水利工程建設(shè)中土石壩技術(shù)的運(yùn)用及質(zhì)量管控研究

□韓曉瑋（新疆額敏縣水利管理總站）

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水利工程建設(shè)中土石壩技術(shù)的運(yùn)用及質(zhì)量管控研究

□韓曉瑋（新疆額敏縣水利管理總站）

摘要：水利工程屬于保障人們安全穩(wěn)定生產(chǎn)與生活的基礎(chǔ)性設(shè)施，土石壩屬于水利工程的重要形式，土石壩施工就地取材，施工便捷，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，原材料投資成本低，且能夠滿足水利工程運(yùn)行的可靠性與安全性等要求。結(jié)合某土石壩工程，對(duì)水利工程建設(shè)中土石壩技術(shù)應(yīng)用與質(zhì)量管理控制措施進(jìn)行探究。實(shí)踐證明，只有切實(shí)優(yōu)化土石壩施工技術(shù)，科學(xué)管理與控制施工工藝，可保障水利工程運(yùn)行的整體效益。

關(guān)鍵詞：水利工程；土石壩；施工技術(shù)；質(zhì)量管控

0　引言

水利工程承擔(dān)著地表水與地下水的調(diào)配任務(wù)，是水資源合理應(yīng)用的重視舉措，是保障人們穩(wěn)定生產(chǎn)與生活的基礎(chǔ)性設(shè)施。隨著時(shí)代發(fā)展，水利工程建設(shè)技術(shù)不斷變革，土石壩水利工程具備較為突出的優(yōu)勢(shì)，如就地取材，所消耗的水泥量與鋼筋量等較少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具備良好性能且對(duì)地基質(zhì)量要求較低，因?yàn)檫@些優(yōu)勢(shì)土石壩施工技術(shù)在水利工程中應(yīng)用較為廣泛。結(jié)合水利工程案例，對(duì)土石壩技術(shù)運(yùn)用與質(zhì)量控制措施進(jìn)行探究，以保障水利工程運(yùn)行的長(zhǎng)期性與安全可靠性。

1　水利工程概況

某水利工程為水庫(kù)大壩工程，設(shè)計(jì)壩高為48 m，壩頂長(zhǎng)度為240 m，寬度設(shè)計(jì)為8 m，水庫(kù)大壩正常水位設(shè)計(jì)為100 m，校核洪水位設(shè)計(jì)為103 m，該水庫(kù)大壩為二級(jí)建筑。水庫(kù)大壩兩岸基巖為石英砂巖，河床基巖良好，河床砂礫覆蓋厚度平均為1.50 m，壩址上下游河灘存在著大量砂礫料。考慮水庫(kù)大壩運(yùn)行要求與綜合效益，決定運(yùn)用土石壩技術(shù)，就近取材，在確保土石壩施工質(zhì)量的同時(shí)，降低水利工程整體投資。

2　水利工程建設(shè)中土石壩施工技術(shù)及其要點(diǎn)分析

2.1料場(chǎng)規(guī)劃

料場(chǎng)規(guī)劃屬于土石壩施工的關(guān)鍵技術(shù)之一，以料場(chǎng)規(guī)劃與應(yīng)用為中心，料場(chǎng)規(guī)劃直接關(guān)系著壩體施工的整體質(zhì)量與水平，關(guān)系著壩體建設(shè)成本與建設(shè)周期，還可能會(huì)對(duì)附近的農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成一定影響。為此，在進(jìn)行水利工程建設(shè)之前，需要依據(jù)水利工程設(shè)計(jì)方案，綜合考慮施工組織設(shè)計(jì)，在進(jìn)行各類料場(chǎng)勘探的基礎(chǔ)上進(jìn)行整體規(guī)劃，并合理編制開(kāi)采計(jì)劃。依據(jù)料場(chǎng)規(guī)劃推動(dòng)料場(chǎng)有計(jì)劃有次序的開(kāi)采，確保開(kāi)采活動(dòng)能夠滿足壩體實(shí)際施工的要求。針對(duì)含水量低的料場(chǎng)，應(yīng)選擇在雨季應(yīng)用，針對(duì)含水量較高的料場(chǎng)，可以在夏季高溫環(huán)境下應(yīng)用。在壩體建設(shè)進(jìn)度快施工強(qiáng)度高的情況下，可以就近選擇料場(chǎng)，當(dāng)施工進(jìn)度慢強(qiáng)度低時(shí)，則可以選擇遠(yuǎn)處料場(chǎng)進(jìn)行物料供應(yīng)。為確保重車(chē)下坡安全，需要對(duì)料場(chǎng)高程進(jìn)行科學(xué)控制，做好相應(yīng)部位填筑工作。強(qiáng)化料場(chǎng)材料質(zhì)量檢測(cè)，以保障土石壩施工質(zhì)量。

