試析水利工程建設中土石壩技術

黃萬榮

摘 要：土石壩屬于水利工程的重要組成部分，而隨著近年來我國水利建設領域的快速發展，水利工程建設中的土石壩技術也實現了長足進步。基于此，本文將簡單分析水利工程建設中土石壩技術應用要點，并結合實例深入探討反濾料精確摻配與精細施工技術在水利工程土石壩建設中的具體應用。

關鍵詞：水利工程;土石壩技術;反濾料;攤鋪

土石壩具備就地取材、節約成本、適應變形等特點，但受到較大的沉陷和不均勻沉陷影響，土石壩施工難度和施工質量控制需求均較高。為盡可能保證水利工程土石壩施工質量，正是本文圍繞水利工程建設中土石壩技術開展具體研究的原因所在。

1 水利工程建設中土石壩技術應用要點

1.1 原材料選用要點

水利工程建設中土石壩施工進度和質量直接受到填充材料布置影響，因此材料的選擇必須充分考慮交通因素影響，保證足夠的填充材料能夠較好服務于具體施工，且材料質量能夠滿足規范和設計要求。通過合理規劃材料、明確施工強度與壩體建筑部位變化、充分結合高程位置材料需求，即可更好服務于水利工程建設[1]。

1.2 土石料加工要點

土石料的加工需從三部分入手，包括加工土料、開采砂礫石料與堆石料、開挖運輸土石料。加工土料環節需首先清除表層不合格的土料，土石壩施工可利用余下土料，但考慮到土料的親水特性，加工過程中的含水量調整必須得到重視，如存在較高的含水量，可對土料進行烘烤、翻曬處理，以此利用自然蒸發方式降低含水量。如含水量降低，可在料堆或料場進行土料加水處理，或在運輸、裝料、開挖等環節添加適量水分，保證土料含水量滿足設計與標準需要。在加工土料的過程中，超徑土料的分離處理也不容忽視，一般采用高坡下料的方法，也可以采用簡單的篩分裝置，由此土料粒徑即可得到更為針對性的控制;在開采砂礫石料與堆石料環節，需基于不同地域針對性選擇開采方法，一般可細分為水下開采和陸地開采兩類，配合常用的深孔梯段爆破方法，即可滿足堆石料開采需要。考慮到爆破產生的石料大小不一，可采用淺孔爆破法處理超徑較大的石料，使用機械設備粉碎處理超徑較少的石料;開挖運輸土石料需基于工程實際制定方案，并結合施工工期、水利工程土石壩特點、施工距離等現實情況，正向鏟開挖、斗輪式挖掘機開挖、采砂船開挖等開挖方法需針對性配備運輸方式，如自卸汽車運輸上壩、膠帶機運輸、有軌機車運輸等，具體需結合實際施工條件，為減少壩料的轉運次數，機械利用率的提升必須得到重視[2]。

1.3 加強施工前的組織計劃

為更好保證水利工程建設中土石壩技術應用質量，施工前的組織計劃極為關鍵，以此結合具體施工程序，即可針對性關注機械設備的協同作業、不同工種在施工中的相互協作。考慮到施工過程中可能出現的土石壩壩面擁擠問題，正常的施工順序很容易受到影響，并隨之影響施工效率、質量及安全。在具體施工前，必須針對性制定嚴密的組織計劃，具體施工也需要嚴格按照計劃要求落實，為減少施工人員間產生的干擾和影響，具體施工可基于流水作業的形式開展。為保證土石壩填筑的質量，施工過程還可以采用平起填筑施工的方式，接縫、削坡等施工工序可由此減少。

1.4 強夯與重壓要點把握

在土石壩填筑施工過程中，填筑材料的夯實屬于重點施工環節，一般水利工程土石壩會采用10cm～20cm的厚度進行每層材料填充，為設法提升填充材料的密實程度，提高其抗變形、抗壓能力，避免過大的壓力引發變形問題，土石填充料的預壓處理多會采用大型機械，以此逐層夯實土石填充料，配合“夯實-填充-再夯實”方法，即可保證土石壩高度和質量滿足設計要求。一般采用重壓的方式進行土石壩結合部位的施工，為避免滲漏問題出現，防滲材料多會用于壩體施工，且需要深入周圍的地基，而隨著分層填筑施工的推進，橫向的接縫或接坡需基于施工要求針對性設置，這些結合處對土石壩質量造成的影響同樣不容忽視。

