水利工程建設中土石壩技術的應用探究

朱志強

摘 要：土石壩技術是土石壩工程建設的關鍵性因素，也是確保土石壩工程建設項目的重要技術手段，是整個水利工程建設的重要工程項目之一。土石壩在建造的過程中，使用的材料簡單，操作與維護的難度性較低，便于施工人員快速掌握，對施工人員的專業技術能力沒有太高的要求。同時，土石壩在建造過程中也存在著一定的缺點與不足。因此，文章對我國水利工程建設中土石壩技術的應用情況展開了探索與分析。

關鍵詞：土石壩技術；水利工程建設；應用探究

中圖分類號：TV52 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）19-0155-02

1 水利工程建設中土石壩的種類及優缺點分析

1.1 土石壩的種類分析

從種類上來看，土石壩主要有兩種分類方式：

首先，按照土石壩的高度，可以將其分為高壩、中壩、低壩三種。其次，按照施工方法，可以分為碾壓式、水中填土式、定向爆破式以及充填式等四種。在這四種土石壩中，最為常見的一種便是碾壓式土石壩。

1.2 土石壩的優缺點分析

1.2.1 土石壩的優點分析

從土石壩實際的使用情況來看，土石壩的優點主要可以總結為以下幾個方面。第一，土石壩的修建過程中，對于材料的采購沒有過多的要求，完全能夠實現施工過程中就地取材，從這個角度上來看，土石壩的造價成本較低。第二，土石壩的整體組成結構較為簡單，利于施工人員對其進行掌握，并有效的降低了土石壩維修與養護工作中的難度系數。第三，土石壩的壩身本身就屬于散粒體的結構，因此，土石壩具有一定的適應能力與變形能力，對于地基的要求也是比較低的。第四，土石壩的施工技術與工序流程較為簡單，便于施工人員進行掌握與使用，對施工人員的專業技術水平也沒有過高的要求。

1.2.2 土石壩的缺點分析

土石壩在建造與使用的過程中，雖然具有較為明顯的優勢，但也存在著一定的缺點與不足。首先，土石壩的壩頂沒有溢洪的能力，要在土石壩建造完成后，另設溢洪的通道。其次，土石壩在使用的過程中，尤其是施工導流方面還不夠方便，有待于進一步完善。最后，由于土石壩在建造的過程中，需要使用一定量的粘性土料，而該材料受氣候影響較大，在使用過程中要尤為注意。此外，還要防止土石壩發生沉陷或者是不均勻沉陷，以免在使用過程中造成不必要的損失。

2 水利工程建設中土石壩施工工藝

2.1 原材料的選擇與使用

在土石壩建造的過程中，填充材料布置的情況直接影響到土石壩工程項目的施工質量與進度。因此，在選擇材料布設位置的過程中，務必要考慮到材料所在位置的交通情況，確保在施工過程中能夠獲得足夠的填充材料，且質量必須滿足土石壩施工的相關要求。土石壩建設材料的合理規劃，直接關系到水利工程建設項目能否順利進行。因此，在時間的安排方面，要明確壩體建筑部位與施工強度之間的變化情況，在空間方面，對高程與建筑材料的位置進行科學合理的規劃。

2.2 土石料的加工工藝

在土石壩的建造過程中，土石料的加工是影響整個土石壩質量的重要環節，從技術角度上來看，可以將土石料的加工分為土料加工、砂礫石料與堆石料開采以及土石料開挖運輸等三個部分。因此，土石料的加工工藝也可以從這三方面來著手進行分析。具體如下：

2.2.1 土料加工

在土料加工的過程中，應先對表層不合格的土料進行清除，剩余的料便都可以用于土石壩的建造。由于土料特有的親水性，因此，在土料加工的過程中，務必要注重對其含水量進行調整。如果土料中的含水量較高，可以利用自然蒸發的方法，通過翻曬、烘烤等方式，有效的降低土料中的含水量。如果土料中的含水量較低，可以在料場或料堆進行加水，或者是在開挖、裝料與運輸的過程中向料堆添加適量的水分，使其含水量滿足相關要求的標準。

除此之外，在土料的加工過程中，對于一些超徑的土料，可以采用高坡下料的方法，使其與標準土料分離，也可以使用一些簡單的篩分裝置對土料進行篩出，確保土料徑粒的大小滿足相關要求的標準。

2.2.2 砂礫石料與堆石料的開采

砂礫石料是自然界中常見的石料之一，在許多地方均可進行開采。因此，由于開采地域的不同，采取的方法也就不同，主要可以分為陸地開采與水下開采兩種。而堆石料在開采的過程中，主要采用深孔梯段爆破的方法。然而，在堆石料的開采過程中，由于爆破產生的石料大小不一。為了確保其滿足施工的實際需要，對于超徑較大的石料可以采用淺孔爆破法進行處理，對于超徑較少的石料可以使用機械設備對其進行粉碎。

