水利水電工程中的土石壩施工技術(shù)研究

陳彥強(qiáng)

摘要：當(dāng)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(shí)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，本文就該技術(shù)在水利水電工程建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：水利水電工程;土石壩;施工技術(shù)

當(dāng)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(shí)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，本文就該技術(shù)在 水利水電工程建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行論述。

一、水利水電工程中土石壩施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

（一）施工成本低

土石壩施工進(jìn)程中，施工原料主要在施工地采集而得，相較于混凝土 施工節(jié)省了大量的原材料購買成本。此外，由于就地采集原材料，避免了 大型施工中原材料的運(yùn)輸而產(chǎn)生的巨大成本。是防水壩修建進(jìn)程中經(jīng)濟(jì)效益較高的技術(shù)方案。

（二）操作簡單

土石壩施工技術(shù)中包含很多內(nèi)容，其中有材料的采集、壩基的處理以及石料固定等，實(shí)際的操作過程中沒有難度和精度高的作業(yè)，同時(shí)材料都 是就地取材的方式，都是施工設(shè)計(jì)人員可以完全地掌握。為此，和其他的 施工技術(shù)進(jìn)行比較，應(yīng)用土石壩施工中，作為施工單位不需要有專業(yè)的技 術(shù)性人才，可以控制施工中的人工成本。

（三）改建過程便捷

從施工技術(shù)上進(jìn)行分析，土石壩為土料、石料等簡單堆積而成，結(jié)構(gòu) 較為簡單，內(nèi)部受力均勻。后期因環(huán)境變化或者工程需求進(jìn)行擴(kuò)建時(shí)，僅 需以現(xiàn)有結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)向上或者兩側(cè)繼續(xù)延伸，土石壩整體施工質(zhì)量依舊可以得到保證。此外，如工程需要，對壩體進(jìn)行局部的破壞，其穩(wěn)定性也不會受到較大的影響。

二、水利水電工程總土石壩施工技術(shù)的缺點(diǎn)

（一）壩體自重較大

如圖 1 所示，土石壩為傳統(tǒng)技術(shù)堆砌而成的壩體，其功能與壩體的體積有直接關(guān)聯(lián)，因此現(xiàn)階段水利工程中的土石壩均具有自重較大的特點(diǎn)。且土石壩施工進(jìn)程中往往不會對地基進(jìn)行深度處理，在施工結(jié)束后一段時(shí)間內(nèi)，土石壩會發(fā)生一定的沉降。

（二）無溢洪功能

受施工原料與施工技術(shù)簡單的影響，土石壩結(jié)構(gòu)較為單一，常在溢洪 功能上由較大的缺失，需在工程后期修建專業(yè)的溢洪通道確保其洪水?dāng)r截功能的完善性。

（三）工程受氣候影響較大

由于施工技術(shù)的簡單，其常不具備排除外界干擾的能力。尤其在土石 壩施工階段，其受氣候控制明顯，如南方梅雨時(shí)期常不會進(jìn)行土石壩施工， 避免大量降水使原料的含水量過高而影響土石壩的穩(wěn)定性。在北方土壤封凍時(shí)期，土石壩施工也無法正常開展：土壤封凍使原材料采集較為困難; 冷凍的石料與土料均會產(chǎn)生不規(guī)則的體積變化，此時(shí)修建土石壩在氣候轉(zhuǎn) 暖時(shí)會出現(xiàn)明顯的滲水現(xiàn)象， 壩體將無法正常發(fā)揮其效用，如圖1所示。

三、水利水電工程中的土石壩施工技術(shù)應(yīng)用

（一）防滲體結(jié)合面施作

1.防滲體與壩基結(jié)合面。壩基需要承受整個壩體自重及其他外加荷載， 因此需要重視起壩基的施工質(zhì)量，以便確保壩基的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、承載性 等可以滿足整個大壩的需要，并且保障整個水利土石壩可以安全運(yùn)行，因此在防滲體與壩基的結(jié)合面施工中應(yīng)該綜合考量自然承載力、壩高、筑壩材料施工要素，一是需要調(diào)節(jié)土質(zhì)壩基含水量，需要保證其表層含水量至施工含水量允許上限，然后用與防滲填料相同的壓實(shí)系數(shù)予以碾壓并填筑壓實(shí);二是在非黏性土壩基的施工上需要壓實(shí)再鋪土，用輕型碾壓設(shè)備壓實(shí)。

2.防滲體與岸坡結(jié)合面。防滲體與岸坡結(jié)合面在施工中極易會形成滲水薄弱部位而出現(xiàn)滲水通道，還有可能引發(fā)" 管涌"現(xiàn)象，這就需要重視起該結(jié)合面的施工質(zhì)量。一是在施工之前清理好雜物污物，清除松動巖石， 然后灑水濕潤，再結(jié)合免除涂刷 5bm 厚度配制好的濃黏土漿或水泥漿砂， 并且邊涂刷邊填筑邊壓實(shí);二是要將施工于近岸坡處形成的便道時(shí)挖除， 依照試驗(yàn)確定的松鋪厚度逐層鋪筑、壓實(shí)。施工期間應(yīng)該注意與岸坡結(jié)合位置寬 1.5m ～ 2.0m 及邊角位置不能使用羊角碾、夯板等進(jìn)行碾壓，防止原岸坡土基受到損壞。

（二）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(jìn)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(jìn)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(jìn)行合理控制。在地質(zhì)勘察報(bào)告中，明確具體的開采計(jì)劃，并進(jìn)行開采計(jì)劃的優(yōu)化。 進(jìn)行空間層面設(shè)計(jì)過程中，針對不同的筑壩料場規(guī)劃情況，依照運(yùn)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(jìn)行規(guī)劃， 有限進(jìn)行筑基施工現(xiàn)場的設(shè)計(jì)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(jìn)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(jìn)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(jìn)土石壩施工質(zhì)量，適應(yīng)不同施工強(qiáng)度的水利水電工程建設(shè)。此外，必須強(qiáng)化廢料堆放地點(diǎn)的設(shè)計(jì)，優(yōu)化廢料處理方式，優(yōu)化開采計(jì)劃設(shè)計(jì)和土石料場開采設(shè)計(jì)，以提升水利水電工程的建設(shè)質(zhì)量。

（三）土石料運(yùn)輸與挖掘

借助于施工機(jī)械設(shè)備，在土石料場內(nèi)開展土石料開挖施工作業(yè)，并結(jié)合不同土石料場的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、土石料分布結(jié)構(gòu)，選擇適當(dāng)?shù)拈_挖形式。結(jié) 合水利水電工程土石壩實(shí)際施工情況選擇自卸自走運(yùn)輸土石料運(yùn)輸方式、轉(zhuǎn)自卸自走土石料運(yùn)輸方式、膠帶機(jī)土石料運(yùn)輸方式等，將土石料運(yùn)輸至 指定堆放位置。土石料常用挖掘方式主要為立體挖掘與平面挖掘兩類，可 結(jié)合實(shí)際施工情況從中選擇其中一種挖掘方式，或是結(jié)合兩種方式開展土 石料組合挖掘施工作業(yè)。并結(jié)合實(shí)際施工情況（如不同土石料場分布位置、土石料施工需求量等），選擇適當(dāng)規(guī)格型號、運(yùn)力的施工機(jī)械設(shè)備。

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