水利工程項目中土石壩的施工問題分析

張志剛　何金寶

摘要：土石壩是水利工程建設中常見的工程項目，在施工過程中所用的工程材料多數可以就地取材，在材料成本和運輸成本上都能得到很好的控制，所以土石壩應用最為廣泛，發展也最快，是一種非常普遍的壩型。本文主要針對土石壩的分類及滲流進行探討，同時也給出一些在施工過程中要注意的事項，希望對土石壩施工有所幫助，確保工程高質量、高標準完成。

關鍵詞：土石壩；滲流；控制；工程質量

中圖分類號： TV641 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2015.08.030

1 土石壩的分類及參流現象

1.1 分類及優缺點

土石壩，顧名思義就是由土料以及石料構成的壩型，在施工過程中可以就地取材，因地制宜，根據當地所產出的材料進行充分利用，土料是石料，也可以土石混合，把這些材料經過拋填、平整、碾壓等施工工序，最后形成擋水壩。土石壩在經濟方面以及施工方面都具有相當大的優勢，所以應用十分廣泛，在全世界范圍內都十分常見。土石壩的分類標準不同，自然種類也多種多樣，可以按材料分，也可以按施工方法分，還可以按壩體的高度分。比如按壩體構成材料分，如果主要是以土和砂礫為主，則叫做土壩。如果以石渣、卵石、爆破石料為主，則稱為堆石壩。如果土料和砂礫基本各占一半，則稱為土石混合壩；按施工方法分則有碾壓式土石壩、沖填式土石壩、水中填土壩和定向爆破堆石壩等。其中碾壓式最為常見，因為其對基礎要求不高，可以對基礎的變形有很好的適應性。土石壩優點是施工容易，工序不多，不需要太多技術，可以就地取材，避免運輸，壩體適應變形能力強，維修和加高、擴建等都十分方便。但土石壩一般不能溢流，如果是粘性土料則受天氣影響較大，易發生滲流現象。

1.2 土石壩的滲流控制

土石壩由于其自身構成材料的特點決定其壩體具有一定的透水性，在建筑土石壩時，土料和壩基的一些砂礫都是散粒狀，各種顆粒之間不可避免地存在一定的孔隙，蓄水時水在壓力作用下，水流必然會順著這些孔隙進行滲透，進而造成壩體滲漏，這種滲漏就是土石壩的滲流。如果滲流在設計控制之下，則不會造成對壩體的破壞，屬于正常滲流，但如果滲流過大，而且集中產生，則會導致水流的水質渾濁、透明度降低，此時滲流中夾帶壩體顆粒流出，這種情況就屬于異常滲流，會對大壩的土體產生嚴重的滲透破壞，因此，需要從多方面進行控制。滲流控制是保證土石壩安全的一項重要措施。滲流的產生原因主要有三方面：一是反濾層的設計不當，壩體填土與排水體間必須要設置反濾層，如果在設計時層間系數過大、施工時出現錯斷混層、填土密實程度差等情況都會導致反濾層失效，從而引發異常滲流；二是防滲體施工不達標，在標準施工時，防滲體必須要直達基巖或底部連續可靠的粘土層，但在施工時由于種種原因使得防滲體達不到設計標準，使工程存在隱患；三是對于土石壩兩岸岸坡的臺階狀結構沒有構造成平順的坡度，兩坡度之差超過20度，或者遇到平臺時，平臺處填土與周邊填土存在懸殊高差，使得沉陷量突變，從而引發裂縫的產生而導致滲透發生。

2 控制滲流，提高壩體施工質量的舉措

2.1 加強基礎處理

土石壩是建在基礎之上的，隨著壩體不斷加高，壩身的重力會對下面基礎產生巨大的壓力，如果基礎處理不好，承載力低于壩身的重量，就會導致不均勻的基礎沉降，使壩身出現裂縫而產生滲流，所以一定要加強壩基的處理，確保壩基的承載力達到使壩身穩固的要求，在工程施工上，常采用防滲墻、振沖、帷幕灌漿、固結灌漿等對地基進行綜合處理，以確保萬無一失。

2.2 掌握好施工工期的季節性

在施工前要對當地的地質、水文、氣象等情況進行充分地了解、掌握，用科學合理的安排施工時間，制定詳細的工期規劃。土石壩的施工，由于填筑材料都取材于當地，受氣候影響比較大。如遇雨季，土料含水量會增大，直接影響大壩的填筑，如遇冬季土料上凍，基本上無法進行填筑，就算采取一些措施進行施工，因土料上凍，結合性降低，會影響大壩的質量。另外土石壩工程一般不允許漫頂過流，所以土石壩施工工期的安排，一定要結合當地的地質、水文、氣候等因素，避開冬季及汛期，合理安排，科學規劃，確保工程在最佳條件下完成。

2.3 保證材料質量

大壩的質量主要是由材料的質量和施工的質量兩方面決定，在填筑前一定要確保材料的質量。在工程實踐中，往往忽視對料場的地質勘察，導致壩體填筑料的質量很難保證統一，因為大規模開采的情況下，材料的質量直接影響大壩填筑級配是否得到保證，所以要詳細嚴格地進行料場勘察，確保所采土石料與設計標準一致。在填筑前應當做碾壓實驗，碾壓試驗是填筑前最為重要的技術參數，也是確定大壩能否順利填筑及確保大壩安全的重要環節。碾壓試驗中還需對防滲土料的含水量進行確定及調節，同時還應確定好對所堆石料的灑水量。土石壩工程必須要進行現場取樣，只有在填筑面碾壓合格并能過驗收后方可進行上一層填筑。

2.4 對壩面進行合理分區填筑

土石壩壩體都比較大，因此工程量巨大，在施工時可以采取分區作業的方式。作業時采取流水作業的方式，按鋪料、攤鋪、灑水、壓實、質檢等工序按部就班進行。結合施工場地的特點，合理劃分填筑區域，流水進行，這樣對于人員的調配和機械設備的科學利用都十分有利，能提高工作效率，確保工程質量。

3 結語

土石壩雖然施工相對簡單，工序也不是很多，但在施工過程也不能忽視任何一個細節，每個環節都要狠抓嚴控，確保達到設計標準。除了正常的填筑施工外，還要結合工程實際情況，采取科學的壩體、壩基的加固技術，比如土石壩壩體灌漿加固技術，以確保大壩施工高質量的完成。

作者簡介：張志剛，本科學歷，華北理工大學遷安學院，助理工程師，研究方向：水利工程。endprint