土石壩的種類劃分及施工質量控制

摘要：土石壩是水利工程中常見的壩型，因其施工相對簡單，經濟成本要比其他壩型低很多，所以在工程建設中應用最為廣泛。但土石壩在施工過程中，常常會受到滲流病害的影響，滲流病害是施工中主要控制的一個方面，本文主要對土石壩的施工方法進行簡述，并對滲流控制進行了分析，以供土石壩的建設施工參考。

關鍵詞：土石壩;滲流;施工;控制

中圖分類號：TV641 ? ? ? ? ? 文獻標識碼： ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI編號： ? 10.14025/j.cnki.jlny.2015.01.036

1土石壩的分類

土石壩主要是由土料、石料或混合料經過拋填、輾壓等施工方式堆筑而成的壩型，構成材料多數可以就地取材，在施工中避免了運輸工序，既節省了時間，又節省了成本，具有其他壩型無法比擬的優勢。其特點為可以就地取材，另外結構相對簡單，對地基要求不高，可以很好地適應地形，在施工中，技術簡單，對機械要求不是很高。但土石壩也有不足之處，就是壩身不能溢流，施工導流不如混凝土壩方便，粘性土料的填筑受氣候條件影響較大等。

土石壩按其組成材料的比例不同，可分為土壩、堆石壩、土石混合壩，土壩主要是以土和砂礫為主，堆石壩主要以石渣、卵石、爆破石料為主，而兩類材料比例相當則構成了土石混合壩。如果按其施工方法不同，則有碾壓式、沖填式、水中填土壩及爆破堆石壩等種類。土石壩按壩高度來區分，則有低壩、中壩和高壩三種。在實際施工中，碾壓式土石壩最為常見，按其壩身的配置和防滲體所用的材料種類，則又有均質壩、土質心墻壩、土質斜墻壩、多種土質壩、人工材料心墻壩、人工材料面板壩等多種類的區分。

2 土石壩的主要病害

2.1滲流分析

土石壩由于其構成材料主要是土料或石料，這兩種材料都為顆粒狀物質，所以顆粒之間有一定的空隙，具有透水性，當水庫中蓄滿水后，由于水的壓力作用，水流會對壩身產生一定的壓力，自然會順著壩身土料、壩基土體和壩端兩岸地基中的孔隙滲向下游，就會產生一定的滲漏。滲漏可能在壩身、壩基和繞壩等部位產生。如果滲流較小，水質不含土壤顆粒，清澈透明，一般不會對壩體產生破壞，這樣的滲流為正常滲流;但如果滲流較大，流速快，且夾帶著壩體顆粒，水質渾濁，不透明，這樣的滲流就是異常滲流，異常滲流會導致壩體或壩基產生管涌，造成土體滲透破壞，給壩身的安全造成威脅。據統計我國早期的土石壩工程因滲流而引起的破壞事故率約占31.7%，滲漏導致垮壩的占29.1%，由此可見滲漏造成的潰壩問題是相當嚴重的。

2.2滲流產生的原因分析

反濾層設計原因：一般在壩體填土與排水體之間都要設置反濾層，如果二者之間的層間系數太大，或者在施工中出現錯斷混層，或者填土的質量不過關，填壓不實，這樣一旦產生滲流，就會把疏松的土料顆粒帶走，從而破壞反濾層，滲流量加大，影響壩體安全。

防滲體施工不到位：在土石壩施工過程中，防滲體的施工非常重要，但有時施工時卻達不到設計要求，防滲體不能直達基巖或底部連續可靠的粘土層，所開挖的截水槽也達不到設計的標準，由于施工不到位，給土石壩的安全留下隱患。

岸坡處理不到位：如果土石壩兩岸岸坡產生臺階狀，一定要進行搶平，使坡度相對平順，盡量處理成變坡，確保變坡之間的坡角差不超15°，在處理平臺時，填土高度差不要過于懸殊，防止沉陷量的突變，減少裂縫的產生，從而避免滲透破壞。

3 土石壩的施工質量控制

3.1嚴格按照設計做好基礎處理

萬丈高樓平地起，地基的穩固是相當重要的，對于土石壩施工來講，地基的處理必須要做到萬無一失，因為土石壩本身重量很大，所以地基要堅固，具備一定的承載力，同時還要具備防滲性能。在施工時，一定要確保地基的穩固后再進行填土筑壩，同時要根據地質情況，采取防滲墻、振沖、帷幕灌漿、固結灌漿等施工技術，對地基進行綜合處理。

3.2 要充分掌握地質、水文氣象，在合理的季節施工

由于土石壩的組成材料為土料、石料或混合料，壩體材料的本身性質對于壩體施工及壩體安全都有重要的影響。土石壩對于水文氣象的影響較為敏感，比如雨季，土料中的含水較多，冬季時土料會上凍。如果在洪汛期施工，還會存在漫頂過流的現象，這在土石壩施工中是不允許的。所以在土石壩施工時，要對當地的地質、水文、氣象等因素有充分了解，合理規劃工期，科學安排施工時間，盡量避免不利因素的影響。

3.3確保土石料的質量

土石料的質量對于土石壩的重要性是不言而喻的，質量就是生命，但因土石壩的壩體都較大，工程量自然會很大，所以對土石料的質量控制一直是土石壩施工中的難題，也是土石壩填筑的一個軟肋。在施工中，要嚴格按照操作規程進行操作，嚴格進行施工監理，保證填料的質量，同時要完善而慎重地進行料場復查及復勘工作，對土石料的質量做到有效管控。一般在進行填料前要進行碾壓試驗，取得重要的技術參數，以此為標準，調整防滲土料的含水量，在施工中必須要求進行試坑取樣，保質保量做好填筑面的碾壓及每一層的填筑。

3.4確定合理的壩面分區

土石壩工程一般在填筑工序上分為鋪料、攤鋪、灑水、壓實、質檢等工作。在壩面分區流水作業中，防滲土料的施工應根據填筑的需要，根據實際情況合理劃分填筑區域，進行流水作業。對采用平起填筑與臨時斷面填筑的土石壩工程，不可一味減少臨時斷面填筑量而影響大型機械的正常施工，必須要確保填筑質量。

總之，土石壩的施工過程中，要從設計、選料、施工、驗收等各個環節進行嚴格的管控，確保施工質量，保證建成后的壩體能安全平穩的運行，避免異常滲流的發生。

作者簡介：馬佳佳，本科學歷，公主嶺市水產技術推廣站，工程師，研究方向：水利工程。