水利水電工程中土石壩施工技術分析

劉克非

（廣東建工對外建設有限公司，廣東 廣州 510665）

水利水電工程中土石壩施工技術分析

劉克非

（廣東建工對外建設有限公司，廣東 廣州 510665）

水利水電工程建設是一項利國利民的事情，并且隨著社會的進步，對于水利水電工程的重視程度和要求都有所提高。為了保證水利水電工程的施工質量和進度，工程發展出許多新技術，土石壩施工技術就是其中一項，也是應用最廣的一項。文章對土石壩施工技術進行了探索，對其應用的優缺點和具體施工應用進行了分析。

水利水電工程；土石壩；施工技術

隨著社會的發展，水利水電工程承擔的任務也越來越重，除了需要負擔基本的農業發展用途外，還對防洪抗旱、水力發電等功能起著作用。水利水電工程的作用越來越重要，其施工質量的要求也大大增加。為了提升其施工質量，許多新技術被開發和應用，土石壩就是其中一種。土石壩技術是隨著水利水電工程興建壩工建設的需要而發展的一種技術，是將石料等材料用多種方法壓實來獲取較高質量的大壩，從技術和經濟等層面考慮更為合適。這是因為土石壩施工技術材料方面沒有太大需求，可以取自施工當地，而且施工簡單易行。由于土石壩的這些特點使得土石壩在我國的水利水電工程建設中應用愈加廣泛，我國的水利水電工程百分之九十會選擇土石壩這種形式。至于土石壩的分類，則是根據其具體施工方法確定的，應用最廣的是碾壓式的土石壩，這也和它施工的簡易程度有關。

1 土石壩施工技術及其優缺點

1.1 土石壩的優點

土石壩施工技術的出現是建立在市場需求之上的，隨著水利水電工程被逐漸重視，與其相關的產業和材料等也逐漸變得重要。市場上價格有所波動，對于那些預算不足的工程來說，既需要質量過關的壩體，也需要減少的施工成本，而土石壩無疑都滿足這些條件。它的材料可以從施工場地周圍調取，在價格和運輸上有更大的便利。對于土基和施工工藝也沒有太大的要求，不用浪費施工單位太多的人力物力。而隨著土石壩的應用不斷地增多，其分類也因為材料不同、施工方法不同、壩高不同而有所區分，這無疑給水利水電工程的修建提供了更多的選擇。

1.2 土石壩的缺點

但土石壩的缺點也很明顯，因為材料和施工方法的限制，使得土石壩的溢洪能力較小。如果在河流汛期流量較大的話，洪水溢過壩頂對壩體造成破壞，土石壩的作用也會被大大削減。為了防止這種事情的發生，一般水利水電工程都會特別建立溢洪道；而土石壩的構成材料也有缺陷，因為大部分是石料或者土料，所以對于土石壩的壓實程度 要求較高，若是壓實度達不到標準就會產生沉陷，從而對壩體造成危害。而相比之下混凝土的可靠性和穩定性就高多了，沒有這方面的顧慮，并且施工也較為方便。土石壩的建設過程雖然比起其他工程來說工程量要小很多，但其涉及到的工序、人員、機械、設備等也較多，再加上施工對象為堤壩，作業面積較小，這無疑也增加了施工難度，因此要對施工進行合理的準備與規劃。一般土石壩在建筑過程中會將壩面分為幾段進行分次施工，這既減小了施工的難度，也增加了施工的效率。

2 料場規劃及材料選擇、加工和運輸

2.1 料場的規劃

料場的選取是施工準備階段一項重要的工作，因為土石壩的施工需要大量的土料和石料等，這些材料并不稀有也不昂貴，但量大，綜合考慮運輸因素和材料質量因素，料場一般都選在施工場地周圍。在方案方面，施工單位需要對所需料場的空間、產料情況、材料質量和市場信譽等進行規劃，先確立土石壩施工材料的標準，再派人去料場進行實地考察。除了確認料場現狀與其所獲信息是否一致外，也要對料場的地質環境和水文條件等進行考察，將任何有可能影響土石壩施工質量的因素消滅在萌芽中。

2.2 材料的選擇

對于材料來說，質量必須過關，在料場和施工場地都要設有檢驗機構，確保工地上的材料都符合標準。而材料的量也必須準備充分，土石壩的施工需要用到大量的土料和石料，為了施工順利及應付突發事件，材料的量應該在標準的1.5倍到2倍之間。而材料在工地上的存放也是一個大問題，有時就因為存放環境的問題導致材料的質量有所降低，尤其是對于粘性土壤和一些容易滲水的材料而言。