1.5 反濾層填筑施工方法選擇

土石壩反濾層填筑方法可細分為三類，包括沙松坡接觸平起法、擋板法、削坡體法。沙松坡接觸平起法具備較高的強度，需開展完全的機械化施工，施工可實現壩殼料平起、防滲體、反濾料的填筑目的。擋板法與削坡體法同樣屬于常用的反濾層填筑方法，需基于施工的實際進展針對性選擇。在具體的反濾層填筑施工過程中，可采用先填土后填砂或先填砂后填土的方式進行反濾層填筑，以此保證砂與土之間的犬牙交錯出現，同時犬牙的厚度必須大于反濾層的厚度，并保證防滲體的有效斷面能夠滿足設計要求[3]。

2 實例分析

2.1 工程概況

為提升研究的實踐價值，本文以某礫石土心墻堆石壩工程作為研究對象，工程反濾層設置于壩體下游側和心墻上。介于篇幅限制，本文僅對該工程的反濾層填筑施工進行深入探討。工程采用反濾料4種，填筑總量為168.2m3，采用反濾料精確摻配并開展精細施工，反濾料精確摻配基于計算機自動化控制系統實現，由此可見保證反濾料最低平均合格率在97%以上，配合精細施工，工程反濾層填筑施工質量最終得到了較好保障，因此該工程具備較高借鑒價值。

2.2 施工要點總結

施工基于一種雙料攤鋪器進行，采用推土機作為施工動力，以此沿土石壩心墻區土-砂分界面牽引攤鋪器，雙料攤鋪料箱的補充上料由裝載機或液壓反鏟負責，由此即可完成料物一次性平齊同步攤鋪，心墻區土-砂分界面上土、砂施工質量可由此得到保障。施工采用的雙料攤鋪器不具備底箱式結構，而是在攤鋪器中間設置料倉分隔鋼板，同時設置補償料口，以此結合試驗確定的沉降率，料種分縫部位的碾壓效果即可得到保障。在具體的土石壩土-砂分界面施工過程中，層面處理及驗收、測量放線、雙料攤鋪器就位、卸料、攤鋪、碾壓、檢測等環節均不容忽視。在層面處理及驗收環節，需做好雜物清理工作，并保證驗收合格;測量放線環節需基于手持式GPS測量儀與自測方位光束引導放線器開展放線操作，標記采用白灰，并畫出推土機行走軌跡引導線;雙料攤鋪器就位環節需保證料種分界線與料種分割板重合;卸料環節采用后退法由自卸汽車分別卸載反濾料及礫石土料至各自施工位置，采用單車分堆卸料的方式進行反濾料的卸料;攤鋪環節需一次性完成鋪料，并保證及時跟進給料，挖機調整需在偏離白灰線5cm以上時進行，以此完成分界面鋪筑，特殊地段采用反鏟進行攤鋪。心墻土料采用進占法填筑，反濾料填筑采用后退法;碾壓環節采用2.2m碾寬、沿鋪筑方向進行，采用26t自行式振動平碾，靜碾2遍+振碾12遍，采用（2.5±0.2）km/h的振動碾行走速度;檢測采用試坑灌水法，以此確定顆粒級配、相對密度、壓實度，采用1次/500m3的取樣頻次，每層至少1次。配合針對性的上料速度與精度控制、推土機行走路線順直控制、數字化監控系統監控、定期開展的壓實度試驗檢測，工程施工質量最終得以滿足規范和設計要求。

3 結語

綜上所述，水利工程建設中土石壩技術應用需關注多方面因素影響。在此基礎上，本文涉及的加強施工前的組織計劃、強夯與重壓要點把握、反濾層填筑施工方法選擇等內容，則提供了可行性較高的土石壩技術應用路徑。為更好開展土石壩施工，信息化技術的針對性應用必須得到重視。

參考文獻：

[1]張敏.水利工程土石壩壩體施工技術要點探討[J].綠色環保建材，2020（03）：239-240.

[2]陳慶宇.水利水電工程中的土石壩施工技術研究[J].科技風，2020（02）：117.

[3]黃元智，金淑南，王錦.水利工程建設中土石壩技術的運用及質量管控研究[J].江西建材，2018（13）：37+39.