水利水電工程中的土石壩施工技術探討

劉曉琳

摘要：土石壩是水利水電工程中應用較為廣泛的壩體類型，具有施工操作便捷、施工周期較短、物料消耗較低等顯著優勢。雖然土石壩技術是水利水電工程施工中的基本技術，但依然需要把握土石壩施工技術要點，注重質量管理。基于此，文章從土石壩筑壩材料選擇及加工、設備選型、壩體填筑及壓實三個方面探究水利水電工程中的土石壩施工技術，以供參考。

關鍵詞：水利水電工程;土石壩;施工技術

土石壩以土料及石料為壩體填筑材料，一般遵循就地取材的基本原則，省去了材料異地運輸的時間與成本，因此具有施工材料易獲取、成本低廉的優勢。與此同時，土石壩結構較為簡單，包括碾壓土石壩、堆石壩等多種類型，適用于不同的水利水電工程建設，且強度與剛度、應變形能力、防滲性能等都能達到水利水電工程建設標準。土石壩的特點及優勢決定其在水利水電工程中具有廣泛的應用空間，但在實際的工程建設中依然需要把握好土石壩施工技術要點，注重對關鍵及特殊工序的施工質量控制，在能夠最大化發揮土石壩施工技術的應用效果。

一、水利水電工程中土石壩筑壩材料選擇及加工技術

水利水電工程中土石壩筑壩材料包括防滲料、壩殼料、反濾料及過渡料，在筑壩材料選擇上需根據材料使用的部位及功能確定材料的各項參數與質量標準。如防滲料的防滲性能需達到設計要求，并且具備良好的施工性與經濟性;再如壩殼料的選擇以堆石、砂礫石及風化料為宜;此外反濾料及過渡料的選擇需要滿足堅固性的要求[1]。

土石壩筑壩材料選擇完成且質量檢驗達標后，需要對料場進行開采并對筑壩材料進行進一步加工。首先，在筑壩材料開采上需要根據土層厚度、材料含水量、土層層次等選擇合適的開采方式。通常情況下如果土層較厚、土料層次較多且各層次土料之間的物理學性能、質量特性等相差較大，宜采用立面開采工藝，反之則適用平面開采工藝。其次，在筑壩材料加工中，需要根據筑壩材料所處的水文環境、實際指標等確定加工方法。一般情況下，如果筑壩材料天然含水量遠高于設計標準，在開采階段便需要通過自然烘干、翻曬或烘烤的方式降低土料含水量;如果筑壩材料的開采涉及到水下開采，則需要預先設置好排水措施排除多余的水分，監測土料含水量后確定是否需要翻曬或烘烤。同時，對于超粒徑塊石的處理可以采用兩種技術措施：針對大體積且強度較高的巖石，可以采用風動鑿巖機在巖石表面進行鉆孔爆破處理;針對體積大但強度較低的巖石可以采用機械破碎技術，以吊錘重力雜碎塊石，使石料粒徑滿足設計標準。

二、水利水電工程中土石壩施工設備選型技術要點

水利水電工程中土石壩施工設備選型技術主要針對筑壩材料開挖及運輸設備。設備選型的主要依據為土石壩施工現場場地特點、機械性能、工作效率、通用性、經濟性及配套性。通過梳理土石壩施工資料可以發現，當前土石壩施工中設備的選型與工藝組織形式主要包括四種類型：①正向鏟+自卸車。以正向鏟作為開挖設備，以自卸車直接運料上壩，具有設備通用性強、管理簡單的優勢，但運輸距離限于10m以內;②正向鏟+膠帶機。在前述設備組織模式的基礎上，將自卸車改為膠帶機，相對于自卸車來說，膠帶機可以實現材料的即挖即輸，省去了材料裝卸時間與工序，具有機械自動化程度高的優勢，但在運輸距離上也具有較大的限制性。為此，在實際應用中通常以膠帶機與自卸車配合，可以延長運輸距離，并且顯著降低筑壩材料運輸成本;③斗輪式挖掘機+膠帶機+自卸車。相對于正向鏟來說，斗輪式挖掘機適用于大體量筑壩材料的開挖作業，具有工作效率高、機械連續作業的優勢，配合膠帶機與自卸車也能夠實現筑壩材料的直接上壩;④采砂船+有軌機車+膠帶機（自卸車）。適用于開采水下筑壩材料，可以直接對超粒徑土料進行篩選。同時，有軌機車運行更加平穩，配合自卸車或者膠帶機可以直接上壩。但該設備組合成本較高，在實際應用中還需對其技術性、經濟性進行綜合考量[2]。

三、水利水電工程中土石壩壩體填筑及壓實施工技術

水利水電工程中土石壩壩體填筑施工工序較為復雜，包括筑壩材料的攤鋪、碾壓、壓實與質量檢驗。因此在實際施工中一般采用流水線施工作業組織形式，首先對壩面進行分段，各專業根據分段計劃進入實際施工中;其次，同一工段的施工隊伍按照相應的技術標準、設計規范等進行連續作業，該工段施工結束后進行質量檢驗，重點檢查壩體材料的壓實度、含水量等;最后，剩余專業施工隊伍依次連續施工，施工結束后對土石壩進行總體校驗及檢查[3]。此種施工作業組織方式可實現標準化、規范化施工，且各個工段的專業施工隊伍擁有自己的物料堆放場地、施工機械設備等，各個工段之間互補干擾，并且可以實現物料及設備資源的充分利用。

結束語

水利水電工程中，土石壩是一種常用的施工技術，其具有成本低、施工簡單、物料消耗少等顯著優勢。在土石壩施工中需綜合考慮筑壩材料的質量特性、施工性與經濟性，材料選擇并檢驗合格后對其進行加工處理，保證材料含水量及各項物理學性能指標達到設計標準。接下來進行材料開挖及運輸，需根據施工場地特點、機械設備維護保養需求等確定設備組合形式。最后，采取流水線施工作業組織形式進行土石壩壩體填筑，在保證施工質量的基礎上解決施工成本、提升施工效率。

參考文獻

[1]曹向榮，張國銀.水利施工中土石壩施工技術的應用探討[J].低碳世界，2021，11（04）：126-127.

[2]袁鳳裕.水利水電工程中的土石壩施工技術研究[J].科技創新與應用，2021（11）：161-163.

[3]劉顯興.淺議水利土石壩工程筑壩施工技術要點[J].珠江水運，2021（05）：48-50.