土石壩壩體填筑施工關鍵技術研究

【摘要】大壩的大部分是用來阻擋水的建筑物。大壩施工技術的發展出現了許多新的材料和方法，但土石壩以其施工簡單、節省材料、就地取材、防水效果好等優點得到了廣泛的應用。目前，土石壩填筑施工技術應用過程中存在的問題，從實用角度出發，對填筑施工關鍵技術點的應用進行了分析，并提出了施工控制策略，旨在為施工人員提供一定的理論依據。

【關鍵詞】土石壩；壩體填筑；施工技術

1、引言

近年來，隨著科學技術的不斷進步，基礎設施建設規模不斷擴大。土石壩作為基礎設施建設的重要組成部分，發揮著越來越重要的作用。然而，在復雜地質環境的影響下，土石壩的施工質量控制效果不理想。基于此，相關施工人員應從實際出發，即找出土石壩施工關鍵技術應用的關鍵點，找出最優控制策略。這樣，土壩工程的建設和利用可以為周邊地區的經濟發展提供有效的支持，為當前經濟建設的全面發展服務。

2、土石壩簡介

土石壩是一種重要的大壩，由于其結構簡單，材料，具有良好的環境適應性和變形，在國內外得到迅猛發展和廣泛應用，截止目前，中國已建成拔高108米以上的土石壩56座，占大壩總數的52%。近年來，隨著土石壩施工技術的進一步成熟，中國在大壩建設取得了飛速的發展，已建成瀑布溝水電站、小浪底水利樞紐、獅子坪水電站，魯布革水電站等土石壩、土石壩在節約資源、降低成本、提高效率等方面起到了重要的作用。加高丹江口水庫大壩，對于應對南水北調工程的徑流變化和氣候變化帶來的環境影響，確保水源地的安全具有重要的現實意義。本文分析了關鍵工序和土石壩填筑施工要求，找出在土石壩填筑施工中存在的問題，分析了影響優良填充建設速度的問題，并提出了消除有害因素的一些方法和建議。

3、土石壩壩體填筑施工關鍵技術應用要點

3.1 填筑方式選擇

對于土石壩的卸荷和整平作業，大多是由自卸汽車直接運到壩面，并按推土機的厚度進行卸荷作業。在這一過程中，材料應在平行壩軸線上進行，并能很好地控制土體的厚度和均勻性。為避免對大壩質量的影響，應對超出要求的材料進行破碎處理。在不透水主體內進行攤鋪作業時，自卸汽車應采用反向法反鋪路面，以保證車輛始終處于松散的土平面上，避免超壓對壓實土層的影響，進而導致剪切破壞現象。為避免防滲材料與濾料混合的問題，施工技術人員應在壩體表面設置一個特殊的“交叉口”，既能防止不同土質材料的混合，又能防止超壓作業引起的剪切破壞。這樣，即使有混合問題，也可以集中在“交集”，從而縮小混合影響的范圍。

3.2 壩基的開挖

在壩基開挖過程中，應嚴格按照施工規范和安全標準進行施工。壩基開挖順序通常由上到下，先開挖岸坡再到河床。施工過程應與導流方式相協調。壩基開挖標準應根據不同部位制定。開挖基坑時，由于開挖深度很大，地下水對施工的影響較大，需要布置相應的排水系統，以保證施工過程中的干燥狀態。在完成地基處理和混凝土防滲墻完成后，應進行回填。同時保證混凝土防滲墻的強度。

3.3 填筑壓實技術

土石壩壩體填筑壓實工作，要在壩面上進行，即通過嚴格按照一定的順序流程，避免超壓以及漏壓現象的出現。對于防滲體土料的碾壓方式，要沿著平行壩軸線方向進行操作，而不能垂直于壩軸線方向，以此來杜絕局部漏壓對集中滲流帶造成橫穿壩體影響。對于易出現漏壓的壩料分區邊界，施工技術人員要注重重疊碾壓作業，即采用進退錯距法或是圈轉套壓法，來進行控制。

3.4 結合部位施工技術

土石壩施工的聯合部分是防滲土與地基、岸坡及周邊建筑物的結合。施工技術人員根據施工方法、施工導流、分期分段填筑等施工要求，可設置橫向接縫和連接邊坡，以提高節點的施工質量。具體地說，在填筑壩施工中，各層間的分段應錯開到一定的距離，并將壩體的分段條紋和平行軸線平行排列，使各段不超過設計極限高度差。在壩體與混凝土結構的連接施工中，為了避免對混凝土結構的破壞，大型機械設備不能用于土石料的壓實處理。取而代之的是手動加固或小型機械設備夯實。在填壓作業中，應注意充填和碾壓作業對混凝土結構的影響。在施工過程中，混凝土結構兩側對稱沖裁和壓實，避免了結構的側向壓力過大，降低了結構的穩定性。

4、土石壩填筑施工中，提高優良率的控制措施

在充填過程中，鄰近地區的墊層料、覆蓋層和主石應滿足充填同步增長的原則，但根據實際情況，局部小部分將在部分時間內充填。小斷面回填采用“臺階式”邊坡施工法。在這個時候，階梯邊界的處理是非常重要的。如果處理不當，將直接影響施工的形象和施工質量，必須用人工建造的邊界處理壩體材料，搞好線路控制。首先，從源頭上嚴格控制料場，以減小壩體材料的大顆粒尺寸，即控制從裝貨地點控制，并盡可能均勻地裝載。不合格的筑壩材料禁止進入大壩施工場地；其次，背襯材料和過渡層應采用反排方式排出，避免材料鋪設時發生分離。在粗調過程中，遵循“由粗到精”的原則，即過渡料第一填充，填充緩沖材料的施工方法，避免石材集中架空現象的發生，如發生，應立即用鏟子和人造石加工將集中在地方，在界面附近區域現象的石材，人造石反鏟在界面上刪除。

5、結束語

總體而言，土石壩壩體填筑的設計與施工，應從填筑方式選擇、填筑壓實技術以及碾壓試驗等方面入手，通過控制料土攤鋪、料土碾壓、壩基開挖、土石壩與周邊結構物結合部位填筑以及碾壓作業等施工環節，確保壩體的填筑質量及安全穩定性，以此來控制復雜施工環境與技術應用局限所帶來的影響。如此，土石壩壩體結構的施工質量控制就能滿足設計和使用要求。

參考文獻：

[1] 馮慶義，喬培海. 淺談土石壩壩體填筑施工流程[J]. 科技創新導報，2008（05）：36.