水利施工中土石坝施工技术的应用探讨

水利施工中土石坝施工技术的应用探讨

刘鹏 冯学虎

中国水利水电第三工程局有限公司 陕西西安 710000

摘要：近年来，经济快速发展，社会不断进步，国内水利水电事业的发展也迎来了新的春天，相应地，也对水利水电项目的施工提出了更高的要求。土石坝施工技术是水利水电工程中十分常见的一种施工技术，其应用不仅可以提高水利水电工程施工质量和效率，还可以节省大量的施工成本。文章基于土石坝的类型，介绍了土石坝施工技术的优缺点，然后阐述了该技术具体的应用要求。

关键词：水利施工；土石坝施工技术；应用

引言

新时期，水利工程土石坝坝体施工技术不断发展，在有效的开展施工研究过程，应该结合具体工程实际，科学的引入更加高效的技术措施，从而才能有效的保证施工建设质量。结合以下探索，本文从多方面对其相关的技术进行了研究，希望分析能够不断提高水利工程施工技术研究水平。

1土石坝的优点和缺点

①优点，和钢筋混凝土材料有所不同，土石坝施工过程中需要应用到的原材料除了就地取材，还可以从当地的材料厂进行采购，因为需要采购的施工材料体积和重量都较小，所以运输费用较低。另外，土石坝施工过程较为简单，降低了项目施工难度，同时也为日后的保养和维护工作提供了极大的便利。土石坝施工主要的原材料为土石或者砂砾土，其抗变形的能力较强，所以实际施工过程对地基的要求也相对较低。正是因为土石坝施工技术具有以上优势，该技术在水利水电项目中的应用范围越来越广泛。②缺点，除了上述优点，土石坝也具有一定的局限性，比如不能彻底、完全地拦截洪水，需要修筑溢洪道作为辅助设施。另外，土石坝的施工难度比堆砌石或混凝土坝体施工难度大；土石坝施工过程中，由于填筑土料黏度较大，很容易受到天气变化的影响；并且受到各种因素的影响，很容易发生沉陷的情况。

2水利施工中土石坝施工技术的应用探讨

2.1合理规划料场

土石坝通常是指用土、石混合料填筑、堆砌而成的坝体，由于填筑用料量较大，因此，务须于施作前对料场予以全面勘察，并根据水利工程土石坝施作实际，做好料场空间、时间、质量以及储量等全方位的规划，从而为土石坝施建质量、进度与成本管控提供有利条件。①空间规划。空间规划是指合理选择与规划料场的位置与高程，其中，料场位置应便于开采设备进出、交通便利且土石料上坝的运距宜短，高程适宜即坡度宜缓不宜陡，以便于重型车辆下坡。②时间规划。根据现场作业强度及坝体填筑的实际情况，合理选择料场使用时机，并依照季节变化与蓄水情况，做好材料使用时间的规划，确保整体运输任务保持均衡，避免窝工。其中，为确保用料的平衡调度，应尽量遵循“高料高用、低料低用”的原则，若高料场材料较为充裕则可高料低用；其次，作业强度高用近料场，作业强度低用远料场，且近料场取料后应确保附近坝体的抗渗性及稳定性不受影响；另外，先用近料场及易遭受水淹的料场，后用远料场及不易受淹的料场；此外，干旱时用高含水量料场，雨多时用低含水量料场。需要注意的是，用料规划时还应于近料场剩余足够填料供合拢段及拦洪时填筑。③质量与储量规划。施工前对料场储量及料源予以全面勘察，主要包括料场产状、存储量以及填料各项物理力学指标如含水量、容重、级配、渗透性及压缩性等，从而有效确保料场储量满足土石坝总方量要求，填料质量满足坝体施工质量的相关要求。

