土石壩施工要點研究

龐艷輝

（黑龍江省隆業(yè)水利水電工程建設(shè)有限公司，黑龍江 哈爾濱 150081）

我國在水利工程建設(shè)中廣泛采用土石壩，土石壩是指對由泥土、石頭或者是混合料等為主要建筑材料,對這些建筑材料經(jīng)過堆砌、填充、碾壓等工序而形成的水壩，當(dāng)我們根據(jù)建筑材料區(qū)分時,將土和砂礫為主要材料建筑起來的水壩稱為土壩，把石渣、卵石、爆破石料等石材為主要建筑材料而構(gòu)建起來的水壩稱堆石壩，當(dāng)以土和砂礫和石渣、卵石、爆破石料等石材按照相應(yīng)的比例進行混合而構(gòu)建的水壩我們稱為土石混合壩。相較于其他類型的水壩，土石壩具有結(jié)構(gòu)簡單、取材方便、在水壩地基處理工藝方面要求不高、一般的建筑隊即可在技術(shù)人員的指導(dǎo)下進行施工、在鋼材、水泥、沙子需求等方面要遠(yuǎn)低于其他類型的水壩。當(dāng)采用工程機械進行施工時，可以更方便的進行施工，在施工人數(shù)、施工工期以及施工費用方面都能有極大的降低，這為土石壩的更廣泛的應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。土石壩不但在我國廣泛應(yīng)用，國外也廣泛的應(yīng)用土石壩來作為水壩的主要類型，中低壩與興建的高土石壩都越來越多的運用土石壩施工工藝。據(jù)不完全統(tǒng)計，從20世紀(jì)70年代至今，土石壩的建筑高度和建筑總里程上都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超出同期興建的混凝土水壩，相較于混凝土水壩，土石壩具有建設(shè)周期短、建設(shè)成本低等特點，這就使得土石壩在壩體選型方面是混凝土水壩的強有力地競爭者。

1 土石壩的主要分類及主要類型介紹

按照土料在壩身內(nèi)的配置和防滲體所用的材料種類，碾壓式土石壩可分為以下幾種主要類型：1）均質(zhì)壩。壩體斷面不分防滲體和壩殼，基本上是由均一的黏性土料（壤土、砂壤土）筑成。2）土質(zhì)防滲體分區(qū)壩。即用透水性較大的土料作壩的主體，用透水性極小的黏土作防滲體的壩。包括黏土心墻壩和黏土斜墻壩。防滲體設(shè)在壩體中央的或稍向上游且略為傾斜的稱為黏土心墻壩。防滲體設(shè)在壩體上游部位且傾斜的稱為黏土斜墻壩，是高、中壩中最常用的壩型。3）非土料防滲體壩。防滲體由瀝青混凝土、鋼筋混凝土或其他人工材料建成的壩。按其位置也可分為心墻壩和面板壩。

2 土石壩的特點

2.1 土石壩的所具有的優(yōu)點。土石壩的建筑材料可以通過在施工地域進行開采，其中以土石為主的壩體將減少對于鋼材﹑水泥﹑木材等建筑材料需求，降低了施工費用，同時，土石壩結(jié)構(gòu)簡單，不論是對壩體進行維修或者是改建都有著良好的操作性，土石壩對于地基的要求不像其他水泥壩那樣對地基需要很高的要求。可以很容易的通過使用工程機械進行施工。

2.2 土石壩的缺點。土石壩的缺點如下：（1）壩身不能溢流，施工導(dǎo)流不如混凝土壩方便。（2）粘性土料的填筑受氣候等條件影響較大，影響工期。（3）壩身需定期維護，增加了運行管理費用。

3 土石壩在施工工藝方面簡介

3.1 土石壩料場的選址。土石壩料場的選址在這個工程項目建筑中占有很重要的地位，其選址是否合適對整個水利工程項目的工程質(zhì)量、項目的建設(shè)進度、周邊生態(tài)環(huán)境以及整體的工程預(yù)算都會有很重要的影響，因此在對土石壩料場的選址方面需要引起足夠的重視，在土石壩料場的選址時需要根究相應(yīng)的法律法規(guī)并從科學(xué)合理方面出發(fā)，土石壩料場的選址應(yīng)在施工前期完成，在選址時需要從從空間、時間、質(zhì)與量等方面進行全面規(guī)劃。

