水利水電工程中的土石壩施工技術(shù)研究

（丹東市振安區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展服務(wù)中心，遼寧丹東 118001）

0.引言

水利水電工程是一項(xiàng)關(guān)乎社會(huì)發(fā)展和民生的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。在當(dāng)今的社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)下，水利水電工程也必然將朝著現(xiàn)代化的方向發(fā)展。這就需要水利水電工程人員不斷優(yōu)化完善施工技術(shù)。而土石壩施工技術(shù)作為一種常用的施工技術(shù)，盡管具備獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但仍然存在一定的弊端，急需改進(jìn)，以保障土石壩施工技術(shù)在水利水電工程中的合理應(yīng)用，為水利水電工程的建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

1.土石壩施工技術(shù)概述

土石壩施工技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)用范圍較廣。這是因?yàn)檫@種水壩建筑類型具備其他水壩類型所不具備的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，而且在施工資金投入方面較少。土石壩施工材料一般為石料、土料或者其他的混合材料，往往只需要就地取材就可以實(shí)現(xiàn)，而不需要使用昂貴的建筑材料。當(dāng)然，對(duì)于某些特殊的施工環(huán)境，也需要進(jìn)行必要的原材料采購(gòu)。這種就地取材的方式極大的節(jié)省了建筑材料的運(yùn)輸成本。土石和混合材料的材料優(yōu)勢(shì)在于其抗變形能力較強(qiáng)，不僅對(duì)水利水電工程的地基處理要求不高，而且還能夠延長(zhǎng)土石壩的使用壽命[1]。除此以外，土石壩施工技術(shù)的施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，方便操作，主要是將建筑原材料通過碾壓、拋填等方式來構(gòu)筑水壩。這種低難度的施工工藝更加容易被施工人員所掌握。同時(shí)，施工的后期養(yǎng)護(hù)工作也相對(duì)簡(jiǎn)單，即使在施工后期需要對(duì)土石壩進(jìn)行改造也相對(duì)容易。

土石壩施工技術(shù)也不可避免的存在一定的缺點(diǎn)。其中比較明顯的就是土石壩施工技術(shù)中存在倒流操作的環(huán)節(jié)，這種操作技術(shù)雖然相對(duì)簡(jiǎn)單，但是對(duì)于混凝土壩體或者堆砌石壩來說還是相對(duì)較難的。尤其是對(duì)于土料壩體來說，其土料粘度會(huì)受天氣等外界環(huán)境因素影響而發(fā)生變化，進(jìn)而引發(fā)壩體塌陷等特殊情況，嚴(yán)重影響水利水電工程的使用。與此同時(shí)，土石壩施工在壩面平整度方面的質(zhì)量較差，這可能是受壩體材料的影響[2]。此外，土石壩工程對(duì)于較大洪水的抵御能力是較差的，需要借助修筑溢洪道來攔截洪水。

2.水利水電工程中土石壩的施工技術(shù)研究

2.1 布置施工材料

土石壩施工材料的布置是整個(gè)施工技術(shù)的基礎(chǔ)工作，而施工材料的布置質(zhì)量直接關(guān)系到后續(xù)工序能否順利開展。因此，嚴(yán)格把控施工材料的布置質(zhì)量是極為重要的。對(duì)于施工材料的布置，需要嚴(yán)格按照施工要求來操作，為土石壩的施工質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。首先，需要確保施工材料的運(yùn)輸方便順利，以便其能夠按照既定的要求進(jìn)場(chǎng)。其次，在施工前，需要就此勘測(cè)檢查原材料是否充足，制定好相應(yīng)的原材料備貨方案。最后，對(duì)于施工材料的質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)。因?yàn)槭┕げ牧献陨淼馁|(zhì)量直接關(guān)系到整個(gè)工程的施工質(zhì)量。對(duì)于施工建筑材料的選擇，要全面充分的考慮到各項(xiàng)影響因素，使其與工程的整體規(guī)劃建設(shè)相吻合。除此之外，還需要合理控制施工材料的進(jìn)場(chǎng)時(shí)間、進(jìn)場(chǎng)進(jìn)度以及實(shí)際施工位置等，以從時(shí)間和空間上把控施工材料的布置。

2.2 填筑施工技術(shù)

土石壩施工往往會(huì)涉及到材料的攤鋪、土石的壓實(shí)及質(zhì)檢等工序，其中可能會(huì)遇到在狹窄作業(yè)面上工作的情況，在這種情況下，就需要借助機(jī)械設(shè)備的施工操作。因此，針對(duì)這種情況就需要在施工前期做好施工規(guī)劃。鑒于壩面施工作業(yè)涉及到多種作業(yè)流程，通常選用以流水作業(yè)的方式來進(jìn)行。而不同的施工環(huán)節(jié)對(duì)各項(xiàng)操作的施工順序也是有所不同的，因此通常將壩面劃分成多個(gè)施工段，各自采取相適宜的施工方式。每個(gè)施工段由專門的施工隊(duì)伍來負(fù)責(zé)。對(duì)于填筑施工主要以平起填筑的方式進(jìn)行施工，這種施工方式所處理的壩面具有接縫少、削坡大等特點(diǎn)。同時(shí)，平起填筑方式下的砌石填筑面較大，有利于機(jī)械設(shè)備的操作施工，方便機(jī)械設(shè)備在狹窄作業(yè)面上施工，以保障填筑環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量[3]。