2.2.3 土石料開挖運輸

土石壩開挖技術的目的是在此基礎上對土石壩進行建設施工，因此，土石壩建設中，開挖土石料的運輸環節是關系到其工程施工建設質量和工程進步的影響因素之一，對于土石料開挖運輸方案的制定，需要考慮到工程建設的現實情況，如施工工期、施工距離及工程結構特點等等。土石料開挖運輸的主要包含：正向鏟開挖，自卸汽車運輸上壩；正向鏟開挖、膠帶機運輸；斗輪式挖掘機開挖，膠帶機運輸，轉自卸汽車上壩；采砂船開挖，有軌機車運輸，轉膠帶機上壩等幾種方式，在多種壩料開挖運輸方案的選擇上要充分結合工程施工的具體條件，使機械利用率充分發揮，減少壩料的轉運次數。

3 土石壩建筑施工技術分析

為了確保土石壩建筑施工項目的順利完工，務必要確保土石壩建筑技術的科學性與合理性，從而有效的提高土石壩建筑施工項目的質量。如此一來，當土石壩建成以后，其抗磨損程度以及自身強度都會有大幅度的提升，使用壽命也會得到相應的延長。因此，在土石壩建筑技術的掌控與使用方面，還需要施工人員具有較高的專業素質水平，并嚴格按照科學的施工標準來進行，確保土石壩建筑工程項目的質量不受影響。

3.1 加強施工前的組織計劃

在土石壩的壩面施工過程中，包括了許多施工程序。因此，在施工的過程中，需要涉及到不同工種之間的相互協作，以及大量機械設備的協同作業。如此一來，土石壩的壩面便會顯得十分擁擠。一旦施工人員在施工過程中出現疏忽，就會導致原來正常的施工順序變混亂，從而導致土石壩的正常施工受到影響。因此，在土石壩施工前，務必要圍繞著土石壩的建造工程，建立嚴密的組織計劃，并在實際的施工中嚴格按照計劃的要求進行施工。通常情況下，為了減少施工人員在施工過程中產生的相互影響與干擾，可以采用流水作業的形式進行施工。除此之外，為了有效的保證土石壩填筑的質量，還可以使用平起填筑施工的方式，有效的減少了削坡或者接縫的施工工序。

3.2 土石壩的強夯與重壓

土石壩在填筑的過程中，要采取分層強夯的方法，對填筑材料進行夯實。通常情況下，填充材料每層的厚度在10cm～20cm之間不等。為了有效的提升填充材料的密實程度，增強其抗壓、抗變形的能力，減少受壓過大而產生的變形，可以采用大型機械來對土石填充料進行預壓處理，然后利用大型機械進行逐層夯實，采用夯實-填充-再夯實的方法，使其達到土石壩設計要求的相應高度即可。土石壩結合部位的施工，主要是采用重壓的方式來完成，為了防止土石壩發生滲漏，在壩體中通常會存在著防滲材料，并使其與周圍的地基相互接觸。同時，在分層填筑施工的過程中，施工人員也會根據施工要求設置橫向的接縫或接坡，而土石壩自身的質量也會受到這些結合處的影響。

3.3 反濾層的填筑方法

常見的反濾層填筑方法主要可以分為以下三種。

首先，沙松坡接觸平起法。該方法是反濾層填筑方法中填筑強度最高的方法，其在施工過程中，完全符合機械化施工的要求。在填筑目的方面，能夠達到反濾料、防滲體、壩殼料平起的填筑目的。

其次，除了沙松坡接觸平起法以外，反濾層填筑方法主要還包括擋板法以及削坡體這兩種。在實際的使用過程中，會根據填筑施工的實際進展而進行選擇性的使用。

在實際的施工過程中，反濾層填筑可以采用先填砂后填土或者是先填土后填砂兩種，無論使用哪一種，都會出現砂與土之間的犬牙交錯。因此，反濾層的厚度絕對不能超過犬牙的厚度，并且，要確保防滲體的有效斷面不會出現大幅度的減小。

4 結束語

綜合上文所述，我國的水利工程建設項目，不僅能夠促進沿岸社會生產力的發展，還能促進周邊生態環境的有效提高。因此，在水利工程建設中，始終堅持以科學技術為基準，從而有效的提高水利工程建設的質量與應用效果。土石壩技術的出現與使用，在一定程度上促進了我國水利工程事業的發展，土石壩技術的優勢大大的降低了我國水利工程建設項目所花費的時間與成本。然而，我國的土石壩建造技術在實際的應用過程中，依舊存在著一定的問題，如果不及時對其進行解決，勢必會對我國水利工程建設未來的發展造成不利的影響。所以，在未來的發展過程中，務必要注重土石壩技術的完善與改進，從而有效的促進我國水利工程建設事業的發展。

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