2.2土料加工與運(yùn)輸

一般而言，新開(kāi)采土料具備較高的含水量，而水利工程壩體填筑對(duì)土料含水率有著一定要求。在填筑壓實(shí)作業(yè)時(shí)，土料含水率應(yīng)盡量控制在最優(yōu)含水量2%左右。在壩體工程施工中，土料均取自河灘地與臺(tái)地，土料實(shí)際含水量較高，為此，需要采取措施進(jìn)行土料加工。具體土料加工工序有翻曬、自然蒸發(fā)與摻料等，以降低土料含水率，確保其能夠滿足填筑料的施工標(biāo)準(zhǔn)要求。此外，在壩體填筑之前還應(yīng)將土料中所含有的超徑石進(jìn)行剔除。考慮到河灘地與臺(tái)地土料中存在的超徑石數(shù)量較少，在實(shí)際操作中選擇在料場(chǎng)中應(yīng)用裝耙堆土機(jī)進(jìn)行超徑石剔除作業(yè)，如存在遺漏現(xiàn)象，則在壩體填筑平整作業(yè)時(shí)予以清除。為滿足土石壩施工需求，需要科學(xué)控制土石料運(yùn)輸流程。在本工程中，就近取用水下砂礫，其平均運(yùn)距控制為3.50 km，采用水上砂礫，平均運(yùn)距則為5.50 km，選擇自卸汽車(chē)運(yùn)輸方式，以滿足土石壩施工現(xiàn)實(shí)需要。

2.3土石壩填筑施工技術(shù)分析

土石壩填筑施工技術(shù)屬于土石壩施工的關(guān)鍵技術(shù)，其施工效果直接關(guān)系著壩體整體水平與質(zhì)量，對(duì)壩體設(shè)計(jì)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)存在著重要影響。土石壩填筑施工技術(shù)主要包括3個(gè)內(nèi)容：第一，土石壩壩面作業(yè)。具體而言，土石壩壩面作業(yè)工序較多，如鋪料、攤鋪、灑水、壓實(shí)與質(zhì)檢等。壩面作業(yè)受工作面寬度限制，為滿足多工序與多機(jī)械設(shè)備同時(shí)作業(yè)，在施工過(guò)程中需要做好組織工作，避免壩面施工工序與工序之間產(chǎn)生感染，切實(shí)提高壩面施工進(jìn)度。在本工程壩面施工中選擇應(yīng)用流水作業(yè)方式，依據(jù)施工工序合理規(guī)劃壩面施工流程，明確壩面分段同步作業(yè)。第二，平起填筑施工。在土石壩施工過(guò)程中多會(huì)選擇應(yīng)用平起填筑施工技術(shù)，這種技術(shù)有助于降低接坡與接縫處理，對(duì)提高填筑質(zhì)量有著較大幫助，且能夠?yàn)榇笮蜋C(jī)械施工提供便利。第三，分層強(qiáng)夯填筑技術(shù)。分層強(qiáng)夯填筑施工是土石壩施工的關(guān)鍵工藝，要求對(duì)每層土石填筑厚度進(jìn)行嚴(yán)格控制，分層厚度多要求控制在10～20 m范圍內(nèi)。通過(guò)機(jī)械設(shè)備提供大能量夯擊，能夠?qū)⑼潦献冃螁?wèn)題消除并提高土石料密度。在本工程施工中，采取了分層鋪筑分層夯實(shí)施工工藝，為實(shí)現(xiàn)壩體整體質(zhì)量提供了良好基礎(chǔ)。

此外，在土石壩技術(shù)運(yùn)用中，還需要充分關(guān)注反濾層填筑工藝。當(dāng)前，較為典型的反濾層填筑方法為擋板法、削坡法，沙松坡接觸平起法。沙松坡接觸平起法有助于采取機(jī)械化施工，可以實(shí)現(xiàn)保證壩體獲取防滲性能。反濾層填筑方法有兩種方式，即先砂后土或先土后砂。在工程施工中，為提高施工進(jìn)度，并做好壩體邊界控制工作，采取先砂后土填筑方式。

3　水利工程建設(shè)中土石壩施工質(zhì)量管控策略分析

3.1強(qiáng)化土石壩施工現(xiàn)場(chǎng)管理

在進(jìn)行土石壩施工過(guò)程中，需要合理分工并安排管理人員深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行管控，確保施工組織方案合理性與科學(xué)性，強(qiáng)化施工工序控制，做好機(jī)械設(shè)備管理與維護(hù)工作，依據(jù)土石壩施工方案合理調(diào)配人力資源與物力資源。

