层填筑原则，且边填筑边碾压才能达到最佳的填筑施工效果，提升坝体结构的稳定性和结构强度[1]。为此，在保证材料质量符合标准要求的前提下，还需对材料摊铺和碾压两个环节的作业质量进行重点把控，一般需要将每层材料的厚度控制在30 cm以内，即每填铺30 cm的材料便进行一次碾压处理，确保每层填料的密实度均符合大坝填筑设计的要求，避免因填筑施工不到位对大坝工程后期使用安全的影响。

1.2挖填结合

在大坝填筑施工中需要大量的土方材料作为支持，为能保障施工质量和施工效率，需要从土方开挖的环节入手，在源头上做好材料质量把控工作。尤其是在水利水电工程施工中开挖出的土方要进行分别保存，即根据土方的质量分批处理，确保能够被成功应用到后续的施工中。此举不仅可以弥补水利施工对周边环境的影响，也能保障对土方材料的高效利用，降低大坝施工成本。因此，实际施工中，要结合大坝填筑要求，做好挖出土方的分类管理工作。

2 大坝填筑施工技术的具体应用

2.1工程概况

某水利水电工程为综合型水利工程，主要功能包括发电、防洪和灌溉，由于该工程所处地理位置较为特殊，地质条件也相对复杂，坝基中含有部分软弱土质，需要进行加固处理后才能保障大坝施工的可靠性。为能满足现实的使用需求，要求相关施工单位结合现场施工状况，做好大坝填筑施工操作，保障水利水电工程的顺利建成并及时投入使用[2]。

2.2材料准备

为能控制施工成本，通常采取就地取材的方式在施工场地周边获取填筑材料。较为常用的采料方法有平面开挖和立面开挖两种，其中立面开挖的手段较为常用，这主要是由于施工中能够避免出现土方水分大量流失的问题，且很少受到外部气候条件的影响。而平面开挖方式则经常出现土方水分大量流失的问题，含水率过低的土壤不利于填筑施工。因此，在大坝填筑施工中，需结合实际状况对土料开挖方式进行科学选择。

2.3材料装卸与运输

填筑材料准备完毕后，应结合坝体填筑施工要求和顺序规划好材料运输的路线，并指派专人对运输车辆进行清点和调度，保障填筑材料的及时供给。此外，对于填筑材料进行质量抽检，对于不符合标准的材料严禁进入施工现场。为使材料性能和质量得到保障，在运输前还需对车辆的车厢与车轮做好全面清洁工作，严禁杂物进入填筑材料影响材料填筑施工的性能，最终对坝体施工质量构成威胁。常见卸料方式有进占法和后退法两种，其中的进占法是借助推土机对填料进行平铺后，使物料在自重的作用下由高处滚落，此时可保障大颗粒的石料处于下层，而细粒填料位于上层，此种卸料方式的清理效率高，且便于平铺，能够有效改善碾压条件。而采取后退法时，推土机是处于未经碾压的路面上，则会产生轮胎和链条磨损严重的问题，一定程度上增加了机械维修成本。因此，本次工程采取进占法卸料[3]。

2.4材料铺砌

进行大坝填筑施工前，需提前做好填料碾压试验，确保填料碾压处理后能够满足标准要求才能正式进行填筑施工。大坝施工中所使用的填料种类众多，需结合施工实际对填料顺序进行科学控制，并且尽可能保障填料粒度的均匀性，对于较大的料块要做破碎处理，同时要保障填料中无杂质。部分情况下，可以采取交错填筑的方式，即先填筑砂砾再填筑土料，形成防渗层和反滤层。一般采取大型机械进行填筑施工，不仅可以保障施工效率，还可控制好填筑边线，以免出现偏差。铺砌施工的注意要点如下：（1）堆砌施工中如发现污染现象要及时将污染物全面清除，避免对其他物料的质量和性能构成影响；（2）坝体平整处理时，可从最低处的料堆入手进行快速整平；（3）为保障铺砌施工的准确性，可在特定位置设置移动的标尺，确保每层填料厚度均与标准要求相符；（4）材料摊铺并整平后，对于其中较为突出的石角做冲击处理，以免对后期碾压质量构成影响。

2.5刨毛处理

填土压实施工结束后，需对压实表面的质量进行全面检查，例如：存在过于光滑的表面，需立即刨毛处理，目的是保障上层与下层土的紧密黏合。施工中，可使用带有翻犁的推土机作为刨毛设备，通常情况下，只进行浅层刨毛处理即可，这里的刨毛深度一般为2 cm，需要特别注意的是，刨毛的线路需要与大坝的中心轴线处于平行状态。

2.6大坝心墙填筑施工

心墙填筑施工属于大坝填筑施工中的关键环节，对大坝施工重量具有重要影响。在施工中，推土机以及各类大型机械的应用显著提升了作业效率，其中材料运输效率的提升不仅保障了材料的及时供应，还在一定程度上缩短了施工周期。实践证明，经过碾压处理的土料结构强度较大，可降低强降雨天气和河水冲刷对结构稳定性的影响，有效降低了土料损耗。施工中需要注意的是，当在平缓的基岩上压实土料后，需做好通风处理，且遇到较为炎热的气候还需考虑到土料含水量的问题，在施工前适当洒水，使其含水率符合施工要求，提升碾压施工的质量。考虑运输车辆驶入时可能会对心墙结构产生影响，在施工期间应每间隔60 m设置一个通行十字架，尽可能降低车辆通行对心墙结构带来的不利影响，且要频繁更换通行路的交叉结构。此外，做好心墙路面的防护工作，即在上部铺设厚度为50 cm左右的泥土，施工完毕后，清除泥土并进行再次碾压[4]。

