在水利施工中土石壩技術的運用

普子明

摘要：土石壩是我國較早出現并普遍使用的一種壩型，同時也對我國“洪澇災害、干旱缺水”等水問題的解決有著十分重要的作用。土石壩的運用其優點有符合較高的壩基地質的要求，可以就地取材，施工便利以及節約材料等。本文主要介紹了土石壩的優缺點，同時對水利工程中土石壩的施工技術進行深入分析。

關鍵詞：水利施工;土石壩技術;分析

1土石壩的優缺點

1.1土石壩的優點

在歷史上，土石壩的出現相對較早。從人類活動出現開始，土石壩就開始運用。土石壩施工材料來源較為簡單，通常都是直接在當地抽取材料，對材料的要求相對不高，土石作為土石壩施工中的重要材料，發揮著一定的作用。在壩形修筑時，較少對木材、鋼材和水泥等材料進行使用，從而將運輸以及修壩的成本降低。其次，土石壩修筑存在較少的施工工序，技術相對簡單，若機械參與到施工中，則會大大縮短施工周期，土石壩修建相對簡便，對后期的維護和擴建發揮著有利作用。

1.2土石壩的缺點

土石壩存在較差的堅固性，由于土石是構成壩體的主要材料，缺乏粘性，無法將洪澇災害進行有效預防，而且在溫度和水分的影響下，粘性土料的粘性失去，通過長期的雨水沖擊，壩體上的土石會逐漸向壩中流入，從而產生淤泥，對清理造成一定難度。具有不便的施工導流，在土石壩施工建設中最大的危害則是滲流問題。

2水利工程土石壩施工的技術分析

2.1確定料場規劃

料場在施工中作為土石壩材料的匯集地，對土石壩施工具有保障性作用，必須高度重視料場的規劃及使用，在進行施工時，施工質量、工程投資以及工程進度受到料場規劃的直接影響，做好料場時間和空間的規劃。在科學合理規劃料場時，應先有效確定料場的位置和高程，運用合理布置，做好空間規劃工作。第二，全面掌握土石壩施工材料的埋深、產狀、地質成因、儲量以及各類物理力學指標，實現土石壩施工材料現場的質量規劃的有效落實。第三，將各部位之間變化的互相影響進行充分考慮。

2.2土石料的加工和運輸

當清除完表層及不合格土料之后，均可應用與上壩修筑上。但由于存在較小的粘土顆粒、超過表面積、水對土料工程的性能的加大影響以及填筑壓實中的最佳狀態的最優含水率等問題存在，與上述因素相結合，確保做到涂料含水率的合理控制。與規范要求相結合，合理調節水分，在填筑壓實的過程中，將合格料的判定標準劃分為：在最佳含水量±2%的含水量即可。土料含水量的調整方法主要包括以下兩種：在挖裝卸料過程中，土料含水量降低的方法主要包括翻曬、自然蒸發、烘烤以及鏟料等。而土料含水量提升的方法又包括在料場加水、在開挖、裝料及運輸中加水等。礫土中有較少超徑石含量，經常在料場內運用轉耙的推土機進行初步清除，然后在填筑壩體面上進行填筑平整時再進行徹底清除。當有較多超徑石含量存在時，可采用料斗對蓖條篩（格篩）或其他簡單篩分裝置實施設置，從而發揮篩除的作用。或通過從高坡下料的方法，導致粗細分離的方法使粗粒徑清除。應直接采用控制爆破技術對粗粒徑較大的過渡料進行開采，對于較高質量要求且較細的反濾料面高，墊層料可進行篩分、破碎及摻和工藝進行操作。在土石壩施工過程中，從料場開挖至運輸的整個環節中的各個工序，都應由一個互相配套的程序進行機械化操作，從而有一個完整的施工流程出現，即綜合性機械化施工流程。特別是對于大型土石壩工程中對綜合機械化施工進行實現的，則可以將施工水平和技術得到更好地提升，有效地提升土石壩工程的建設速度。

