土石壩工程筑壩施工技術要點

廖國芳

江西五鑫建筑工程有限公司（335400）

0 前言

土石壩按照壩高、施工方法和筑壩材料可為高、中、低三類，因為土石壩壩身屬于土石散粒體結構，所以具備良好的適應變形性能，對地基的要求標準較低[1]。筑壩施工方法中應用最為廣泛的是碾壓式土石壩。按照土料在土石壩壩身中的配置和防滲體使用的材料種類，土石壩主要分為均質(zhì)壩、土質(zhì)防滲體分區(qū)壩和非土料防滲體壩。文章結合水利土石壩工程自身優(yōu)勢，從土石壩筑壩施工技術要點出發(fā)對施工質(zhì)量進行科學控制，不斷提升水利土石壩工程施工質(zhì)量，以滿足新時期社會發(fā)展的需要[2]。

1 水利土石壩工程概述

水利工程中的土石壩是一般性水工建筑物，具有通用性。土石壩主要指的是利用當?shù)赝亮稀⑹辖?jīng)過拋填、碾壓等施工技術堆筑成的擋水壩，主要用來攔截水流、抬高水位及調(diào)蓄水量。中華人民共和國水利部在《碾壓式土石壩設計規(guī)范》（SL274—2001）中規(guī)定，高度處于30m以下的土石壩為低壩，高度處于30～70m的土石壩是中壩，高度超過70 m的土石壩是高壩。土石壩在筑壩施工過程中能夠就地取材，有效節(jié)省鋼材、水泥、木材等建筑耗材，減少筑壩材料的運輸壓力，同時結構簡單，便于維修、擴建。土石壩對筑壩施工項目所在地地下水補給、埋藏、徑流和排泄條件并沒有較高要求標準，因此施工方便，工序較少，成本也比較低，便于組合機械進行快速施工[3]。

2 水利土石壩工程筑壩施工前期準備

2.1 科學合理地規(guī)劃料場

因為土石壩在填筑過程中需要大量的材料，所以在施工正式開始前要對施工現(xiàn)場進行全面勘查，結合水利工程土石壩施工需求進行科學設計，以保證后續(xù)施工質(zhì)量、施工進度，為土石壩施工成本控制管理提供科學依據(jù)。空間規(guī)劃主要指的是科學選擇、規(guī)劃料場的位置和高程。料場位置的選擇要方便開采設備器械的進出，并且運輸距離越短越好。在規(guī)劃高程上，坡度需盡量保持“宜緩不宜陡”標準，為大型車輛、開采設備下坡提供安全和便捷。時間規(guī)劃指的是現(xiàn)場施工作業(yè)強度、工作量和土石壩壩體填筑情況，科學選擇料場使用時間。根據(jù)季節(jié)變化和蓄水情況做好材料使用的計劃，保證整體運輸作業(yè)均衡性。遵循“高料高用、低料低用”原則，施工作業(yè)強度高用近料場，施工作業(yè)強度低用遠料場。在季節(jié)干旱時要使用高含水量料場，在豐水季節(jié)要使用低含水量料場。施工正式開始前要對料場現(xiàn)場儲量和材料來源全面勘驗，主要包含料場現(xiàn)場產(chǎn)料情況、存儲量情況及填料各項物理力學指標等，從而科學保證料場儲存量滿足土石壩總量要求，填料質(zhì)量與壩體施工質(zhì)量要求對應。

2.2 開展相關代表性試驗

為了保證土石壩后續(xù)施工的順利開展，提升水利工程整體施工質(zhì)量，在土石壩施工準備階段開展相關代表性試驗十分必要。代表性試驗包含含水量試驗、密度試驗和土工擊實試驗等，其中，土工擊實試驗能夠充分了解土石壩土的壓實特性，測定干容量后求得最大干容量、最優(yōu)含水量，為土石壩筑壩工程施工提供重要科學依據(jù)。另外，不同功能分區(qū)的填筑材料屬性各不相同，所以壓實控制指標也隨之存在差異，所以，需要在填筑施工之前結合填料屬性類型分別實施碾壓試驗。在試驗前，要促使所有參與到碾壓試驗的參數(shù)達到最佳標準，然后進行復核。在試驗中，將壓實機具分成靜壓碾壓、振動碾壓和夯擊集中基本類型，選擇代表性較強的土石料進行擊實、剪力、揉搓、震動、壓實，同時通過滲透試驗的結果判斷土石料進行填筑施工的具體參數(shù)標準，確定土石料強度參數(shù)是否達到標準。在填筑施工工藝試驗中，要對土石壩壩料選取的壓實碾重、接觸壓力、鋪料方法和厚度、壓實方法、碾壓和夯擊次數(shù)、填料含水量等作業(yè)參數(shù)進行對比[4]。

