論述水利工程建設中土石壩技術的運用

李俊超/河南省安陽縣水務局

論述水利工程建設中土石壩技術的運用

李俊超/河南省安陽縣水務局

本文首先探討了土石壩的種類和其在水利工程建設中應用的優缺點，并對土石壩施工技術在水利工程建設中的應用要點進行分析，最后給出了水利工程建設中土石壩技術的應用策略，為水利工程建設土石壩技術的應用提供資料參考。

水利工程；土石壩；施工技術；運用

水利工程項目作為一項系統性工程，有著施工量大、工程難度高、工期長的特點。隨著我國社會和經濟的不斷發展，水利工程作為重點民生項目，其建設質量日益受到人們重視。水利工程建設中的土石壩技術是項目建設順利開展的基礎，其技術應用水平不僅影響水利工程施工質量，還關乎水利工程的施工安全。雖然近年來水利工程施工建設技術進步顯著，但在水利工程建設中，尤其是土石壩施工中仍然存在著一些問題。如何解決這些問題，發揮土石壩的技術優勢，提高水利工程建設質量，已經成為現代水利工程施工企業和相關科研單位重點研究和實踐的課題。

一、土石壩施工技術概述

1.土石壩的種類。

由于土石壩在水利工程建設中應用適應性強，加之投資量小、節約資源，該技術得到了廣泛的發展和應用。我國水利工程土石壩的種類很多，不同種類的土石壩技術適用于的情境、流量、技術要求不同。按照壩體的高度，可以分為高、中、低三種土石壩。按照施工方法則可以分為碾壓土石壩、定向爆破堆石壩、沖填土石壩、水中填土壩等。在這些不同的土石壩種類中，其中應用最廣泛的就是碾壓式土石壩，碾壓土石壩施工簡單，并且對筑壩原材料要求不高，容易滿足質量要求。

2.土石壩的優點和缺點。

土石壩作為一種比較成熟的擋水壩施工技術，其雖然有著比較廣泛的實用性和很多優點。但在水利工程建設項目難度和規模越來越大的今天，也體現出一些問題和不足。在實際水利工程建設中，土石壩技術的優缺點主要體現在以下方面。

首先，土石壩技術相比于混凝土壩、金屬壩等擋水壩施工技術，其壩體建設對原材料要求不高，可以就近選擇碎石、砂石、土、卵石、風化巖等材料。由于擋水壩工程需要消耗大量的材料，能夠實現材料的就地取材，不僅有助于控制擋水壩施工成本，還能夠實現資源和能源的節約。而其他種類的擋水壩，則需要大量水泥、鋼材、木材等材料，這些材料不僅造價和成本較高，其運輸成本也較大。除此之外，土石壩相比于混凝土壩和其他擋水壩，由于其結構比較簡單，因而容易維修和加高擴建，能夠滿足水利工程施工對擋水壩的動態需求。除此之外，土石壩相比于其他擋水壩，由于對地基要求低，因而具有較好的適應性，能夠應設計要求靈活的進行變形建設。除此之外，土石壩建設技術簡單、工序少、便于機械化快速施工，這能夠極大的提高擋水壩的施工效率，有助于保證水利工程建設的工程進度。

雖然土石壩具有上述諸多優點，但在大型水利工程建設中，也有一定的缺點和不足。首先，土石壩相比于混凝土壩，其壩身不能溢流，施工導流不如混凝土壩方便。其次，土石壩的結構強度受材料影響，會隨氣候、溫度和水溫條件發生變化，這會加大擋水壩的出現問題幾率，反復維修加固容易影響工期。最后，土石壩需要定期開展維護與保養，對于工期長的大型水利工程而言，其運行管理費用開支較大。

二、水利工程建設中土石壩施工的技術要點

土石壩施工技術雖然比較簡單，但想要提高土石壩施工質量，確保水利工程建設有安全有序開展，也要科學的對待土石壩技術的應用。為了提高土石壩施工質量，確保土石壩的安全性和可靠性，在土石壩施工中需要注意以下技術要點。