2.3處理壩基和岸坡

在清理壩基、岸坡及地基鋪蓋時，應全部將壩基、鋪蓋地基以及岸坡上的草皮、樹木、亂石、樹根以及各種構筑物等清除干凈，并對水井、地道、泉眼、洞穴等實施認真處理，運用人工清理的方法對坡面及局部松散浮渣進行清理，運用低標號混凝土同填至粘上心墻范圍內，在其他低洼部分運用新鮮石渣進行分層同填。采用機械與人工清理相結合的方法，運用分層回填壓實，碾壓整個土質壩基填筑，進一步使夯實的程度得到保障。

2.4土料壓實

土石料的壓實是土石壩施工中質量的關鍵環節。從根本上將土石壩自身穩定較高的土料內部阻力和土料的防滲性等多方面因素進行良好的維系，那么隨著土料密實度的不斷提高，土料內部阻力和防滲性能也會進一步提升，結合土料的自身性質，土料顆粒構成狀況、含水量大小以及壓實功能等與土料壓實特性產生切實關系。土料顆粒的組成對壓實效果產生影響，顆粒越細，則會有越大的空隙比，因此有越大的含水量礦物分散度存在時，壓實難度則就逐漸提升。

2.5填筑施工

1）土石壩壩面施工的施工流程主要分為以下幾方面：鋪料、攤鋪、灑水、壓實及質檢等工作。壩面施工有狹窄的工作而存在，有較多的工種、工序及機械設備，在施工過程中，應妥善處理施工組織規劃，為了避免壩面施工產生的干擾，延誤施工進度，在壩面施工中對流水作業施工進行操作。結合施工工序，對流水作業施工工序進行壩面分段，然后對相應專業施工隊進行組織，使各個工段施工得到依次展開。

2）通常情況下，在施工中運用平起填筑的方式進行施工，該施工方法具有接縫、削坡、接坡等工序減少的優勢，使填筑質量得到保障;確保存在最大可能的堆石填筑面，對大機械化施工產生便利;在繼續填筑時有利于防滲料區施工道路的布置;對反濾料及過渡料進行運輸的大型自卸車輛，禁止從防滲料區穿過;使料界偏差與相鄰料平起填筑時的跨縫碾壓得到減少;壩體的施工強度得以均衡。在防滲土料和反濾過渡料的填筑關系上，有先砂后土、先土后砂兩種方式，為了加快工程及大怒和控制邊界，通常對先砂后土施工進行運用。為了使渡汛及分期蓄水效益的提前發揮得到實現，則要求在短時間內，大壩施工能夠對某一高程達到，由于多方面因素造成的制約，全斷面填筑不會存在運用的可能性。一般對臨時擋水斷面填筑施工方法進行運用。在心墻部位無法實施填筑時，只能對堆石料及臨時斷面進行填筑，與多方面考慮因素相結合，采用穩定性復核的方法開展臨時斷面的設計工作，當填筑臨時斷面達到設計高度后，即可對尾部壩料進行填筑。

3）采用分層夯實填筑法開展土石壩施工時，應首先控制每層土石的填筑厚度，使其控制在10m～20m范圍內。運用大能量夯擊動力預壓，使土石料的密度得以提升，進一步將土石料的變形消除，對于完成夯擊的土石方面高，分層鋪筑和夯實需要重新填筑土石層，再實施重新夯擊，直到滿足壩體需要的高度即可。控制每層土石填筑厚度和夯擊動能，有效提升壩體密度及壩料的強度和模量，使工程施工作業量及工程造價有效降低，最大程度上發揮土石料的密度，完成填筑后則會出現壩體沉降減小的現象。

3結論

總之，在現代化水利工程建設中，土石壩施工技術發揮著極為重要的作用，隨著社會經濟的快速發展，對建筑工程質量的要求也出現了較高提升，而水利工程建設的必要性和重要性則更不必說。工程建設應嚴格根據水利工程建設的發展，不斷提升和完善土石壩施工技術。由于生活需要，人們逐漸增強了水利建設的重視程度，同時土石壩技術改進的成功與否也會對水利工程建設產生直接影響，制約了土石壩施工技術的未來發展，因此應全面綜合進行分析。

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