2.3 材料的加工

對土石壩的施工所用土石料而言，有許多需要注意的地方，如開采階段為了保證開采順利進行，對開采現場進行清理，保證環境清潔。目前的開采方法有立采和平采兩種方法，分別適用于不同土層的開采狀況，能夠極大增加開采效率。而料場中的土料和石料一般來說在開采出來后經過簡單的表面清除之后就能夠投入適用。但有些石料的塊頭過大，需要破碎后適用，對于土料而言則需要保證含水量，一般以百分之二為宜，對于含水量高的土料，自然蒸發是最常用的降低含水量的辦法，而對于含水量較低的土料直接根據情況操作加水即可。

2.4 材料的運輸

而對土石壩建筑材料的運輸而言，最重要的就是制度和設備兩項。施工單位要協同料場做好運輸規劃的確定，保證運輸效率的最大化；而設備方面主要指料場方面的機械化施工和運輸設備，有條件的話綜合機械化是最好的選擇。

3 土石壩的施工過程

一般而言，土石壩的施工包括鋪土、平土、填筑和壓實等，這些工作雖然較為簡單，但每個步驟都必須嚴格依照規定，確保土石壩的質量最高。①鋪土工作中需要注意的是要保證所鋪土層的平整度和均勻度，為后面的工作打下基礎，而有些土料和石料即便經過篩選，也存在著較大的個頭，這就需要工作人員注意鋪土過程，在遇到較大的材料的時候執行破碎任務；②平土工作是為了保證土層的平整度，雖然人工也可以進行，但使用機械進行操作無論是在平土速度上還是在平土質量上都更高，具體的推土機械要根據條件而定；③填筑工作的要點則是要保證填筑層的厚度和夯實工作，尤其是后者，既要保證土層的密度又不能使土層出現變形的問題，為了保證

夯實效果，夯實工作要一層一層進行，在實際填筑中往往采用平起填筑的方法，能夠顯著減少接縫個跨縫碾壓的情況；④壓實工作是保證土石壩質量的工作，施工機械為碾壓機，操作人員在壓實過程中要保證機械按照堤壩的軸線行進，并注意壓實的次數，禁止出現漏壓和過壓的情況。

上述這些工作雖然簡單，但卻是土石壩施工的主體部分，涉及到的工序、材料、人員等都很多，為了保證施工有序進行，這些工作都要經過嚴密的規劃，并要有嚴謹的監理隊伍負責監工。在土石壩的壩體與周圍的地基或者河岸結合的地方也有施工，這是因為這些地方往往是施工注意不到的地方，總是會存在接縫等情況，若是沒有處理措施就會成為土石壩工程的薄弱點，影響土石壩的施工質量。

4 心墻反濾料和反濾層的施工

在心墻反濾料的施工中，主要是心墻和砂殼的上升速率問題，兩者上升速率應該保持一致，否則就會對土石壩的質量產生影響。在砂殼的修建過程中會出現各種問題，最常見的要輸砂殼的高度問題，在砂殼高度與預期不符時，要再次進行土料的填筑；砂殼的沉陷也是一個大問題，所以在砂殼的修建過程中，保證砂殼均勻程度是很重要的。反濾層的施工填筑中最常用的要數沙松坡接觸平起法，它能夠實現多種材料的填筑，并且填筑效果也較好。

5 結束語

從文章中的分析可以得知，在目前的水利水電工程建設中土石壩的應用極為廣泛，這固然是因為其施工方便，但也與其較高的工程質量有關。為了保證土石壩的施工質量，施工單位應該進行合理的方案設計，對土石壩建設所需要的材料和設備、人員和工序等進行規劃，并將之運用于實踐。文章簡要對土石壩的建設過程進行了描述，并說明了在其施工中較為重要的一些工作，為土石壩的建設提供了標準依據。隨著時代的不斷發展，對于水利水電工程的要求也會更高，土石壩也要在不斷的建設過程中尋求提升，在工藝、工序等方面進行改良來提高土石壩的施工質量。

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2096-2789（2016）11-0030-02

劉克非（1987-），男，漢，河北張家口人，工程師。研究方向：水利工程發展和水利工程技術。