水利施工中土石壩施工技術研究

張傳鑫 常明昊 王永永

【摘要】經濟的發展，城市化進程的加快，促進水利工程建設項目的增多。在水利工程建設過程，通過有效的開展土石壩壩體施工技術研究，利于全面提高水利工程施工水平。新時期，水利工程土石壩壩體施工技術不斷發展，在有效的開展施工研究過程，應該結合具體工程實際，科學的引入更加高效的技術措施，從而才能有效的保證施工建設質量。本文就水利施工中土石壩施工技術展開探討。

【關鍵詞】水利工程;土石壩;施工技術

在城鎮化發展背景下，水利工程項目增多，土石壩施工技術為水利施工中常用的壩體施工技術，其施工質量直接關系到水利工程作用的發揮。就此，施工單位應明確土石壩施工流程，掌握施工技術要點，做好人員組織與材料設備管理工作，方可發揮土石壩施工技術優勢。

1、水利工程中土石壩的概念

針對土石壩而言，混合土料、石料與混合料，通過碾壓操作等，建立起擋水壩。對于壩體而言，所應用的主要材料是其性質的決定性因素，利用土料以及砂礫建造成土壩。如果主要應用石料這一種材料，那么建造成的石壩，但是將土料和石料混為一體而建造成的是土石壩。近些年土石壩技術飛速發展，廣泛應用于水利水電施工中，并取得良好成果。在建造土石壩的過程中，主要應用兩種材料，一種是土粒，另一種是砂石，我國地大物博，資源非常豐富，在工程建設過程中，通過實施各項作業，主要包括灌注以及拋填等，以此混合土料與石料，從而形成最佳擋水形狀，應用水利壩體擋水工程。在長年實踐的基礎上，持續改善施工技術以及設計方案，并加大創新力度。

2、水利施工中土石壩施工技術特點

在水利施工中，應用的土石壩類型較多。根據壩高，土石壩劃分為低壩（高度<30m）、中壩（高度在30-70m之間）、高壩（高度>70m）;根據原材料，土石壩劃分為均質壩（原料為均一土料）、非土料防滲體壩（原料為透水性高的土料和透水性低的粘土）、土質防滲體分區壩（原料為混凝土等人工材料）;根據施工技術，土石壩劃分為碾壓式土石壩（碾壓填筑施工而成）、定向爆破堆石壩（定向爆破技術）、沖填式土石壩（沖擊填筑而成）。基于土石壩的施工原理及不同類型，在水利施工中表現出如下優勢：（1）成本低，土石壩就地取材，需要采購的鋼筋、水泥等材料較少，材料采購、運輸成本顯著減少;（2）結構簡單，和其他壩體相比，土石壩的結構簡單，便于后續改建;（3）施工便捷，基于土石壩的簡單結構，施工工序較少，機械化水平較高，有助于施工效率的提升;（4）適應性強，土石壩的壩身由土石散粒體組成，適用于不同地基。

3、壩體施工風險

壩體施工風險主要指：壩體填筑及附屬工程施工風險。包括：鋪料厚度控制風險;碾壓參數控制風險;填筑層結合部位處理風險;邊界控制風險;附屬工程施工風險。其中：鋪料厚度控制風險主要指：壩體填筑鋪料厚度不符合要求。碾壓參數控制風險主要指：壩體填筑碾壓遍數、含水率、密實度不符合要求。填筑層結合部位處理風險主要指：壩體填筑層結合部位的壓實方法及施工質量不合格。邊界控制風險主要指：填筑邊界范圍、坡度不符合要求。

