論水利工程土石壩的施工技術(shù)及發(fā)展趨勢

崔素紅 山東省沂水縣水利局

一、土石壩施工技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)缺點

（一）應(yīng)用優(yōu)勢

土石壩在進行水利水電工程建設(shè)過程中，建設(shè)施工材料簡單，施工過程中，無須購進大體積的施工材料，且大部分施工材料可就地取材，在當?shù)亟ㄖ袌鲑徺I即可，減少因長途運輸而導(dǎo)致的生產(chǎn)成本浪費情況的發(fā)生，節(jié)約建筑成本投入，提升企業(yè)建設(shè)的經(jīng)濟效益。土石壩技術(shù)具有相對簡單的結(jié)構(gòu)特征，設(shè)計方式傳統(tǒng)單一，確保了施工流程的簡單化和快捷化。在進行土石壩技術(shù)建設(shè)過程中，并不會對原有施工項目產(chǎn)生破壞作用，有利于保護環(huán)境現(xiàn)象，也無須對建設(shè)環(huán)境結(jié)構(gòu)進行較大的改動，其自身的伸縮性和適應(yīng)性均比較強，有利于依據(jù)施工項目的體積進行伸縮建設(shè)，確保施工項目局部的合理性，具有廣泛的發(fā)展空間。

（二）應(yīng)用缺陷

土石壩技術(shù)在應(yīng)用過程中，主要作用為進行洪水攔截，當前，土石壩技術(shù)應(yīng)用中，壩頂施工質(zhì)量不足，施工工藝選擇不合理，影響洪水攔截效果，必須單獨筑溢洪道才可對這一缺陷進行彌補。土石壩施工過程中，與傳統(tǒng)混凝土施工技術(shù)存在較大差異性，應(yīng)用具有一定的局限性，由于壩體自身自重比較大，壩體的體積關(guān)系到土石壩的應(yīng)用功能，建設(shè)過程中，不會采用地基處理技術(shù)進行干預(yù)，因此導(dǎo)致施工結(jié)束后，土石壩發(fā)生沉降。土石壩技術(shù)建設(shè)過程中，受氣候因素的影響比較大，且不存在抗外界干擾能力，若是在雨季進行施工，將導(dǎo)致土石壩中含水量超過規(guī)定標準，影響土石壩結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，若是天氣寒冷，則采集原材料的能力也會大大下降，冷凍后的石料與土料的不規(guī)則變化情況時有發(fā)生，導(dǎo)致氣候改變引起土石壩滲水情況，影響土石壩的建設(shè)效果。

二、水利工程土石壩的施工技術(shù)要點

（一）筑壩料場規(guī)劃過程

在水利水電工程施工過程中，必須做好筑壩料場的規(guī)劃工作，合理進行壩基兩側(cè)岸坡的處理，優(yōu)化工程壩基的挖掘作業(yè)，清理壩基表面的雜質(zhì)和障礙物，對深基坑挖掘技術(shù)進行明確，了解清理作業(yè)的正確順序。壩基清理過程中，必須從上而下開展壩基挖掘，對壩基兩側(cè)岸坡的坡度進行合理控制。在進行筑壩料場規(guī)劃設(shè)計過程中，必須開展地質(zhì)勘察作業(yè)和環(huán)境勘察作業(yè)，明確周邊環(huán)境和土石料的分布狀況，分析石料的儲量。在地質(zhì)勘察報告中，明確具體的開采計劃，并進行開采計劃的優(yōu)化。進行空間層面設(shè)計過程中，針對不同的筑壩料場規(guī)劃情況，依照運輸距離、料場適中水平、全方位筑壩料場分布情況及安全間隔距離行駛進行規(guī)劃，有限進行筑基施工現(xiàn)場的設(shè)計和規(guī)劃方案。以水平分布高度較低的壩基施工技術(shù)為主，保障壩基施工的區(qū)域能夠具有分散的四周分布特征，在建設(shè)的一定距離內(nèi)來進行建筑物建設(shè)，并綜合分析季節(jié)變化對蓄水高度產(chǎn)生的不良影響，開采土石料過程中應(yīng)優(yōu)先進行容易被淹或者水平分布高度較低的土石料。數(shù)量層面的選擇上，必須保障土石料的儲量明確，不斷促進土石壩施工質(zhì)量，適應(yīng)不同施工強度的水利水電工程建設(shè)。此外，必須強化廢料堆放地點的設(shè)計，優(yōu)化廢料處理方式，優(yōu)化開采計劃設(shè)計和土石料場開采設(shè)計，以提升水利水電工程的建設(shè)質(zhì)量。

