水利水电 工程中土石坝施工技术的相关研究

水利水电 工程中土石坝施工技术的相关研究

1 冯学英 2 李学欣

1证件号码： 3705211973****1229 2证件号码： 3705211988****1665

摘要：现如今，我国是社会经济快速发展的新时期，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：水利水电项目；土石坝；施工技术

引言

土石坝施工具有工程技术简单、工期短、工程成本低等优点，虽存在一定功能上的缺陷，但在我国水利水电工程中仍得到了广泛的应用。对土石坝施工技术进行详细的分析，利于施工团队更加合理的选取施工方案，具有重要的现实意义。

1水利水电工程土石坝施工技术特点

在水利水电工程中，工程师经常会选择土石坝作为挡水坝体，其造价成本低、质量高，故而目前已经成为世界应用范围最为广泛的一种堤坝类型。土石坝的施工技术较为独特，其主要是通过对土石料进行一定的设计，逐层回填和碾压，形成挡水坝，采取这种方式建造的堤坝一般具有极好的防渗效果，可以大幅度提升水利水电工程的施工质量。在建造土石坝之时，施工单位所运用的最重要的技术就是控制碾压料的材质、含水率、压实系数，然后确定碾压料施工时应该选择的碾压方法和遍数。在建造土石坝时选取的材质都是遵从就近原则选取的，施工方应该研究材料的类型和主要特点，然后根据材料的实际情况选择加工方式和施工技术。此外，原材料都是天然的，所以容易受到自然气候的影响，含水率较难控制，施工单位应该严格注意选取材料的材质，正确选取施工技术。

2水利水电工程中土石坝的施工技术

2.1料场的选择

土石坝施工进程中，料场常设置在作业现场的周边。但距离并非料场位置选择的唯一标准，要综合考虑多方面因素进行选取。首先，原材料性质的考量。土石坝建设虽然施工技术较为简单，但其依据不同的施工环境，会选取不同种类的材料且建设性质存在一定区别的土石坝。如在径流较小，仅用于简单防水的坝体会选取土壤与沙粒进行修建；而针对于有洪水暴发可能的区域，为保证坝体的稳定性，常会在原材料中加入大量的石料。此外，因季节与气候的不同，原材料使用也存在差异性。因此，在料场选取的进程中，需要优先对施工环境进行分析，并制定完善的用料计划。其次，料场空间选择。料场空间选择需要注重的因素较多，通常可从以下几个方面进行分析：①料场选择进程中要保证其对周边已有建筑物无影响。一般处于建筑物轮廓线的300m之外，避免取土进程中破坏建筑物原有的地基防水措施。此外，因材料开掘进程中，常采用爆破手段，若周边存在居民区，需保证爆破对居民正常生活无影响。②料场选择过程中，应充分考虑原材料运送的便捷性。除较为常规的距离控制外，料场要通常要具有比施工地点更大的高程，避免质量较大的原材料运输时在陡坡出现运输困难，甚至出现后翻的现象，最大程度保证施工的安全。为保证施工效率，除主料场外，上下游及两岸都需选取辅料场，确保不同施工段坝体同步上升，避免工程内部相互干扰的情形出现。最后，料场的质量与数量规划。料场的质量主要指原材料采集的难易程度，料场选取前，需要先进行详细的勘探，勘探内容包括地质成因、产状、埋藏深度等，保证主料场原材料采集的便捷，并且原材料开采进程中不会造成大规模的地质扰动，保证施工效率与施工安全性。对原材料的物理性质进行分析，包括石料的成分、凝聚力，土壤材料的含水量、渗透系数等，保证原材料满足工程质量的要求。此外，要对主料场的储藏量开展分析。常规施工进程中，为保证突发事件的应对能力，主料场的储量应在工程使用总量的两倍以上。主料场选取进程中还应避免过早被坝体修建造成水位上升淹没，保证其满足施工全程的需求。