4、水利施工中土石壩施工技術要點

4.1填筑施作

在填筑作業過程中，第一步需要合理劃分填筑壩面，使其成為諸多不同工作面，而且應該確保各工作面平行于壩軸線，同時合理控制平面尺寸，方便機械施工。當填筑壩面時，一定要嚴格遵守相關流程，防止漏壓以及過壓，確保壓實達標，基于此填筑新料。（1）填料鋪筑。在卸料過程中，通常利用自卸汽車進占方式，也就是在平整度達標的松土層，由汽車卸料，在此基礎上充分應用推土機，以設計厚度為依據，前進占平料。第一在填料鋪筑過程中，需要確保施工平行于壩軸線，將卸料、填平與檢查集為一體，在保證鋪筑厚度平整均勻的同時，合理設置上游坡度，即1%至2%，以粒徑大于正常標準的石料為對象，一定要將其打碎，清除所有雜物。然后，在防滲體中，當開展鋪料作業的時候，為防止自卸汽車嚴重影響壓實土層，導致其剪力下降，往往應用進占法完成倒退鋪料。除此之外，通過反濾層，當自卸汽車到達防滲體進行鋪筑的時候，非常容易帶來反濾料，導致防滲土料存在雜質，由此降低防滲質量，所以需要安裝專門應用的“路口”，不僅可以以避免填料混合，以此維護壩體質量，還可以統一解決“路口”位置質量問題。另外，在鋪筑全過程中，當卸料的時候，可以應用帶式運輸機，也可以應用自卸汽車，在此基礎上以設計厚度為依據，使用推土機完成平料，在填鋪結束后需保證壩面起伏均勻，避免積水現象發生。（2）填料加水。部分黏性土料具有較低含水量，對此，如果含水量過低，需要在填筑之前的一天至兩天完成加水作業。但是以非黏性填料為對象，在運輸過程中為防止失水，應該選擇壩面位置適當加水，而且需要做到少加、勤加以及勻加，由此確保壓實質量。除此之外，為保證不同填筑層密切聯系，在正式填筑之前，需要以上層填筑面為對象，利用灑水車完成灑水工作，使其濕潤度處于合理范圍中，在碾壓過程中，如果應用光輪振動碾，在進行下層鋪料填筑之前，需要為上層鋪面刨毛，并確保其深度不小于五厘米。

4.2土石壩壓實施工

在填筑施工完成后，需進行壓實施工，通常選擇夯機動力預壓技術，提高土石壩的密度，避免土石壩出現變形。基于壩體的分層填筑工藝，施工單位應進行分層夯實，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，提高土石壩施工質量。為保障土石壩壓實度滿足工程要求，施工單位應在施工期間進行實時監測，在每層填筑土石料壓實施工完成后，監測其壓實度，確保其符合要求后，方可進行下一層填筑，保障施工技術水平，提高土石壩施工質量。在壓實施工完成后，應結合設計要求驗證壩體各項參數是否符合要求。對于壩坡而言，通常設計為三級變坡，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，應結合設計數值與校核數值進行驗證。例如，對于設計靜水位363.2m，校核364.81m，設計防浪墻頂高程366.19m，校核366.38m的土石壩，其壩頂高程應控制在365.18m。

4.3混凝土防滲墻施工

混凝土防滲墻需要用到專門的造孔機械設備，在操作過程中，需要不斷地在松散、透水的地基上造孔，以泥漿固壁，在泥漿下向孔內灌注混凝土，從而得到一整道直立且連續的防滲墻，以充分發揮攔截壩體與壩基滲漏的重要作用。就目前而言，該項技術不斷趨于成熟，在砂層、淤泥層等多個領域都取得了一定的成果。混凝土防滲墻主要應用于地形復雜的基礎防滲，同時在土石壩的壩身防滲等工作中也可以起到一定的作用，具備工藝先進化水平高、施工效率高、成墻效果直觀、適應范圍廣、防滲效果顯著以及節省成本等顯著優勢，在實際的施工過程中，需要對接縫質量等細節問題引起足夠的重視。

結語：

綜上所述，土石壩施工具有成本低、結構簡單、施工便捷、適應性強等優勢。在水利施工中，施工單位應做好料場規劃，規范土石料的開發與運輸，合理處理壩基與岸坡，規范壩體填筑施工與土石壩壓實施工，保障土石壩施工質量，提高水利工程整體效益。

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