3 水利土石壩工程筑壩施工技術要點

3.1 填筑與壓實壩體

在壩體作業(yè)中，要保證工作面平行壩體軸線，控制好平面尺寸，在進行土石壩壩體填筑和壓實施工之前提前做好組織規(guī)劃工作。為了保證施工進度和施工質(zhì)量，在進行土石壩壩體填筑和壓實的過程中需要采取流水作業(yè)方式，保證不同施工單位各司其責。不同施工部分使用各自施工機械，并輪流施工作業(yè)，避免相互干擾，既保證了施工專業(yè)性，又減少了施工時間。在填料鋪筑環(huán)節(jié)中，通過自卸汽車進占法卸料方式，邊行進邊卸料，然后根據(jù)設計厚度利用推土機平料。填料加水環(huán)節(jié)要提前1～2d完成，在運輸過程中為了避免失水，要選擇壩面位置恰當點位加水，保證壓實質(zhì)量。

3.2 碾壓操作

在碾壓操作過程中，要根據(jù)實際填筑標準選擇碾壓設備。碾壓設備的碾壓方式有兩種，分別是進退錯矩方法及圓形套壓方法。進退錯矩方法方便快捷，能夠達到碾壓工序和鋪土工序同時進行的理想效果。圓形套壓方法對壩體工作面要求的標準較高，比較適合多棍組合碾壓，使用圓形套壓方法的施工效率較高，但是轉(zhuǎn)向過渡相對較多，所以容易引起超壓風險。如果小半徑轉(zhuǎn)彎，容易產(chǎn)生土層結構受擾動的情況，導致土層結構產(chǎn)生變形，扭曲的土層結構剪力下降，并且轉(zhuǎn)彎位置漏壓風險直線上升，并不能科學保證壓實質(zhì)量。

3.3 防滲體結合面施工作業(yè)

在防滲體和土石壩壩基結合面施工作業(yè)過程中，壩基同時承擔自身重量和外加荷載，壩基穩(wěn)定程度成為制約穩(wěn)定承載性能重要因素，所以，在防滲體和壩基結合面施工作業(yè)過程中要考慮到不同因素帶來的影響。針對壩基情況科學調(diào)整表層含水量，以此確定壓實系數(shù)，保證碾壓的有效性，刨毛結束后再進行填筑壓實。針對非黏性土壩要先進行壓實操作然后鋪土，科學調(diào)節(jié)含水量，利用碾壓設備完成壓實。在防滲體和土石壩岸坡結合面施工過程中，為了控制質(zhì)量，避免出現(xiàn)滲水薄弱部位及出現(xiàn)管涌現(xiàn)象，在填料鋪填之前要清除污物和松動巖石，并且適當灑水再抹土漿，對岸坡附近的便道要及時清除，然后進行填筑和壓實操作，保證檢測質(zhì)量要求。

在防滲體和混凝土結合面施工作業(yè)的過程中，一定要保持對稱性，防止測壓超出正常值。做好壩體混凝土結構保護工作，利用小型機具和人工擺砌方式，保證孔隙率符合參數(shù)標準。防水土工布與混凝土導墻和岸坡巖石連接的時候，要保證基面的干燥平整，坡度均勻，坡厚一致。可以采取錨固連接，要求錨固連接嚴密、牢靠，具備伸縮余量。在防水土工布埋入混凝土導墻和岸坡巖石前，要預留出100 cm的褶皺量適應土工壩體的變形[5-7]。

3.4 反濾層施工作業(yè)

砂石反濾層施工作業(yè)方法有兩種，一是先土后砂，二是先砂后土。在施工過程中要從上至下順序鋪設，所有顆粒狀過濾層的厚度要處于合理范圍內(nèi)，層間要避免混雜情況的產(chǎn)生。鋪設后要進行全面復查，確保參數(shù)符合質(zhì)量要求。在鋪設土工布反濾層前，要清理干凈反濾料，防止尖石破壞土工布和長期暴曬，覆土達到相應高度后再進行碾壓[8-9]。

4 結語

水利工程建設，功在當代，利在千秋，澤被萬千民眾。因此，水利土石壩工程筑壩施工建設質(zhì)量不容小覷。在施工建設過程中，管理人員和技術人員要全面貫徹施工質(zhì)量保障措施，不斷進行施工技術創(chuàng)新，通過協(xié)同共建提升水利工程施工建設效率，保證土石壩筑壩施工質(zhì)量與安全。