水利工程中土石壩填筑施工技術分析

鞠劍峰

（黔南州水利設計院 貴州都勻 558000）

水利工程中土石壩填筑施工技術分析

鞠劍峰

（黔南州水利設計院 貴州都勻 558000）

土石壩是水利系統不可缺少的一部分，做好土石壩結構改造對水利調度具有重要意義。本文介紹了水利土石壩建設趨勢，介紹了土石壩填筑施工技術方案，為水利工程建設提供科學的指導依據。

水利工程；土石壩；填筑施工；技術

現代水利工程建設面臨諸多改造趨勢，重點加強施工階段的技術改良力度，有助于提高土石壩填筑施工水平。作為施工單位，要結合現場施工條件，設定切實可行的土石壩施工技術方案，增強土石壩在水利系統中的抗害能力。

1 水利土石壩建設趨勢

土石壩泛指由當地土料、石料或混合料，經過拋填、輾壓等方法堆筑成的擋水壩。水利土石壩工程投資大、周期長、施工難，每一個環節對水利設施性能均會產生不利影響，設計是土石壩建造前期的重點環節，注重設計工藝改良是必不可少的。針對傳統設計模式存在的不足，要擬定切實可行的設計改革對策，為水利土石壩建造質量提供多方面保障。水利土石壩工程投入大筆資金，在國家財政支出中占有較大的比例，對財政收入水平產生影響。設計是水利建設的規劃階段，設計方案直接決定著后期施工作業流程，搞好設計工作是工程單位的重要事務。

2 水利工程中土石壩填筑施工技術

壩體是土石壩項目施工主要對象之一，由于地質環境差異性因素，壩體工程施工也面臨著地質病害風險。為了進一步提高施工質量水平，正式動工前期需做好地質勘查與分析工作，掌握壩體工程地質條件及其影響力，對現場施工安排具有指導性作用。對于現代土石壩體結構來說，壩體在發揮結構性功能過程中，也面臨著施工質量風險，尤其是不同材料成分組合下的質量標準不統一，增加了施工單位控制難度。

2.1 壩面作業的基本要求

壩面作業施工程序包括鋪料、整平、灑水、壓實（對于黏性土料采用平碾，壓實后尚須刨毛以保證層間結合的質量）、質檢等工序。為了不使各工序之間相互干擾，可按流水作業進行組織單位壓實遍數的壓實厚度最大者，即在滿足設計干容重的條件下，壓實厚度同壓實遍數的比值最大者視為最經濟合理的組合。填筑時做好施工質量控制工作，對土石壩體性能具有多方面保障作用。清理是為了更好地完成施工操作，避免土石壩結構受損引起的異常變形，擴大了地基病害范圍，這對于后期水利是極為不利的，由施工單位安排相關人員參與清理。

2.2 鋪料與整平

（1）壩體結構中，分區填筑要考慮結構的穩定性，從地基構造及受力分布來說，對地基工程結構形成相對穩定的模式，選用配套機械設備執行操作流程，從而體現了結構深化處理的穩定性。鋪料宜平行壩軸線進行，鋪土厚度要均勻，超徑不合格的料塊應打碎，雜物應剔除。進入防滲體內鋪料，自卸汽車卸料宜用進占法倒退鋪土，使汽車始終在松土上行駛，避免在壓實土層上開行，造成超壓，引起剪力破壞。

（2）按設計厚度鋪料整平是保證壓實質量的關鍵，一般采用帶式運輸機或自卸汽車上壩卸料，采用推土機或平土機散料平土。分區填筑中，要對現場進行場地勘測，選擇適合土石壩區域建造的標準平臺，如：施工人員根據現場假設機械碾壓作業區，為地基填筑提供技術平臺支撐；上、下攤鋪施工階段，控制填料粒徑大小，選擇合適材料參與攤鋪工作。

2.3 碾壓

（1）進退錯距法。操作簡便，碾壓、鋪土和質檢等工序協調，便于分段流水作業，壓實質量容易保證錯距寬度=碾滾凈寬/設計碾壓遍數。軟土層是造成土石壩結構不穩定性的重要因素，由于軟土區地質構造易引起混凝土結構出現不同類型的病害，現場施工必須做好加固處理設計與分析。施工單位在選用壩體前期，要嚴格設計配合比標準，通過強度試驗方案確定地基結構性能達標。