（二）土石料開采與運輸

在料場規(guī)劃完成后，施工單位應(yīng)該按照規(guī)劃內(nèi)容進行土石料的開采，并根據(jù)土石壩的施工要求，對土石料進行初步加工，將加工后的土石料運輸至施工現(xiàn)場，為土石壩施工提供充足材料。在土石料開采中，常用爆破開采技術(shù)，如深孔梯段爆破技術(shù)、洞室爆破技術(shù)等，對于爆破獲取的大粒徑石塊，應(yīng)配置碎石機將其破碎為合適粒徑的土石料，符合土石壩施工要求；在土石料加工中，應(yīng)通過蒸發(fā)、摻料、加水等方式調(diào)節(jié)土石料的含水率，使其與最佳含水率間的差值低于2%，為壓實施工奠定基礎(chǔ)，使土石壩含水率達標；在土石料運輸中，施工單位應(yīng)根據(jù)空間規(guī)劃內(nèi)容，選擇最短路線運輸土石料，保障材料供給的持續(xù)性。

（三）壓實階段

在填筑施工完成后，需進行壓實施工，通常選擇夯機動力預(yù)壓技術(shù)，提高土石壩的密度，避免土石壩出現(xiàn)變形。基于壩體的分層填筑工藝，施工單位應(yīng)進行分層夯實，確保每層填筑土石料的密實度滿足施工要求，減少壩體沉降，提高土石壩施工質(zhì)量。為保障土石壩壓實度滿足工程要求，施工單位應(yīng)在施工期間進行實時監(jiān)測，在每層填筑土石料壓實施工完成后，監(jiān)測其壓實度，確保其符合要求后，方可進行下一層填筑，保障施工技術(shù)水平，提高土石壩施工質(zhì)量。在壓實施工完成后，應(yīng)結(jié)合設(shè)計要求驗證壩體各項參數(shù)是否符合要求。對于壩坡而言，通常設(shè)計為三級變坡，上游壩坡的坡度分別為1：3、1：3.25、1：3.5，下游壩坡的坡度分別為1：2.5、1：2.75、1：3；對于壩頂寬度而言，要求中低壩的最小寬度＞5m；對于壩頂高程而言，應(yīng)結(jié)合設(shè)計數(shù)值與校核數(shù)值進行驗證。例如，對于設(shè)計靜水位363.2m，校核364.81m，設(shè)計防浪墻頂高程366.19m，校核366.38m的土石壩，其壩頂高程應(yīng)控制在365.18m。

三、結(jié)束語

當前生產(chǎn)生活領(lǐng)域離不開電力資源這一主要能源，該能源對人們的生活產(chǎn)生著極大影響，所以在多種形式電力生產(chǎn)工程迅猛發(fā)展的時代下，為滿足人們對電力資源的需求，水利水電工程也不斷加快建設(shè)。在水利水電工程建設(shè)過程中，土石壩技術(shù)的應(yīng)用，可就地取材，節(jié)約水利水電工程建設(shè)成本，施工工序簡單，結(jié)構(gòu)安全性高，施工效率快，應(yīng)用優(yōu)勢顯著，但是，在施工過程中依然存在影響土石壩施工建設(shè)質(zhì)量的因素。