水利水電施工中筑壩工程關鍵技術分析

劉濤

【摘要】伴隨著社會經濟的快速發展以及科學技術的進步，水利水電工程中的筑壩工藝逐漸受到人們的廣泛關注，在水利水電工程中最為常見的一種壩型就是土石壩。土石壩施工技術作為關鍵的工藝被廣泛的運用到水利水電工程建設中，有效的促進了我國水利水電工程事業的發展。

【關鍵詞】水利水電施工；筑壩工程；土石壩技術

1、引言

水利水電工程建設中的重要組成部分就是筑壩施工，而筑壩施工中最關鍵的技術就是土石壩施工技術，土石壩施工技術的使用直接影響到水利水電工程能否順利實施。

2、土石壩工程

2.1 土石壩的概念

土石壩就是將石料、土料或者混合料采用碾壓或者拋填的工藝進行處理，從而堆筑成擋水壩。將土和砂礫作為壩體的填筑材料筑成的擋水壩被稱為土壩；將卵石、石渣、爆破石料作為壩體的填筑材料筑成的擋水壩被稱為堆石壩。當這兩類填筑材料的比例是相同的時，所筑成的擋水壩被稱為土石混合壩（如圖1即為土石壩的構造）。

2.2 水利水電工程中土石壩的優點及其缺點分析

土石壩主要具有以下4個優點：①施工時可以就地取材，極大的節約了施工的材料以及材料運輸成本，大量的節約了人力和物力。②相較其他類型的擋水壩，土石壩的結構更加簡單，后期的擴建以及維修較為方便；③土石壩的施工技術較為簡單，且施工的工序較少，可以快速的進行施工；④由于土石壩的壩身是有土石組成的，因此具有適應變形的能力，大大降低了對于地基的要求。

土石壩主要具有以下4個缺點：①相較其他的擋水壩，土石壩的壩頂無法進行溢洪，因此要另外設置專門的溢洪通道；②土石壩使用的土料都為粘性土料，在填筑是較容易受到天氣的影響，因此，要按照工程所在地的氣候資料來設計施工方案，對降水、大風、氣溫、冰凍等氣象要素進行統計，從而確定天氣因素對于施工的影響程度；③土石壩的施工導流與漿砌石壩或混凝土壩相比更為復雜；④土石壩會出現較大的沉陷或者不均勻的沉降現象。

3、土石壩施工工藝技術

3.1 壩基與岸坡處理

在對壩基、岸坡進行清理時，要將樹根、樹皮、石子、雜草等構筑物全部清理干凈，并處理好洞穴、泉眼、地道和水井。對于坡面和局部的雜物可以采用人工清理的方式進行清理，對于水庫、水塘等部位可以采用機械與人工相配合的方式進行清理，并分層的進行回填壓實，對整個土質壩基填筑進行碾壓，保證夯實程度足夠。

3.2 料場的規劃布置

料場要按照空間、時間、以及質與量這幾個方面進行規劃：①空間方面的規劃是指要選擇恰當的料場位置和高程，土石料上壩的距離也要盡可能的縮短，高程有利于重車進行下坡運動，減少了運行功率的消耗。除此之外，石料場還要與重要建筑物、機械設備、構筑物保持足夠的距離，以保證施工的安全。②時間方面的規劃是指料場的使用的時機以及填料的數量的選擇要根據施工的程序以及壩體的填筑部位來進行確定。料場的工作條件要隨著季節和壩前蓄水的情況的變化來變化。時間規劃要按照以下以下幾個原則進行：a.先近后遠；b.先上游，后下游；c.上壩強度高時用近料，反之上壩強度低時用遠料；d.旱季用含水量高的料場，雨季用含水量低的料場。③質與量的規劃主要指質量要滿足設計的要求，數量要滿足填筑的要求。在對料場進行規劃和選擇之前要先進行全面的勘探試驗。

3.3 土石料的加工與壓實

粘土的顆粒較小，具有很強的親水性，因此在進行土石壩的施工之前，要先對壩體所需的土石料的含水率進行檢測和控制。含水量較高則可以要進行翻曬、摻料、自然蒸發來進行處理，使土料中的含水率符合標準。保證土石壩施工質量的關鍵是土石料的壓實情況，而土石料壓實特性受其本身的性質、組成和含水量以及壓實功能的影響。由于粘性土的粘結力較大、摩擦力較小，所以壓縮性較大，但是由于其滲水性較小，不容易排水，就導致其壓縮過程較為緩慢，因此，要想固結壓實是十分困難的。非粘性土料則與之相反，非粘性土料的粘結性較小卻具有較大的摩擦力，壓縮性也較小，由于非粘性土料具有較強的透水性，容易排水，所以壓縮過程很快，可以很快的壓實。因此，非粘性土料的壓實的非粘性土的壓實干密度要比粘性土的壓實干密度更高，也就是說顆粒均勻的西沙要比顆粒不均勻的砂礫料的壓實干密度小。

3.4 填筑施工

壩面作業的工作面比較狹窄，流程和設備較多，因此，需要通過適當的規劃來保證施工的順利開展。在進行壩面作業時一般將壩面按照平行壩軸線方向劃分為若干部分，同時充分的對壓實機械工作條件的需求進行考慮。在壩面作業時，必須要按照次序進行，從而避免出現漏壓或者過分重壓的情況。只有在壓實合格之后，才可以進行新料的填筑工作。碾壓式土石壩在土石壩中最為普遍，它的開行方式有圈轉套壓法和進退錯距法這兩種。圈轉套壓法一般被用于多碾滾組合下的碾壓，它所要求的開行的工作面比較大，生產效率也比較高，但是在碾壓中由于轉彎套壓的交接處的重壓過多，容易導致超壓，轉彎的半徑較小時，容易導致土層的扭曲，使剪力受到破壞，容易在轉彎的角落處出現漏壓的現象，不容易保證質量達標。進退錯距法的操作較為簡單，便于分段流水作業，比較容易保證質量。在土石壩施工之前，要對各種填料進行碾壓試驗，從而選擇合適的碾壓機械，保證工程質量達標。

4、結語

隨著我國水利水電工程技術的快速發展以及科學技術的進步，水利水電工程的施工水平越來越高。土石壩技術因具有較高的效率而受到了廣泛的應用，工程技術人員在施工時要保證對于土石壩施工技術有一個深入的了解，能夠進行合理的運用，從而促進水利水電工程技術的健康發展。

參考文獻：

[1]馬敬仁.水利水電施工中筑壩工程關鍵技術分析[J].科技展望，2016（6）：63-64.

[2]胡少華.水利水電施工中筑壩工程的關鍵技術[J].工業b，2015（77）：130-130.