1.做好料場的規劃工作。

土石壩施工需要大量的筑壩材料，為了降低土石壩材料成本，較少材料運輸開支，一定要做好材料場地的選擇和規劃。由于土石壩建設所需材料量比較龐大，如果不做好料場的規劃和選擇，還可能影響附近的生態和農林業生產，因此在土石壩施工前應該對料場的選址和規劃進行綜合性勘測?？睖y工作完成后，根據土石壩建設原材料需求量，制定合理的分期開采計劃，確保各類壩料能夠有計劃、有次序的開采出來，滿足壩體施工的要求。由于土石壩材料含水率會對筑壩難度和筑壩質量有所影響，因而還要對土石壩料場進行開采計劃設計，當雨季來臨時，開采含水量低的料場，而在旱季來臨后，開采含水量較高的料場。這能夠有效的避免因為原材料質量問題導致的窩工，并平衡運輸難度和強度。除此之外，料場的高程和筑壩高度還要布置合理，實現就近取料，避免上下游料過壩的交叉運輸，較少干擾。

2.土料加工技術要點。

由于新開采的土料中含水量均較大，因此在填筑前應控制土料的含水率，保證在填筑壓實時土料的含水率在最優含水率上下2％左右。由于本工程土料均使用臺地和河灘地的土料，因此含水量較高，在加工土料時采用了自然蒸發、翻曬、摻料等方法進行處理，使土料含水量達到了填筑料的標準。在進行壩體填筑前，還應對土料中含有的超徑石進行了清除。由于土料中的超徑石不多，因此在清除時簡單使用裝耙的堆土機在料場實施清除。對于未清除干凈的超徑石，可在壩體填筑面進行填筑平整時作進一步清除。

三、水利工程建設中土石壩施工技術的運用

1.土石壩壩面作業施工程序。

水利工程建設中土石壩施工的施工環境比較復雜，并且需要大量人員和設備參與建設，為了保證施工有序開展，必須做好土石壩施工程序設計。首先土石壩壩面作業施工，影響著土石壩的施工質量和施工進度。壩面施工有著工作面窄、工種多、工序復雜、設備多的特點。由于施工環境受季節和水文影響較大，因而其施工組織與管理工作尤其重要。如果壩面施工違背施工程序，必然會導致施工現場出現混亂，影響施工質量和施工進度?，F代的水利工程土石壩施工中，一般會采用流水作業施工。通過科學的施工組織按工序對壩面分段，并依此組織施工。這種施工方法能夠避免壩面不同工種和工段的施工沖突，提高壩面施工秩序，確保施工安全和施工質量。

2.平面施工技術分析。

土石壩施工一般對基礎要求不高，因此在水利工程土石壩施工中，經常會采用平起施工的方法。平起施工不僅施工難度低、工期短、施工效率高，而且還能夠減少接縫、接坡等工序，能夠有效提高筑壩質量。除此之外，平起施工還能夠最大化的利用堆石填筑面，降低施工難度并提高施工質量。在平起施工中，要注意防滲涂料和反濾過渡料的關系控制，想要實現對施工進度和土石壩邊界的有效控制，可以采用先砂后土的施工方法。為了提高施工質量而對工期要求不嚴格，則可以采用先土后砂的施工方法。

3.土石壩強夯填筑施工技術。

強夯填筑施工是確保壩體的穩定性和滲水性符合要求的關鍵工序，現代水利工程建設中土石壩施工一般采用分層填筑的方法。在強夯填筑施工中，要做好單層土石填筑厚度的控制，該厚度可以根據施工材料和壩體施工質量要求進行設計，一般在10米到20米之間。采用大能量的夯擊動力預壓，以提高土石料的密度，消除土石料的變形；分層鋪筑分層夯實，在夯擊后的土石層中填筑新的土石層，再進行新的夯擊，直至達到壩體需要的高度。

綜上所述，土石壩施工技術的進步和發展，對我國水利工程領域建設起到了極大的推動作用。隨著現代水利工程建設規模越來越大，對施工安全和施工質量要求越來越高，在土石壩施工中一定要把握好施工要點，并做好施工技術的應用，提高土石壩的施工質量、施工效率，并實現對土石壩建設成本和施工進度的有效控制，為我國水利工程的建設和社會發展做出應有的貢獻。

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