淺論水利水電工程中土石壩施工技術(shù)

李國昌

中國水利水電第十一工程局有限公司，河南鄭州 450000

1 水利水電工程中土石壩應用利弊分析

水利水電項目工程中的土石壩施工技術(shù)主要指的是在筑壩施工中，因地制宜的利用施工現(xiàn)場周邊的石料以及土方等材料進行填筑的施工技術(shù)。如果所筑壩是以沙礫以及土方作為主要的壩體材料時，該壩就被稱之為土壩；而如果構(gòu)筑壩體的主要材料是爆破石料、卵石以及石渣時，該壩就可以被稱為石壩。如果壩體材料總的石料以及土方比例基本相等時，則將其稱為混合土石壩。目前，在全世界范圍內(nèi)的水利水電工程中都廣泛的應用土石壩這種壩型結(jié)構(gòu)，其施工技術(shù)已經(jīng)十分成熟。同時我國絕大多數(shù)的水利水電項目中的壩體工程也基本都采用的是土石壩。在開展土石壩的施工時，要特別注意保證其斷面的充分性，才能使壩體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定得到可靠的保障。此外還需要做好相關(guān)的排水和防滲措施，維護壩基的穩(wěn)固性。隨著我國水利水電項目的不斷增加，相關(guān)的施工技術(shù)也在不斷的提高，一些新型的建筑材料和施工設(shè)備被投入使用，現(xiàn)代機械化的施工方式不僅極大地減少了施工過程對于人力資源的依賴性，也有效的使工程的造價得到了明顯的降低。土石壩的施工技術(shù)具有極高的應用價值，具有十分廣闊的應用和推廣前景。

土石壩的修建一般需要鋼筋混凝土之類的大型施工材料，而且可以因地制宜的利用工程當?shù)氐牟牧蟻磉M行施工，有效地減少運輸?shù)膹U液。同時土石壩對于施工技術(shù)的要求相對較低，其后期的維修保養(yǎng)也相對簡單，便于進行改擴建。此外，由于土石壩主要使用石粒結(jié)構(gòu)，其形變問題不明顯，能夠較好地保證工程的穩(wěn)定性。土石壩對于地基的要求相對不高，其整體施工比較簡便快捷，可以有效地提高施工的進度。但是土石壩主要的問題在于其防洪效果比較差，同時在施工過程中比較容易受到天氣等自然因素的影響。

2 水利水電攻城戰(zhàn)土石壩的相關(guān)施工技術(shù)分析

2.1 構(gòu)筑土石壩所需要的主要建筑材料

在水利水電工程的壩體施工前要進行科學的選址，在設(shè)計規(guī)劃中應全面考慮其空間因素、時間因素以及質(zhì)量因素。在進行土料的準備工作時，應準備超過兩倍標準儲量的材料。同時為了便于施工的開展，要對存放場所進行合理的選擇和控制。在存放過程中應隨時對材料黏性進行抽樣檢測，尤其是對防滲材料要嚴格注意檢查其含水性。由于土石壩工程的防滲性主要依賴于防滲材料的性能，所以必須保證材料的防滲參數(shù)達到設(shè)計要求。在施工中要保證壓實材料以及土料中所含的水量都達到設(shè)計標準，才能保證壩面強度符合施工要求。此外，嚴格控制過濾以及反濾材料要達到所要求的強度標準。并且在制作材料時可以根據(jù)實際情況添加其他材料，從而使材料的強度得到有效的增強。

在規(guī)劃料場時要注意保護其周邊環(huán)境的林業(yè)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，并為后續(xù)的壩體施工的質(zhì)量以及施工進度提供良好的條件。因此，在規(guī)劃前應實地考察目標地域，從而合理地制定規(guī)劃方案以及開采計劃，既要保證對開采材料的充分利用，也要保證壩體施工的正常開展。

2.2 土石壩施工材料的開采加工技術(shù)

對土石料進行開采加工時，要對其作業(yè)程序進行嚴格的管控。開采前應做好充分的準備，對料場進行區(qū)分劃定后對其表面雜物進行清理。此外，還需要在料場中布置相應的排水設(shè)施，以及合理安排物料運輸?shù)牡缆罚归_采出來的土石物料能夠順利的運輸，防止由于交通不暢而對工程的施工的整體進度造成不利的影響。

在開采土料時主要有兩種開采方法，即立采以及平采。立采通常是在對具有較厚土層的區(qū)域進行開采的主要方式。利用立采法能夠?qū)λ_采土料的含水量進行有效的控制，使其更加符合建筑標準。此外，立采法也適用于開采具有較大差異性的土層。而在土層較薄的區(qū)域則應主要使用平采的方式來進行開采。但在采用平采法時要注意土層的含水量，因為其土層較薄，因此，一旦出現(xiàn)含水量超出設(shè)計要求的情況時就必須采取適當?shù)拿撍幚泶胧ν亮线M行開采前應對料場進行合理的劃分，并根據(jù)土層的實際情況來采取合理的開采方式。

在開采石料時，通常需要通過淺孔爆破以及機械破碎這兩種方法對直徑超標的石塊進行處理。采用機械爆破時主要是通過風動、錘破以及振沖等方式來對超徑塊石進行破碎。另外，還可以通過吊車來對重錘進行起吊，并利用重錘的下落勢能來擊碎超徑石塊；還可以利用風動的手持鑿巖設(shè)備來通過淺孔爆破的方法破碎超徑碎石。