2.7大坝结构碾压施工

为使大坝结构的强度和稳定性均满足施工设计需求，在填筑土料后，须及时进行碾压处理。具体施工中，要根据现场施工环境确定是否进行洒水作业，一般在夏季较为炎热的气候下，材料填筑后水分大量蒸发，很难满足碾压施工要求，此种情况下，便需及时进行洒水处理，使材料保持湿润状态，为碾压施工创造良好的条件。对于填筑施工面积较大的情况下，要借助专业的洒水车辆提高洒水处理的效率，且合理选用碾压施工方案，全面提升碾压施工质量，在一些施工条件较好，碾压作业难度较小的工程中，可以优先选用进退错位法进行碾压处理，此举的优势在于能够降低人为因素对碾压质量的影响，提高碾压作业效率。

2.8接头处理

碾压施工中，如果行车间距不同，会出现接头部位填充物松动的现象，为此，需要重点进行接缝处理工作。其中，当出现高程上的偏差时，接头处理的难度较大，通常要进行坡度控制才能保障接缝质量，根据以往的施工经验来看，将接头部位的坡度比控制为1∶3能够最大程度上提升连接质量。部分情况下，也可采取台阶处理的措施，但此种处理方式对施工场地质量的要求较高，且要将坡度比控制为1∶2。

3 提升大坝填筑施工质量的对策建议

3.1提升方案设计的科学性

大坝填筑施工方案的设计是保障大坝填筑施工质量的关键环节，施工设计方案具有指导性作用，决定着施工中的关键工艺和参数，一旦某一方面出现设计不当的现象便会直接影响后期施工效果[5]。因此，在方案设计阶段，必须全面分析施工影响因素，如施工环境、地质水文条件、填筑材料性质和工程建设规模等。其中对于填筑顺序的合理设计能够显著提升大坝结构的稳定性，碾压方式以及设备的选择更加决定了坝体施工的质量和效率。需要特别注意的是，在施工中还需预留出一定的调整空间，以免在施工中出现突发性状况影响施工质量。总之，在设计大坝填筑施工方案时，需要结合以往的施工经验将施工中可能存在的因素考虑在内，且在充分了解施工需求的基础上，做好详细的规划与设计，有效提升设计方案的可行性。

3.2保障材料选用的合理性

填筑材料作为大坝填筑施工中的关键组成部分，其性能和质量直接关系到大坝施工的可靠性。因此，在大坝填筑施工中首先要把好材料质量关，在选用材料之前，对材料性能进行有效检验，确保其达到施工标准要求的前提下，优中选优，尽可能选择耐久性和机械性能较好的填筑材料。此外，还需将填筑材料的造价和来源作为重点考虑内容，条件允许的情况下，尽量遵循就地取材原则，而对于施工周边无可用填料的情况下，也需就近选择材料厂商，尽可能降低材料运输成本。此间还需加强与材料厂商的交流，保障材料的及时准确供应，并就材料的品质提出相关要求，使其符合填筑施工的所有要求。必要的情况下，可以储备部分材料，以免在施工中由于突发现象造成材料供应不足，影响大坝填筑施工的进度，但在储存材料时要结合材料的性能和特点加强储备管理，以免因外部因素影响出现材料变质或者损坏等系列问题。

3.3增强排水处理质量

水利水电工程的大坝填筑施工中，排水防渗处理直接关系到大坝结构的后期使用，一旦坝体内部存在积水则会引发很多安全隐患，对大坝结构的稳定性带来极大威胁。因此，在工程设计阶段便需考虑到排水防渗因素，在大坝施工方案中补充设计排水工程，根据施工场地的施工条件，优化设计排水方案，确保大坝结构中的积水能够有效排除，以免引发安全隐患。具体而言，要关注如下几点问题：第一，在进行排水方案设计时，要将填料的性质、施工区域的地形地貌和降雨量等因素作为关键考虑因素，确保所选用的排水设施安全可靠，具备较强的可行性；第二，要重点检查工程中的排水设施质量，确保所选用的施工材料具备较强的耐水性和耐久性，并且加强对排水工程的日常管理使其始终发挥应有的排水作用，从根源上杜绝因积水状况对水利水电工程大坝填筑质量的影响。

4  结语

要想全面提升水利水电工程的施工质量就需要加强对大坝填筑施工作业的关注力度，这主要是由于大坝填筑施工会受到现场施工环境和地质地势条件的直接影响，且属于水利水电工程中的关键组成部分，对其防洪功能的发挥具有重要影响。因此，在今后的水利水电施工中，仍需不断研究和探索有效的大坝填筑施工技术，旨在高效整合施工资源，严控施工成本，并积极强化填筑施工质量，为大坝工程的安全运行提供保障。

参考文献

[1] 郑鼎雄，孙彪，刘田珂.贵州某水库枢纽工程大坝填筑施工技术分析[J].水利技术监督，2023（8）：202-209.

[2] 冯卓.水利工程大坝坝体填筑施工技术[J].河南水利与南水北调，2020，49（2）：47-48.

[3] 邵江波.灌浆技术在水利水电工程大坝施工中的应用探微[J].工程与建设，2019，33（6）：933-934.

[4] 王一妃.土石坝工程枢纽布置研究[D].昆明：昆明理工大学，2023.

[5] 杨超.基于相对熵组合赋权的土石坝除险加固防渗方案比选研究[D].西安：西安理工大学，2022.