2.2填筑施工作业技术

在建造土石坝时，填筑施工是最重要的环节，其施工效果将直接决定土石坝的建造效果。土石坝的填筑施工包括铺料、摊铺、洒水、压实和质检等环节。在进行填筑施工之前应该先做好相关准备工作，保证施工正常进行。在施工过程中，可以采用平起填充的方式进行施工。采用这种方式可以提高施工效率和质量。除此之外，在施工过程中合理应用机械设备也可以提高施工效率。在填筑过程中，可以采用分层压实方式保证土石厚度和建筑密度。分层压实是指先利用小型碾动力预压，再采用大型振动碾复压，最后进行终压，完成填筑工作。

2.3碾压施作

坝面填筑后的碾压作业务须严格按照流程依次进行，避免出现漏压、超压等情况。防渗体土料碾压应与坝轴线保持平行，且坝料分区边界应做好重叠碾压，防止因局部漏压而造成渗流带。通常，为避免出现漏压，碾压机械每行重叠量至少为20cm~30cm。（1）碾压设备选型。碾压设备不同所产生的压实作用外力也有所不同，因此，碾压时应结合填筑实际要求合理选择碾压设备。据以往实践经验，碾压时所用设备应能够满足碾压施工强度及压实要求，并与填料物理学性质、作业面大小相互适应。（2）碾压方式选定。根据碾压设备选择合理的碾压方式，较为常见的碾压方法有两种（如图1）：其一是进退错距法，其二是圈转套压法。首先，进退错距法操作简单便捷，碾压、铺土以及检测等各工序协调作业，对于分段流水作业及压实成效的确保十分有利。其次，圈转套压法对于工作面要求较大，适于多碾滚组合碾压，该法作业效率高，但因转弯交接多易重压而导致超压，若转弯为小半径时易导致土层发生扭曲而出现剪力破坏，且转弯处四角易出现漏压，压实质量难能确保。

2.4结合部位施工

土石坝施工时，坝体的防渗土料会和岸坡或者周围的地基相互结合，并且考虑到实际施工会涉及分层填筑等方法的应用，需要设置一个纵横向的接坡和接缝。结合部位的施工是整个坝体施工较为薄弱的环节，处理工序较为复杂，所以对施工技术的要求较高，在实际施工中，需要进行严格把控，控制好结合部位的施工质量。如果坝体接坡和接缝数量较多，也会对坝体整体填筑强度产生影响，特别是会对机械化施工产生较大的影响。因此，针对坝体结合部位的施工，必须采取科学合理的施工技术，同时合理控制接缝或接坡数量，保证坝体施工质量可以满足具体的设计要求。

2.5坝基处理

覆盖层比较浅的，一般开挖成截水槽，并回填与坝体的防渗体相同的土料；覆盖层比较深的，一般用灌浆法法处理。对于断层、破碎带、节理裂隙、泉眼等特殊问题，要采取具有较强针对性的方法进行修复，最大程度上保证坝基的稳定性，进而实现工程整体质量的保障。

结语

综上所述，土石坝施工技术在我国水利水电工程建设中得到了广泛的应用，该技术在极大程度地提高了项目施工质量的同时，还有效节省了施工成本，对于保证施工企业的经济效益和社会效益具有积极的意义。在应用土石坝施工技术开展施工前，需要根据项目的实际情况，合理设计施工方案，严格控制施工材料，保证其可以满足实际施工标准要求，严格控制每一个施工环节的施工质量，进而保证整个水利水电工程可以顺利有序完成。另外，作为施工企业，还需要积极地引进先进的施工设备，保证水利水电工程施工质量的同时，进一步提高工程施工效率。

参考文献

[1]李院生.土石坝设计施工技术研究与应用[J].水利水电技术监督,2020(1):3-5.

[2]周荣,周红梅.砾质土料在土石坝防渗中的应用[J].工程技术研究,2019,4(7):91-92.

[3]张岩.浅析土石坝工程的施工及质量控制[J].农业科技与信息,2020(1):123-124.