水利工程土壩設計及施工技術初探

徐宏璐 閆喜

摘 ? ?要：在我國的現代化進程當中，水利工程建設是尤為重要的組成部分，關系到社會生產生活的正常運轉。在農田灌溉、發電和防洪抗澇等工作中，都需要依靠水利工程的功能。土壩具有良好的適應性，因此在水利工程當中得到普遍應用，其設計與施工的質量，會對水利工程的運行效果產生直接影響。本文將通過分析水利工程土壩設計及施工技術要點，探索水利工程土壩設計及施工技術的應用措施。

關鍵詞：水利工程;土壩設計;施工技術

1 ?引言

土壩是由卵礫、土料和石碴等構成，作為一種擋水建筑具有良好的性能。在土壩的建造當中，由于可以就地取材，因此極大的提升了施工的便捷性。與傳統的剛性壩相比較而言，其具有更強的適應性，在多種地形條件當中都可以得到應用。在我國科學技術的快速發展當中，土壩設計及施工技術也有了明顯提升，為我國現代化建設打下了堅實的基礎。由于土壩的類型存在較大的差異性，因此在設計與施工中應該對其基本要點進行有效控制。在確定技術應用方案時，應該對地形條件、氣候狀況等進行深入勘察，保障技術方案的可行性與合理性。這不僅關系到水利工程的建設質量，也會對人們的生命財產安全產生影響。

2 ?土壩施工條件分析

地質條件是影響土壩施工的主要因素，在施工前應該做好充分的勘察工作，并做好數據記錄與分析。加強建設單位與設計單位、監理單位之間的溝通交流，保障技術應用方案符合當前地質環境的特點，降低意外因素對施工產生的影響。制定相關的預防與應急處理措施，保障施工的順利進行。應該明確壩基的地質構造情況，對相關設計文件進行全面分析【1】。此外，還應該考慮到當地的氣候環境。過高或者過低的氣溫，都會對土壩施工產生不良影響，應該根據當地的氣候條件確定施工計劃，防止影響施工進度。尤其是在多雨季節施工時，應該嚴格控制土料的含水量。

3 ?水利工程土壩設計及施工技術要點

3.1 ?料場處理

在施工前應該做好有效的清理工作，樹枝、樹根和彈簧土等多存在于壩基處，對其進行清除能夠有效避免滲漏問題的出現。料場的處理也是土壩施工中的關鍵環節，應該建設性能優越的排水設施，應對雨季施工的要求。主要是針對地下水和降水進行處理，能夠有效控制土料含水量，防止對料場產生負面影響。選擇符合施工條件的黏土料，確保其物理性能與整體施工要求相符【2】。同時，應該控制備用料的數量，確保其具有均勻的質地，防止貯量不足給施工帶來的限制。對黏土料的物理性質進行實驗分析，在施工中應該避開耕地，同時確保良好的運輸條件。在嚴寒的冬季施工時，為了能夠降低低氣溫對施工質量產生的影響，應該采用干草和樹葉等進行覆蓋處理。

3.2 ?筑壩

筑壩施工應該盡可能防止降雨的影響，防止土料由于含水量上升對抗剪強度產生的影響，以保障土層接觸面的粗糙性，提升土壩施工質量。在施工前應該對土料的含水量加以測定，防止由于含水量超標難以實施碾壓施工。在設計方案的制定過程中，應該符合水利工程的整體設計要求，及時清理施工現場的彈簧土。在施工中應該由專業人員負責抽樣測試，保障良好的施工條件【3】。根據設計要求明確鋪土的實際厚度，加強對氣候狀況的預測分析，降低意外因素對施工的干擾。同時，根據當地條件采取防雨措施，防止積水出現在工作面當中，保障工程建設的順利實施。

4 ?水利工程土壩設計及施工技術的應用

4.1 ?施工取料

在取料時應該加強與設計單位之間的溝通交流，通常情況下會采用外購的形式。應該由專業人員負責采購環節，加強對供應商資質的調查分析，確保原材料的質量符合施工要求。對市場價格進行對比與預估分析，在保障施工質量的同時，能夠降低施工成本。對土料進行清理，防止雜草等產生影響，在選擇排水棱體塊石碴時，應該對其規格和質量進行檢測【4】。應該合理應用挖掘機和壓路機等進行挖取和碾壓處理，在施工前應該對各類機械設備進行嚴格檢測，防止在施工中出現嚴重故障。應該就近選擇回填用黏土，并由監理工程師對其進行嚴格檢測，保障其滿足土壩填筑的施工要求。