（2）圈轉套壓法。要求開行的工作面較大，適合于多碾滾組合碾壓。其優點是生產效率較高，但碾壓中轉彎套壓交接處重壓過多，易超壓。施工單位可靈活應用預壓法、攪拌樁法、換填墊層法等，對軟土區混凝土結構實施加固處理，為土石壩基礎或地面結構創造更為穩定的地質環境。長期以來，我國尤為重視材料工程學研究，對土石壩地基結構進行深入分析，掌握不同類型地基結構性能。因此，要結合土石壩工程標準范疇，對壩體配制與施工方案優化設計，提出切實可行的質量控制模式。

2.4 接頭處理

在壩體填筑中，層與層之間分段接頭應錯開一定距離，同時分段條帶應與壩軸線平行布置，各分段之間不應形成過大的高差。接坡坡比一般緩于1：3。壩體填筑中，為了保護黏土心墻或黏土斜墻不致長時間暴露在大氣中遭受影響。一般都采用土、砂平起的施工方法。土、砂平起填筑，采用兩種施工方法：①先土后砂對壩身與混凝土結構物進行組合，靠近混凝土結構物部位不能采用大型機械壓實時，可采用小型機械夯或人工夯實；②填土碾壓時，要注意混凝土結構物兩側均衡填料壓實，以免對其產生過大的側向壓力，影響其安全。

3 土石壩填筑施工注意事項

安全水利是國家經濟建設重點，對提升國民經濟實力及水利行業發展具有深遠影響，也是新時期各個國家經濟戰略改革重點。當前，施工技術是影響安全隱患的關鍵，如何在安全水利轉型中發揮技術應用優勢，才能占據市場的主導地位。面對早期土石壩建設存在的安全問題，我國必須堅持科技創新與改革思路。“安全”是一種發展概念，也是經濟戰略中的新思維，實現安全水利模式才能贏得可持續發展利益。

（1）基礎結構。一般來說，施工人員可選擇高性能防碳化材料，土石壩正式投入使用前多次涂刷，能起到很好的防碳化效果。壩基礎結構是現代土石壩建造不可缺少的一部分，利用壩基礎可實時調控土石壩結構的穩定性，為地方水利運行創造了有利條件。除了針對壩基礎結構采取病害處理方案外，還需擬定切實可行的病害檢測方案，增強壩基礎工程的抗害能力。

（2）抗滑結構。土石壩是水利工程改造趨勢，設定大跨度空間可增強土石壩結構性能，為區域水利建設提供基礎保障。施工單位要及時擬定邊坡抗滑樁施工方案，從施工工藝、施工操作等方面進行控制，具體如下：抗滑樁工程施工工藝：樁基施工→場平土方開挖→錨桿施工→樁間擋板→擋墻，應施工完樁后再進行場平土方開挖，樁基施工順序必須按逆作法進行施工，應分層開挖，開挖高度不大于1.0m。

（3）加固結構。土石壩加固是對原有地基層的優化改造，改良工藝設計要注重安全需求，以維持土石壩水利安全為中心開展施工活動。施工單位可事先進行地質勘察與分析，對地基層狀態提出改造規劃，以地基標準為參考擬定加固方案。基于加固工藝改良條件下，施工單位要結合軟土區特點擬定科學施工方法，結合加固工藝提出切實可行的施工方案。例如，堆載工藝、真空工藝、反壓工藝、強夯工藝等，是軟土土石壩加固改良的幾種常用方式。

4 結論

總之，土石壩是水利公建設不可缺少的一部分，對土石壩填筑施工進行技術改良，可以進一步提高工程結構的穩定性，增強土石壩體的抗害能力。填筑施工工藝設計中，要做好前期規劃與設計，對填筑施工流程及技術方案進行現場交底，確保施工人員嚴格按照標準進行操作。對于土石壩結構潛在的病害風險，要及時安排人員進行預處理，降低各種病害帶來的風險隱患。

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1004-7344（2016）20-0115-02

2016-7-2

鞠劍峰（1975-），男，工程師，主要從事水利工程設計工作。