關于水利工程土壩施工設計探討

王振鋒

（齊齊哈爾市水利勘測設計研究院，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

1 土壩施工條件

1.1 地質條件

在水利工程土壩施工前，要對設計文件中的壩基地質構造進行熟悉和了解，如果在土壩施工時，出現了一些異常情況，那么要由建設單位、設計部門和監理單位共同進行研究與探討，采取一些可行的措施，不可不顧地質情況的變化盲目的進行施工，避免造成一些不必要的損失。

1.2 氣象條件

對壩址所在地的地區氣象臺要進行連續的長期觀測，將降水和氣溫等因素發生的天數進行統計，從而對各種因素對施工的影響程度進行確定。在編制土壩施工進度計劃時，要對氣象條件進行充分的考慮，在秋季和春季進行施工時，要適當的加快土壩的施工進度，因為在這兩個季節中粘土的含水量較低，且氣溫較為適宜，因此有利于進行碾壓的工作。

2 土壩施工技術處理措施

在土壩施工中，要對施工的技術進行處理。

2.1 壩基

對土壩的壩基進行技術處理，能夠有效的防止壩體的滲漏，要對壩基位置的樹根、樹枝、腐殖土和彈簧土進行徹底的清除。

2.2 粘土料場選擇及保護

在對粘土料進行選擇時，要對粘土料的物理性進行了解與分析，使其物理性能夠符合壩體用料各方面的要求，且粘土料的質地要均勻，貯量要相對集中一些，總體的貯量要能夠滿足壩體填筑的需求。另外，粘土料要有一定的備用料保留部分，以便在霸體合攏中使用，料場的玻璃層要方便開采和運輸，盡量不占用到耕地。在雨季來臨之前，要將料場的排水條件進行適當的改善，防止降水和地下水進入到料場中，使土料的含水量增加。在寒冷的地區，要保證料場有一些保暖措施，可以利用樹葉和干草、積雪等進行覆蓋的方法，來保證第二年的施工不會被耽誤。

2.3 筑壩

在筑壩時，要嚴格的按照有關規定來進行設計，禁止含水量過高或是超標的粘土料進入到壩體的建筑中，由于含水量高的土料抗剪強度也較低，在土壩施工時，會產生一些孔隙的壓力，對壩體的穩定會造成威脅，且含水量高的土料無法對其進行碾壓，容易碾壓產生出光滑的土層接觸面，例如橡皮土等，滲透系數也會加大。在筑壩過程中，如果發現彈簧土，那么要將其進行徹底的摳出，并要對土壩填土時的鋪土厚度進行嚴格的控制，對于壓實后的干容重，要根據有關規定進行取樣并測試，另外，土料施工盡量安排在少雨的季節中，如果一定要在多雨時進行，那么要選用適當的施工方法，并選擇適合的土料來進行，且要采取一些防雨措施。在雨季施工時，要多注意當地的天氣預報和雨情，及時的開展壓實作業面表層松土的工作，盡量使作業面上不會出現積水等情況。

3 將樂高唐水電站土壩施工設計分析

四川將樂高唐水電站是金溪流域的第七級水電站，位于將樂縣高唐鎮上游2.5km 處，上游距離將樂城關約14km。將樂高塘水電站是一座以發電為主，具有防洪灌溉等綜合效益的中型水利工程，主要組成部分為左岸擋水壩、右岸擋水壩、發電廠房、開關站和泄洪閘等，始建于2005年6月，歷時兩年建造完成。

3.1 土壩施工取料

四川將樂高塘水電站土壩施工取料時使用的回填用粘土來自右岸粘土料場，土料是符合土壩填筑標準的，征求設計單位的意見后，利用挖掘機進行挖取，并運到倉面，用壓路機進行碾壓后即可投入工程中，對于其中含有草根等雜物，進行徹底的清除，并交由監理工程師進行審查，同意后即可使用。對于土壩工程中的碎石和排水棱體塊石碴，全部采用外購的方式，挑選符合標準的碎石和排水棱體塊石碴。

