淺析水利水電工程中的土石壩施工技術

公丕國

山東省新泰市小協鎮人民政府 山東新泰 271221

水利工程項目是關系民生的重大工程項目，在投入使用以后具有水資源的合理調配與利用，兼具防洪、蓄水等多種功能。作為大型工程項目，在整個的工程建設施工時，土石壩施工技術能否合理應用，將會關系到水利工程土石方施工的整體效果，影響到水利工程的質量和效益。因此，任何水利工程項目實施過程中，必須要結合現場環境條件、施工目標與要求，選擇恰當的土石壩施工技術，并在土石壩施工環節嚴格相應的技術規范，提高整體的施工效果。

1 土石壩滲流的原因

首先，對于一般的土石壩以及其土石壩的基層填料都是一些散粒顆狀體，例如，土料、沙礫等。這些填料的顆粒間都有一個孔隙率大的特點，所有具有較好的透水性。因此，當水庫開始蓄水時，由于土石壩以及壩基的填料的孔隙較大，在水壓力的作用下，水流會通過這些孔隙向下游滲透從而會造成壩身、繞壩及壩基的滲漏。對于滲流又分為正常滲流與異常滲流兩種。若滲流在設計的可控范圍內，滲流量必然在設計規范范圍內且表現為穩流狀態，此時滲流量一般不大，水質也比較清澈，含沙量較小，不會對石壩的壩身及壩基等填料造成破壞，此時為正常滲流；反之，若滲流較大，且滲水量比較集中，水質也較為渾濁、含沙量大，會對土壩的壩身及壩基會受到管涌、土料流失等滲透破壞。因此，這種對水庫蓄水業的興利產生影響的滲流稱為異常滲流[1]。

2 土石壩施工技術應用的優點

土石壩在進行水利水電工程建設過程中，建設施工材料簡單，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，在當地建筑市場購買即可，減少因長途運輸而導致的生產成本浪費情況的發生，節約建筑成本投入，提升企業建設的經濟效益。土石壩技術具有相對簡單的結構特征，設計方式傳統單一，確保了施工流程的簡單化和快捷化。在進行土石壩技術建設過程中，并不會對原有施工項目產生破壞作用，有利于保護環境現象，也無須對建設環境結構進行較大的改動，其自身的伸縮性和適應性均比較強，有利于依據施工項目的體積進行伸縮建設，確保施工項目局部的合理性，具有廣泛的發展空間[2]。

3 土石壩技術施工要點

3.1 明挖技術

在一些水利工程項目中，高坡邊坡開挖方式的應用能夠在一定程度上提升土石方作業的精確度，尤其是保障了土石方開挖作業的有序進行。土石方明挖技術在水利工程中的應用同樣非常多，在平整場地、水閘開挖與水壩地基建設等方面的應用效果非常突出，地下廠房開挖、水工隧道建設等同樣可以選用這一技術。現階段，隨著技術的逐步進步，明挖技術日益成熟，在土石方工程中的應用方面，不僅能夠提高技術時土石方的穩定性，還可以使得開挖的精確度大大提升，在爆破技術的控制方面具有一定的技術指導價值。傳統的技術條件下，土方開挖多以分層開挖為主，現在，小梯段爆破法與光面預裂爆破法的應用有效解決了很多的技術難題。

3.2 材料選擇

灌漿材料的選擇將會對大壩裂隙的封堵效果產生直接影響。漿液的基本組成材料有：①水泥。選用P.O42.5型號水泥，并且檢查確認水泥沒有出現結塊的情況。②水。可以從水庫中就地取水，但是需要在現場布置過濾池，保證水中沒有雜質。③摻合料。為了改善漿液性能和降低成本，加入粉煤灰、膨潤土等材料。各類材料的選擇要求也要參考相關標準。④外加劑。工程中使用的外加劑主要有3類，分別是減水劑、早強劑和防滲劑。

3.3 灌漿操作方法

將制備好的漿液加入到灌漿設備中，同時將灌漿噴嘴、導管，沿著已經開好的鉆孔放入，直到距離孔底20cm處。調節灌漿機的參數，灌漿壓力為0.8MPa。漿液在壓力作用下沿著裂縫擴散。根據噴頭型式的不同，漿液的擴散型式有輻射型（左）和橫向型（右）兩種，如圖1所示。灌漿過程中，地面操作人員密切關注設備壓力表的示數變化。當壓力增加但是灌漿機內漿液不再減少時，說明裂隙已經被完全充滿。此時調節灌漿機的壓力，以0.5MPa壓力繼續運行，同時收回導管。在這一過程中，導管內的漿液可以充填到鉆孔內，完成對鉆孔的封堵。

3.4 質量檢測

采用GPS自動監控系統，首先，采集器和信號發射機適應性和機械性能必須安全可靠，確保數據采集環節準確、連續；其次，服務器儲存、記憶功能不可逆，有效降低人為操作的可能；第三，根據設計要求設定控制標準，數據控制中心的應用程序實時、連續分析判斷碾壓機的行車速度、激振力輸出是否符合控制標準，并結出判定結果；第四，GPS現場分控站、數據總控中心的監控終端計算機通過無線網絡讀取判定結果，做出預警響應；最后，現場分控站指導流動站相關人員做出現場反饋并提出控制措施[3]。

4 結語

土石壩施工技術屬于我國水利水電工程施工建設中的主要技術，對工程施工質量產生著不同程度的影響，必須從土石壩施工的整體情況出發，明確土石壩技術在規劃階段、運輸和挖掘階段、壓實階段及筑壩階段的施工要點，明確具體的施工流程和施工方式，規避施工過程中可能發生的問題，把握工程建設的整體工序和流程，提升土石壩技術的壓實程度，優化防滲漏措施處理，以不斷促進土石壩施工質量的提升[4-5]。