2.3 土石壩在施工過程中主要使用的機械設(shè)備

施工時應根據(jù)施工的實際需要來選擇施工設(shè)備，保證施工的效率以及質(zhì)量。由于施工現(xiàn)場其作業(yè)環(huán)境往往比較惡劣，因此需要施工設(shè)備具有較高的耐受性和穩(wěn)定性。由于實際進行操作施工的人員技術(shù)水平有限，因此所選用的施工設(shè)備在操作上應盡量簡單易行，以避免由于操作不當而引起安全事故。在施工時，不同的設(shè)備間要能夠相互配合與協(xié)調(diào)，各自充分發(fā)揮出其性能。同時應對施工設(shè)備的運行狀態(tài)進行實時的監(jiān)控，保證施工的效率。

2.4 土石壩施工中的填筑以及壓實作業(yè)

2.4.1 土石壩工程的鋪土施工

在鋪土作業(yè)時應按照軸線方向來開展施工，鋪土時要保證鋪填均勻，為后續(xù)的平土施工創(chuàng)造良好的條件。鋪土時應擊碎超徑石塊，同時要對冒出的石塊進行剔除。在自卸車進行作業(yè)時應采取倒退鋪土的方式，以避免土料被過度壓實而出現(xiàn)剪切的情況。此外，作業(yè)車輛在通過反濾層的時候應盡量防止沾染反濾料，以免其進入到防滲體內(nèi)，對工程的整體質(zhì)量和安全造成不利的影響。

2.4.2 土石壩工程的平土施工

完成鋪土后就開展平土施工。平土時應根據(jù)設(shè)計要求的厚度來仔細劃分平整層，逐層進行平整施工。通常可以采取拉線的方法來對土層厚度進行合理的控制，并在厚度確定后規(guī)劃平土施工的具體施工方案。目前在平土施工時主要采用機械作業(yè)方式。傳統(tǒng)的人工平土不僅效率低，而且受天氣的影響比較大，施工的進度難以得到有效的保證。采用機械施工后，不僅施工效率和平整質(zhì)量比較高，而且受環(huán)境因素的影響也比較少。比較常用的平土設(shè)備是推土機，其具有良好的應用效果。

2.4.3 土石壩工程的壓實作業(yè)

對土層進行平整后，還需要進一步壓實。輾壓機是目前比較常用的壓實機械。在進行壓實時，輾壓機前進的方向應與壩體的軸線方向保持平行。另外，在施工中要對碾壓遍數(shù)進行科學的控制，既要避免漏壓，也要避免過壓造成的剪切情況。壓實作業(yè)應逐段開展，對搭接長度要進行嚴格的控制，通常應控制在50cm范圍內(nèi)。對于在施工中的接合部分應選用夯實機來進行施工。

2.4.4 土石壩工程的心墻以及反濾料的相關(guān)施工技術(shù)

在進行心墻部分的施工時要注意心墻與砂殼在上升過程中要保持平衡。心墻如果上升太快，會導致干裂，影響施工的質(zhì)量。而砂殼如果上升的比較快，也會影響心墻的施工，并對施工的整體進度造成不利的影響。在進行防滲體以及反濾料的施工時，其填壓厚度每次都有區(qū)別，所以應根據(jù)實際的需要來保證達到平起施工的效果，一般常采用土砂平起的施工方式。在實際施工時應根據(jù)土料以及反濾料不同的填筑順序，相應的采取先土后砂或者先砂后土的施工方法。在開展塑性斜墻的施工時，砂殼的修筑高度如果無法達到設(shè)計高程的要求時應重新填筑斜墻的土料。施工中應盡量避免砂殼存在質(zhì)量缺陷而出現(xiàn)沉降不均勻的情況，這會使斜墻出現(xiàn)裂縫，影響整個工程的施工質(zhì)量和安全。

2.4.5 土石壩工程的組織施工

在開展土石壩的施工時應進行科學的管理，在施工現(xiàn)場有多道施工工序和不同的工種，所涉及的機械設(shè)備也比較多，因此需要采取流水作業(yè)等組織方式來進行施工作業(yè)，并對作業(yè)面進行合理的劃分，對各個工序的施工隊伍進行梯次組織，分別開展施工作業(yè)。

3 結(jié)語

水利水電項目直接關(guān)系到我國的經(jīng)濟發(fā)展，因此必須高度重視其施工技術(shù)和質(zhì)量。在工程建設(shè)中土石壩的相關(guān)施工技術(shù)具有比較明顯的優(yōu)勢，不僅能充分利用當?shù)氐脑牧希移涫┕すに囈约昂笃诰S護都相對簡單，有效地降低了施工的成本。雖然土石壩技術(shù)中還存在防滲方面的缺點，但是其仍然是具有較高使用價值的一種壩體構(gòu)筑方式。因此，需要施工單位和相關(guān)的技術(shù)人員對現(xiàn)有的施工技術(shù)不斷完善和創(chuàng)新，解決現(xiàn)有技術(shù)中的瓶頸問題，充分發(fā)揮其優(yōu)勢。此外，在施工中要科學組織，嚴格管理，提高施工的質(zhì)量和效率，從而為水利水電項目的整體工程質(zhì)量奠定堅實的基礎(chǔ)，為我國的經(jīng)濟建設(shè)創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境。