水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵技術(shù)分析

劉濤

【摘要】伴隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展以及科學技術(shù)的進步，水利水電工程中的筑壩工藝逐漸受到人們的廣泛關(guān)注，在水利水電工程中最為常見的一種壩型就是土石壩。土石壩施工技術(shù)作為關(guān)鍵的工藝被廣泛的運用到水利水電工程建設(shè)中，有效的促進了我國水利水電工程事業(yè)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】水利水電施工；筑壩工程；土石壩技術(shù)

1、引言

水利水電工程建設(shè)中的重要組成部分就是筑壩施工，而筑壩施工中最關(guān)鍵的技術(shù)就是土石壩施工技術(shù)，土石壩施工技術(shù)的使用直接影響到水利水電工程能否順利實施。

2、土石壩工程

2.1 土石壩的概念

土石壩就是將石料、土料或者混合料采用碾壓或者拋填的工藝進行處理，從而堆筑成擋水壩。將土和砂礫作為壩體的填筑材料筑成的擋水壩被稱為土壩；將卵石、石渣、爆破石料作為壩體的填筑材料筑成的擋水壩被稱為堆石壩。當這兩類填筑材料的比例是相同的時，所筑成的擋水壩被稱為土石混合壩（如圖1即為土石壩的構(gòu)造）。

2.2 水利水電工程中土石壩的優(yōu)點及其缺點分析

土石壩主要具有以下4個優(yōu)點：①施工時可以就地取材，極大的節(jié)約了施工的材料以及材料運輸成本，大量的節(jié)約了人力和物力。②相較其他類型的擋水壩，土石壩的結(jié)構(gòu)更加簡單，后期的擴建以及維修較為方便；③土石壩的施工技術(shù)較為簡單，且施工的工序較少，可以快速的進行施工；④由于土石壩的壩身是有土石組成的，因此具有適應(yīng)變形的能力，大大降低了對于地基的要求。

土石壩主要具有以下4個缺點：①相較其他的擋水壩，土石壩的壩頂無法進行溢洪，因此要另外設(shè)置專門的溢洪通道；②土石壩使用的土料都為粘性土料，在填筑是較容易受到天氣的影響，因此，要按照工程所在地的氣候資料來設(shè)計施工方案，對降水、大風、氣溫、冰凍等氣象要素進行統(tǒng)計，從而確定天氣因素對于施工的影響程度；③土石壩的施工導流與漿砌石壩或混凝土壩相比更為復(fù)雜；④土石壩會出現(xiàn)較大的沉陷或者不均勻的沉降現(xiàn)象。

3、土石壩施工工藝技術(shù)

3.1 壩基與岸坡處理

在對壩基、岸坡進行清理時，要將樹根、樹皮、石子、雜草等構(gòu)筑物全部清理干凈，并處理好洞穴、泉眼、地道和水井。對于坡面和局部的雜物可以采用人工清理的方式進行清理，對于水庫、水塘等部位可以采用機械與人工相配合的方式進行清理，并分層的進行回填壓實，對整個土質(zhì)壩基填筑進行碾壓，保證夯實程度足夠。

3.2 料場的規(guī)劃布置

料場要按照空間、時間、以及質(zhì)與量這幾個方面進行規(guī)劃：①空間方面的規(guī)劃是指要選擇恰當?shù)牧蠄鑫恢煤透叱蹋潦仙蠅蔚木嚯x也要盡可能的縮短，高程有利于重車進行下坡運動，減少了運行功率的消耗。除此之外，石料場還要與重要建筑物、機械設(shè)備、構(gòu)筑物保持足夠的距離，以保證施工的安全。②時間方面的規(guī)劃是指料場的使用的時機以及填料的數(shù)量的選擇要根據(jù)施工的程序以及壩體的填筑部位來進行確定。料場的工作條件要隨著季節(jié)和壩前蓄水的情況的變化來變化。時間規(guī)劃要按照以下以下幾個原則進行：a.先近后遠；b.先上游，后下游；c.上壩強度高時用近料，反之上壩強度低時用遠料；d.旱季用含水量高的料場，雨季用含水量低的料場。③質(zhì)與量的規(guī)劃主要指質(zhì)量要滿足設(shè)計的要求，數(shù)量要滿足填筑的要求。在對料場進行規(guī)劃和選擇之前要先進行全面的勘探試驗。

3.3 土石料的加工與壓實

粘土的顆粒較小，具有很強的親水性，因此在進行土石壩的施工之前，要先對壩體所需的土石料的含水率進行檢測和控制。含水量較高則可以要進行翻曬、摻料、自然蒸發(fā)來進行處理，使土料中的含水率符合標準。保證土石壩施工質(zhì)量的關(guān)鍵是土石料的壓實情況，而土石料壓實特性受其本身的性質(zhì)、組成和含水量以及壓實功能的影響。由于粘性土的粘結(jié)力較大、摩擦力較小，所以壓縮性較大，但是由于其滲水性較小，不容易排水，就導致其壓縮過程較為緩慢，因此，要想固結(jié)壓實是十分困難的。非粘性土料則與之相反，非粘性土料的粘結(jié)性較小卻具有較大的摩擦力，壓縮性也較小，由于非粘性土料具有較強的透水性，容易排水，所以壓縮過程很快，可以很快的壓實。因此，非粘性土料的壓實的非粘性土的壓實干密度要比粘性土的壓實干密度更高，也就是說顆粒均勻的西沙要比顆粒不均勻的砂礫料的壓實干密度小。

3.4 填筑施工

壩面作業(yè)的工作面比較狹窄，流程和設(shè)備較多，因此，需要通過適當?shù)囊?guī)劃來保證施工的順利開展。在進行壩面作業(yè)時一般將壩面按照平行壩軸線方向劃分為若干部分，同時充分的對壓實機械工作條件的需求進行考慮。在壩面作業(yè)時，必須要按照次序進行，從而避免出現(xiàn)漏壓或者過分重壓的情況。只有在壓實合格之后，才可以進行新料的填筑工作。碾壓式土石壩在土石壩中最為普遍，它的開行方式有圈轉(zhuǎn)套壓法和進退錯距法這兩種。圈轉(zhuǎn)套壓法一般被用于多碾滾組合下的碾壓，它所要求的開行的工作面比較大，生產(chǎn)效率也比較高，但是在碾壓中由于轉(zhuǎn)彎套壓的交接處的重壓過多，容易導致超壓，轉(zhuǎn)彎的半徑較小時，容易導致土層的扭曲，使剪力受到破壞，容易在轉(zhuǎn)彎的角落處出現(xiàn)漏壓的現(xiàn)象，不容易保證質(zhì)量達標。進退錯距法的操作較為簡單，便于分段流水作業(yè)，比較容易保證質(zhì)量。在土石壩施工之前，要對各種填料進行碾壓試驗，從而選擇合適的碾壓機械，保證工程質(zhì)量達標。

4、結(jié)語

隨著我國水利水電工程技術(shù)的快速發(fā)展以及科學技術(shù)的進步，水利水電工程的施工水平越來越高。土石壩技術(shù)因具有較高的效率而受到了廣泛的應(yīng)用，工程技術(shù)人員在施工時要保證對于土石壩施工技術(shù)有一個深入的了解，能夠進行合理的運用，從而促進水利水電工程技術(shù)的健康發(fā)展。

參考文獻：

[1]馬敬仁.水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵技術(shù)分析[J].科技展望，2016（6）：63-64.

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