2.3 土石料的加工

土石壩施工技術(shù)中所采用的土石料需要經(jīng)過加工處理才可以被應(yīng)用到工程建設(shè)中。首先需要將土石料的表面清洗干凈，并對(duì)土石料進(jìn)行必要的篩選，以去除質(zhì)量較差的土石料，僅將符合質(zhì)量要求的土石料用在土壩填筑工作中。同時(shí)，土料具有面積大和吸水性強(qiáng)的特點(diǎn)，其土料的含水量直接關(guān)系到施工質(zhì)量，這就需要采用合理的處理手段以降低土料中的含水量，使其滿足使用要求。當(dāng)然，水利工程中也存在提升土石料含水量的情況，這時(shí)候往往借助料場(chǎng)加水的方式來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于土石料的篩選，如果原材料中超徑石的比重較小，主要采用推土機(jī)來進(jìn)行清理，然后對(duì)填筑面進(jìn)行平整處理并進(jìn)行必要的清除。如果原材料中超徑石的比重較大，則常常以料斗的方式進(jìn)行處理，根據(jù)處理要求在料斗中加入合適的篦條，以確保篩選出的土石料滿足施工要求。

2.4 砂礫石料與堆石料的開采

我國(guó)大部分區(qū)域都存在砂礫石料，可以經(jīng)過適量的開采加以使用。但是，不同地區(qū)的地質(zhì)條件不同，在實(shí)際的開采過程中需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和水利水電工程施工要求進(jìn)行針對(duì)性的開采。尤其是堆石料的開采具有一定的難度，常用的開采方法是深孔階梯式爆破方法。但是，這種方法的弊端就在于其所開采出來的土石料大小不一，均勻性非常差。因此，后續(xù)還需要根據(jù)土石壩施工的具體要求對(duì)粒徑較大的石料進(jìn)行再次處理[4]。如果石料粒徑較大，則需要選用爆破方式進(jìn)行破碎。而如果石料粒徑相對(duì)較小，則可以選用相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備對(duì)其進(jìn)行粉碎。

2.5 心墻及反濾料施工

土石壩施工過程中，心墻部分的施工關(guān)鍵點(diǎn)在于在上升過程中要保持心墻與砂殼兩者之間的平衡性，尤其是心墻部分不宜上升過快，否則很容易導(dǎo)致裂縫等問題的發(fā)生。而如果砂殼上升過快，則也會(huì)影響心墻部分的施工質(zhì)量，并造成施工進(jìn)度的滯后。同時(shí)，對(duì)于防滲體與反濾料的施工，其重要施工參數(shù)就是填壓厚度，具體需要根據(jù)實(shí)際的施工要求來確定，而不能對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的操作都采用固定的填壓厚度。對(duì)此，防滲體及反濾料施工主要采用土砂平起的方式。而在實(shí)際施工中土砂的填筑順序主要依據(jù)土料以及反濾料的填筑順序來決定。此外，對(duì)于塑性斜墻的施工，重點(diǎn)需要把控砂殼的修筑高度。砂殼的施工要最大程度上避免砂殼存在裂縫等質(zhì)量問題，否則很容易引起砂殼出現(xiàn)不均勻沉降問題，進(jìn)而導(dǎo)致斜墻出現(xiàn)裂縫或者斷裂等問題。同時(shí)需要注意的是，砂殼的修筑高度與設(shè)計(jì)要求存在差異時(shí)，需要對(duì)斜墻的土料進(jìn)行重新的填筑，以保證整個(gè)工程質(zhì)量。

2.6 填筑及壓實(shí)過程

填筑施工操作的核心點(diǎn)就在于平土，平土施工操作一般是在土料鋪設(shè)完成后才進(jìn)行。而平土工作的關(guān)鍵控制要素就是土層的厚度，通常主要采用拉線法來掌握并控制土層厚度，平土施工操作可以采用人工的方式，也可以采用機(jī)械平土的方式，兩者各具特色，人工平土的靈活性較高，而施工平土的施工效率較高。因此，通常情況下，平土工作往往采用兩種技術(shù)相結(jié)合的方式來進(jìn)行，待平土工作完成后就需要對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)。壓實(shí)質(zhì)量直接關(guān)系到土石壩整體的穩(wěn)定性和安全性，壓實(shí)處理操作中，往往采用碾壓設(shè)備等機(jī)械設(shè)備，而壓實(shí)施工操作的主要控制因素就是碾壓的均勻度和碾壓次數(shù)，兩者都直接關(guān)系到壓實(shí)施工質(zhì)量。同時(shí)，施工人員還需要做好監(jiān)督檢查工作，以免存在漏壓的情況。

3.結(jié)語(yǔ)

土石壩施工技術(shù)的應(yīng)用效果，需要結(jié)合水利水電工程的實(shí)際需求和社會(huì)發(fā)展的具體要求來不斷優(yōu)化。同時(shí)，土石壩施工前，需要做好充足的準(zhǔn)備工作，根據(jù)實(shí)際施工情況制定科學(xué)合理的施工方案，并嚴(yán)格把控施工材料和施工設(shè)備的質(zhì)量，在此基礎(chǔ)上，施工單位需要積極引進(jìn)新型的先進(jìn)技術(shù)，以提升水利水電工程建設(shè)質(zhì)量，推動(dòng)水利水電工程的可持續(xù)發(fā)展。