3.2 土料實驗

在土壩填筑施工前，對于一些業主規劃的取土場土料進行擊實試驗，對取土場土料的最佳含水量和最大干密度進行確定，實驗項目是交由三明市公路局工程試驗室來進行的。得到土料最佳含水量和最大干密度后，在監理工程師的監督下，閩江局中心實驗室的實驗人員和高唐項目部的工地實驗人員進行土壤容重實驗，對土壩粘土填筑煤層需要攤鋪的厚度和壓實遍數、碾壓使用設備進行確定。

3.3 土壩施工

首先，利用全站儀將壩基的開挖范圍進行實地放樣，通過小紅旗幟做顯目標志，樣單是由測量人員提供的。在土壩建筑之前，嚴格的按照設計要求進行壩基范圍內覆蓋層的清除工作，利用挖掘機按照自左向右的順序進行，在發現有局部難以清理的地方時，采用了人工清理的方法。

其次，在基礎挖掘結束后，進行施工前的基礎壓實工作，將樂高塘水電站采用18t 振動式壓路機，走“S”形的路線，在行走的時候開動振動碾，使每塊的碾壓遍數都不小于五遍。在進行壩基觀測儀器的預埋時，按照設計的土壩基礎來進行，分別埋在了壩右側0+131和壩右側0+203的兩個斷面的基礎上。

再次，進行排水棱體塊石推筑時，采用人工堆砌的棱體，厚度不大于1m，每塊棱體之間沒有水平通縫，且沒有垂直相接。進行砂碎石排水體施工時，排水棱體前的砂碎石排水體也利用人工進行堆砌，碎石料全部從外部采購，堆砌完成后，用較細的碎石鋪灑在表面。在砂碎石排水體堆砌完成后埋在壩體粘土填筑之前嚴格按照設計的需要，在內側面上包上一層土工布，鋪攤的工作由工作人員組織人力來完成，鋪好后進行粘土建筑，這期間的間隔要盡量縮短，如果無法及時的進行，那么要采用塑料薄膜在表面進行覆蓋保護，避免受到日光照射。在進行土壩粘土填筑時，要嚴格按照工藝流程來進行，首先對土料廠進行選擇，并進行土料實驗，報給監理進行審批，然后再進行填筑工藝性實驗，將實驗的數據進行整理記錄，報給監理審批，最后進行填筑料的運輸和碾壓等工作，進行取樣的實驗，對實驗數據進行整理記錄，報給監理進行審批，即可進行下一層的建筑施工，也就是填筑取樣工作和土壩上游坡面的施工，在完成壩體填筑設計高程后，進行護面的施工。最后，進行壩頂施工，主要項目包括放浪強和排水溝、砼路面的施工，順序為澆筑防浪墻、澆筑排水溝、澆筑砼路面，完成后進行土壩下游的面施工，主要包括草皮護坡和素砼鑲邊以及排水棱體坡腳排水溝。在植草皮之前進行澆筑素砼方格網以及素砼鑲邊，用人工來開挖基礎，用自卸汽車將砼運輸到壩后卸料在壩頂，用人工挑運來運送到倉面，下游的排水棱體腳的排水溝在完成排水棱體堆砌后開始進行，利用人工挖掘基礎，關于砼澆筑的方法和其他部位是相同的，在砼澆筑的五天后，進行回填工作。

結論

通過對將樂高唐水電站的研究，可以看出：在土壩的施工過程中，要嚴格按照有關規定開展各項施工程序，從將樂高唐水電站建設的檢測結果來看，土壩施工的原材料、風化土含量、有機物含量、礫石含量等都符合相關的標準和要求。通過上文對水利工程土壩施工條件和技術處理的研究和分析，告訴我們：在水利工程土壩施工設計時，要嚴格遵守國家的相關規定和標準，并要與施工的實際情況進行結合，才能夠發揮出土壩施工設計的價值。

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