2.2大坝填筑施工

①大坝填筑施工所用填料为开挖产生的粘土。填筑时，应按照先风化料再粘土的原则，同时要和两侧的风化料保持同时。和坝体相接触的层面需在铺填之前冲洗干净，以免对基础和坝体的结合造成影响。在坝体铺料过程中，应防止产生石料集中而导致土体架空。②自卸车于工作面前沿停车卸料，按照进占法进行铺料，完成铺料后，用挖掘机将其摊铺整平，确保仓面保持平整，实际的分层厚度根据设计要求由人工使用标尺进行严格控制。将填料整平后，采用振动碾进行碾压，对于两侧接触带，可使用满载汽车进行碾压。③当粘土料和两侧反滤料衔接时，不同层次之间的材料必须做到界限分明，同时做好对接缝的处理，避免层间出现明显错动。另外，在斜面还应设置横向接缝，使其成为锯齿状的坡面。④现场的所有工作面都要配置专门的指挥人员，对进料、施工进行统一指挥。另外，工作面上还应配有足够推土机，以及时将工作面整平，防止窝工等现象的发生。对于块间虚坡，可采用台阶的方法进行接坡。⑤在填筑施工中，要对填料含水率进行严格控制，使实际含水率处于允许范围。当风力较强或日照充足时，需按照监理方指示，于坝面实施洒水润湿处理，使含水量达到预期。若需要洒水，应在碾压前实施，在洒水的同时还要进行碾压，且洒水应保持连续和均匀。大坝的填筑面应有一定向上倾斜，这样是为了促进排水，在降雨前将整个填筑面碾压成光面，以此避免雨水大量下渗。在工作面宽度相对较小的部位，可使用苫布进行覆盖。降雨后及时进行排水，并对潮湿的表层土进行清理。复工前，检测填料实际含水率，若含水率超出要求，应采取翻晒措施对含水量进行调整，直到达到要求。需要注意的是，如果日降雨量超过0.5mm，则不允许进行填筑施工。⑥对于结合坡面，根据填筑上升速度对表面的松土进行铲除。同时还要对坡面实施刨毛，将含水量严格控制在允许范围之内。之后继续进行铺土和碾压。填筑时应避免出现弹簧土和虚土层等问题，保证整体填筑质量。考虑到作业面的宽度较小，涉及很多工种，需要用到很多的机械设备，故施工中必须做好组织设计。⑦卸料与铺料目前主要有以下三种方法：①进占法；②后退法；③综合法。其中，以进占法最为常用，对于层厚相对较大的层位，也可将多种方法结合到一起使用，以此加快施工效率。对于进占法，其层厚的控制相对容易，还能为压实设备进场施工创造良好的条件。

2.3碾压施作

①碾压设备选型，各种碾压设备的所发挥的压实作用存在较大差异，所以在碾压过程中，需要以填筑要求为依据，选择合适的碾压设备。借鉴积累的实践经验可以发现，当实施碾压的时候，应用的设备应该达到碾压强度要求，同时与填料物理学性质等相符。②碾压方式选定，以碾压设备为依据，采取合适的碾压方式，一般有两种，一种是进退错距法，另一种是圈转套压法。就前者而言，其操作方便、快捷，不同工序协同进行，主要包括碾压与铺土等，可获取良好压实效果。再就后者而言，此种方法对工作面提出较高要求，宜应用于多碾滚组合碾压，在应用该方法开展作业的过程中能够取得良好效率，不过由于转弯交接比较多，所以容易引发超压现象，如果转弯是小半径，那么容易对土层产生影响，导致其出现扭曲，进而破坏其剪力，同时转弯位置容易发生漏压现象，无法保证压实质量。

2.4防渗体与砼结合面

首先，坝体填筑作业须对称施作，从而有效避免因侧向压力过大而影响坝体安全性。其次，对于坝体砼结构成品，应做好相应保护，且3m范围内填筑时应使用小型机具，禁止使用重型设备填筑，需要时可使用人工摆砌至孔隙率达标。另外，砼与土工布结合时，应预留钢筋并浇筑砼，从而确保两者的有效结合。

结语

总之，水利工程建设水平的不断提高，进一步为国家经济发展奠定良好基础。作为施工技术人员，在有效的开展施工实践研究过程，应该不断进行施工技术创新与实践，这样才利于全面提高水利工程建设效率。通过本文对土石坝坝体施工技术的分析，总结了有效的技术手段，希望分析能够不断提高水利工程土石坝坝体施工质量。

参考文献

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