3.2 對于土石壩所用材料的處理：3.2.1對于土料的處理。在對土料進行處理時，當(dāng)選用的是上山料場的土料時，只需要將其表面的土層和其中不合格部分的土料剔除，剩下的都是可以使用的土料，在選用土料作為主要的建材時，由于土本身對于水的親水性較強，在對土料進行處理時需要對土料的含水率進行控制,對于土料的含水率的需要控制在±2%左右。在對土料進行含水率處理時可以使用以下兩種方法：1）可以通過自然蒸發(fā)、烘烤、摻料、翻曬等方法對挖掘來的土料進行處理，從而達(dá)到對土料含水率的控制，2）當(dāng)所選用土料的含水率較低時可以通過澆水來增加土料的含水率。一般在超徑石含量不多的礫質(zhì)土中，用裝耙的堆土機先在料場中初步清除, 然后在壩體填筑面上進行填筑平整時再作進一步清除；當(dāng)超徑石的含量較多時,可用料斗加設(shè)蓖條篩（格篩）或其他簡單篩分裝置加以篩除,還可采用從高坡下料,造成粗細(xì)分離的方法清除粗粒徑。3.2.2對于石料的處理。在開采石料時，如果是開采砂礫石料和堆石料，在開采時可以從山中、河邊、河底等位置進行開采。而如果需要開采大塊石料時，需要在專門的采石場進行爆破作業(yè)進行開采。3.3.3土石壩土方和石料的運輸。在進行開采作業(yè)時，可以在開采的同時在旁邊配備相應(yīng)的運輸車輛，從而將開采、運輸、到壩面的平料和壓實等土石壩施工的各項工序有機的結(jié)合起來，從而提高土石壩的建設(shè)材料的開采、運輸速度，這種方式不但節(jié)省了人工、經(jīng)費更重要的是提高了效率。下面將就在土石壩土方和石料開挖與運輸?shù)姆桨高M行介紹：① 正向鏟開挖,自卸汽車運輸上壩。②正向鏟開挖、膠帶機運輸。③斗輪式挖掘機開挖,膠帶機運輸,轉(zhuǎn)自卸汽車上壩。④采砂船開挖,有軌機車運輸,轉(zhuǎn)膠帶機上壩。在選用以上這些方法時需要根據(jù)當(dāng)?shù)赝诰驈S的實際情況，有針對性的選用合理的合理的挖掘與運輸方案，充分利用工程機械的特性來提高挖掘與運輸?shù)男剩谠O(shè)計方案的過程中要充分發(fā)揮現(xiàn)有裝備的實際情況，做好統(tǒng)一規(guī)劃與部署，保障水利工程項目土方與石料等建材的順利開采。

3.3 土石壩的填筑施工作業(yè)。土石壩經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)形成了一套完整齊套的施工工藝，現(xiàn)今通過合理的規(guī)劃可以形成流水線的施工方式，通過采用這種施工方式可以有效的加快施工進度，這種流水線作業(yè)方式通過先對壩面分段,然后組織相應(yīng)專業(yè)施工隊依次進入各工段施工。施工中一般采用平起填筑施工,平起施工具有減少了接縫、接坡、削坡等工序,保證了填筑質(zhì)量的優(yōu)勢。在完成了以上的壩體填筑施工作業(yè)后，將通過夯實作業(yè)來提高土石料的密度,消除土石料的變形，通過采用重物沖擊夯實的方式來保障壩體的施工，通過將壩體分層夯實的方式來完成對于壩體的夯實作業(yè)。

結(jié)語

本文主要對土石壩的的定義、組成、分類以及它的優(yōu)缺點進行了介紹，并在此基礎(chǔ)上對如何做好土石壩的施工進行了介紹。

[1]李梅華，王飛寒. 土石壩設(shè)計與施工[M].北京：中國水利水電出版社.2011.