3.2做好壩體地基處理工作

土石壩施工需要切實(shí)做好壩體地基夯實(shí)工作，確保地基能夠滿足壩體建設(shè)的需要，并要求壩體地基防滲性能與承載能力滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。地基處理是壩體填筑作業(yè)的首要環(huán)節(jié)，雖然土石壩施工對(duì)地基處理要求較為簡(jiǎn)單，但仍需要確保其地基能夠具備足夠承載力。如水利工程選擇在覆蓋層較深位置，則工程地基處理量相對(duì)較大，為確保地基處理效果，則可以選擇固結(jié)灌漿、帷幕灌漿、防滲墻等進(jìn)行綜合處理以滿足土石壩地基處理要求，為水利工程順利實(shí)現(xiàn)提供基礎(chǔ)。

3.3將壩面科學(xué)分區(qū)，確保填筑作業(yè)效率與質(zhì)量

考慮到土石壩整體體型十分大，但壩面相對(duì)較窄，為壩面流水作業(yè)帶來(lái)了一定困難。但可以通過(guò)合理分區(qū)科學(xué)調(diào)配，同步推進(jìn)壩面施工工序。按照填筑需要做好防滲土料填筑與施工，依據(jù)壩面實(shí)際施工狀況合理優(yōu)化機(jī)械設(shè)備配置。依托機(jī)械化施工與流水作業(yè)，切實(shí)保障壩體施工整體質(zhì)量。

3.4關(guān)注水文條件對(duì)水利工程建設(shè)的影響，合理安排施工工期

在水利工程建設(shè)過(guò)程中，需要充分認(rèn)識(shí)到水文條件對(duì)土石壩施工存在著重要影響，科學(xué)分析當(dāng)?shù)氐乃臍庀鬆顩r，依據(jù)季節(jié)及氣候特征合理安排土石壩施工工期。在多雨季節(jié)，土石壩土料含水率相對(duì)較高，對(duì)土石壩填筑作業(yè)帶來(lái)制約性影響，施工進(jìn)度會(huì)相對(duì)較慢；如在氣溫較低的環(huán)境下，土料出現(xiàn)凍結(jié)現(xiàn)象，需要采取積極措施進(jìn)行土料處理方可用于壩體填筑作業(yè)。此外，土石壩施工高峰期應(yīng)爭(zhēng)取在截留后第一個(gè)汛期到來(lái)之前完成，確保施工安全性。

從工程實(shí)踐狀況與運(yùn)行質(zhì)量上來(lái)看，水利工程應(yīng)用土石壩施工技術(shù)，通過(guò)合理控制與工藝優(yōu)化，在工期內(nèi)順利完工，施工過(guò)程管控良好，壩體性能指標(biāo)滿足了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，保障了壩體質(zhì)量。

4　結(jié)語(yǔ)

土石壩施工技術(shù)在運(yùn)用中存在著較多優(yōu)勢(shì)，如取材方便，施工便捷，壩體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所需要消耗的鋼筋材料與混凝土材料較少，且土石壩壩體具備良好的抗?jié)B性能，能夠滿足水利工程的現(xiàn)實(shí)需要。結(jié)合某水庫(kù)壩體工程，從料場(chǎng)規(guī)劃、土料加工與運(yùn)輸與土石壩填筑施工技術(shù)對(duì)土石壩技術(shù)進(jìn)行了分析。為實(shí)現(xiàn)土石壩施工質(zhì)量，保障水利工程整體性能，還應(yīng)采取切實(shí)有力的管控措施，如應(yīng)強(qiáng)化土石壩施工現(xiàn)場(chǎng)管理、做好壩體地基處理工作，科學(xué)分區(qū)壩面并采取流水作業(yè)方式，關(guān)注水文條件對(duì)水利工程建設(shè)的影響，合理安排施工工期等。通過(guò)有效管控與科學(xué)組織，以實(shí)現(xiàn)土石壩施工技術(shù)的整體效益。

參考文獻(xiàn)

[1]田叢秋.水利工程建設(shè)中土石壩技術(shù)的應(yīng)用[J].民營(yíng)科技, 2014(2): 127.

[2]孫國(guó)富.在水利施工中土石壩施工技術(shù)的運(yùn)用[J].黑龍江科技信息, 2015(11): 248-248.

[3]李偉.淺談小型水庫(kù)建設(shè)中土石壩施工[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）, 2015(11): 1776-1776.

[4]任素肖.在水利施工中土石壩施工技術(shù)的運(yùn)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）, 2015(22): 898-898.

[5]竇春紅.淺析水利水電工程中土石壩施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用, 2015(6): 138-138.

[6]張朝印.探討水利工程土石壩施工的技術(shù)與趨勢(shì)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）, 2013(13).

[7]薛力山.水利水電工程中土石壩施工技術(shù)探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）, 2012(8).

（責(zé)任編輯：趙鑫）

收稿日期：2016-01-05

作者簡(jiǎn)介:韓曉瑋（1979-），女，工程師，主要從事水利工程工作。

中圖分類號(hào)：TV512

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-8853（2016）03-0052-02