4.2 ?土料實驗

土料實驗的開展，能夠有效控制土料的質量，增強實際施工效果。擊實試驗應用于取土場當中，并交由專業實驗人員進行操作。同時，應該加強與監理工程師的溝通交流，加強對土料最大干密度和最佳含水量的有效控制。

4.3 ?土壩施工

4.3.1 ?準備工作

由于土壩施工涉及的內容較多，因此應該做好充足的準備工作，在試驗采樣時可以應用水準儀、全站儀等設備，并對其進行立桿標記。及時清理施工現場的覆蓋層，保障施工的順利進行，通常會采用人工結合機械施工的方式提升施工效率。

4.3.2 ?施工注意事項

壓實處理應該在基礎挖掘完成后進行，在此過程中通常會應用18t振動式壓路機。為了能夠起到良好的壓實效果，壓路機應該曲線行駛，通常情況下碾壓遍數不應該低于5遍。在預埋壩基觀測儀器時，應該以土壩的基礎形式為依據，在壩右側0+203斷面與壩左側0+131斷面中進行預埋處理。在排水棱體塊石碴的堆筑當中，優先選擇人工施工的方式，防止縫隙出現在棱體之間，同時控制厚度不超過1m【5】。防止垂直相接的問題出現在砂碎石排水體的施工當中，采用外購的方式獲取碎石料，在鋪筑時應該采用較細的碎石。土工布設置于內側面當中，此工序應該在黏土填筑前、排水體施工后完成。采用人工的方式開展堆砌和鋪攤施工，應該保障施工的連續性，提升土壩的施工質量。當由于意外因素影響無法連續施工時，應該采用一定的覆蓋措施，比如塑料薄膜等，能夠有效防止光照對施工產生的影響。在土料實驗時，應該合理選擇土料廠，確保實驗數據符合相關要求和標準。

4.3.3 ?后期處理

應該交由專業人員及時整理相關實驗數據，滿足上游坡面的施工要求，之后開展護面施工。在壩頂施工前，應該確保壩體填筑設計高程滿足相關要求。防浪墻、排水溝和混凝土路面的澆筑應該依次進行。草皮護坡和素混凝土鑲邊等，也是當前施工的主要環節，素混凝土方格網的澆筑施工應該在草皮植入之前進行，采用人工處理與機械施工相結合的方式，提升施工質量與效率。堆砌排水棱體，進而開展排水溝施工，回填操作應該在澆筑完成的5天后進行，在基礎挖掘時通常采用人工的方式。在路肩緣石的埋設時，應該對交通狀況進行分析，以確定其合理的高度與厚度。

5 ?結束語

料場處理與筑壩是水利工程土壩設計及施工技術的關鍵，施工時應該對地質條件和氣候條件進行分析，提升施工的質量與效率。在實際施工當中，應該保障施工取料與土料實驗的規范性，對不同施工要點進行嚴格控制。這不僅能夠提升水利工程的建設質量，同時也是保障現代化建設順利實施的關鍵環節。

參考文獻：

[1] 陳國平.水利工程施工中土壩軟基的處理方法[J].建材與裝飾，2019（8）：294～295.

[2] 范永林.關于水利工程土壩設計及施工技術的研究[J].農民致富之友，2018（1）：59.

[3] 買買提艾力·艾海提.水利工程土壩設計及施工技術分析[J].南方農業，2017（17）：112～113.

[4] 王昌平.淺議水利工程土壩設計及工作特點[J].低碳世界，2016（27）：143～144.

[5] 周耀剛.淺議水利工程土壩設計及工作特點[J].科技創新與應用，2013（12）：142.

作者簡介：

徐宏璐（1980—）性別：女，職稱：高級工程師，籍貫：陜西省西安市，水利水電工程壩工專業，主要從事混凝土壩、土石壩的設計、計算及施工管理的工作與研究。工作單位：中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司。