對(duì)水利工程土石壩施工技術(shù)的研究探討

鄧家平

摘要：近些年，土石壩在水利工程中得到了大面積應(yīng)用。土石壩擁有漫長(zhǎng)的發(fā)展史，隨著水利工程建設(shè)的大力開(kāi)展，土石壩技術(shù)憑借全新面貌再次進(jìn)入人們的視線，并被廣泛應(yīng)用在水利項(xiàng)目中。筆者依托長(zhǎng)期的實(shí)踐探索，首先介紹土石壩施工，然后具體探討土石壩技術(shù)，最后研究其未來(lái)發(fā)展方向，希望可促進(jìn)相關(guān)研究的開(kāi)展。

關(guān)鍵詞：水利工程；土石壩；施工技術(shù)；研究探討

前言：土石壩除被應(yīng)用在我國(guó)水利建設(shè)項(xiàng)目外，在其他國(guó)家也得到普遍應(yīng)用。土石壩壩形所需材料非常容易獲取，經(jīng)濟(jì)合理，借助現(xiàn)代技術(shù)的引入和整合，土石壩建設(shè)也得到改進(jìn)，其建設(shè)水平不斷提升，截止到當(dāng)前已獲得顯著成效，發(fā)揮著重要作用，擁有良好的發(fā)展前景。

一、 土石壩施工概述

（一）類型

在水利工程項(xiàng)目中，土石壩較為常見(jiàn)，通常參照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，也將土石壩劃分成多種類別，從高度層面而言，土石壩一般包含高、中與低壩，從施工方法的層面而言，主要包含碾壓式與定向爆破式等不同各類型，其中應(yīng)用最多的就是碾壓式土石壩[1]。

（二） 優(yōu)點(diǎn)

土石壩與其他壩形相比，存在較多優(yōu)點(diǎn)，且年代久遠(yuǎn)，發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng)。土石壩工程所用材料主要是就地取材，有效了利用土石，并以此來(lái)充當(dāng)主要原材料，最大限度地節(jié)省施工材料，縮減材料運(yùn)輸成本，進(jìn)而降低土石壩施工整體成本。土石壩涉及的工序較少，便于施工，有利于組合施工，所花費(fèi)的時(shí)間一般較少。土石壩的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，便于維修和改造工程的開(kāi)展。土石壩應(yīng)對(duì)水利工程形變的能力較強(qiáng)，且壩身主要為土石散粒。

（三） 缺點(diǎn)

土石壩功能具有一定局限性，不能溢洪，若想應(yīng)用土石壩施工，則一定要設(shè)計(jì)溢洪道，相對(duì)來(lái)說(shuō)，可促進(jìn)施工導(dǎo)流。因土石為粘土料，在具體填筑環(huán)節(jié)非常容易受到外界干擾，在雨天通常應(yīng)停止施工。同時(shí)，壩身需要定期進(jìn)行維護(hù)檢修，進(jìn)而提升了運(yùn)營(yíng)管理難度，特別是在出現(xiàn)沉陷問(wèn)題后，通常需要投入較多進(jìn)行治理。另外，土石壩被滲透的可能性較大，所以，在施工過(guò)程應(yīng)全面預(yù)防[2]。

二、 土石壩施工技術(shù)

（一）料場(chǎng)的分布設(shè)置

料場(chǎng)作為堆放土石壩材料的主要場(chǎng)所，是開(kāi)展土石壩施工的物質(zhì)保障，一定要科學(xué)規(guī)劃材料廠，有效使用。在土石壩施工階段，料場(chǎng)規(guī)劃、布設(shè)和使用影響著施工質(zhì)量，決定著施工進(jìn)度，干擾著工程投資，因此，一定要有效落實(shí)料場(chǎng)規(guī)劃工作，從時(shí)間與空間層面著手，科學(xué)規(guī)劃。

科學(xué)分布、合理設(shè)置料場(chǎng)，首先，應(yīng)慎重挑選料場(chǎng)位置，有效選擇高程，同時(shí)，巧妙布設(shè)，全面完成空間規(guī)劃布置工作；其次，掌握和明確與土石壩施工所需材料相關(guān)的參數(shù)指標(biāo)，確保土石壩施工所需材料質(zhì)量滿足標(biāo)準(zhǔn)，合理規(guī)劃布設(shè)；最后，統(tǒng)一權(quán)衡料場(chǎng)和水利施工實(shí)際強(qiáng)度、壩體填筑區(qū)域變形的內(nèi)部影響。綜合來(lái)說(shuō)，應(yīng)有效落實(shí)料場(chǎng)規(guī)劃、分布與設(shè)置工作，同時(shí)，確保料場(chǎng)整體儲(chǔ)量符合壩體總方量標(biāo)準(zhǔn)，并達(dá)到施工強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，有效利用土石料，充分發(fā)揮自身功效。

（二） 加工運(yùn)輸

土料經(jīng)由規(guī)范處理后，便可投入到土石壩施工中，充當(dāng)原材料。然而，因粘土顆粒通常較小，且親水性優(yōu)良，若土料內(nèi)部的含水量偏高，則將制約工程施工。因此，工程施工人員一定要參照技術(shù)規(guī)范來(lái)落實(shí)土料含水量。若在特定條件下，則要求處理含水量，常規(guī)條件下，土料含水量應(yīng)為2%，一般可借助下述兩種方法來(lái)保證含水量，一方面，若土料含水量偏高，施工人員則可借助自然蒸發(fā)與人為烘烤等手段來(lái)降低含水量；另一方面，若土料含水量不足，則應(yīng)適當(dāng)增添水，主要在裝料環(huán)節(jié)或運(yùn)輸過(guò)程完成加水操作[3]。

礫土若包含大粒度石頭，然而是，數(shù)量較少，并不明顯，則施工人員可利用裝耙推土機(jī)進(jìn)行處理，然后再后續(xù)填筑工序中，重新清理便可，若石頭數(shù)量偏多，較為顯眼，則需要借助篩分裝置進(jìn)行清除，還可借助高坡下料進(jìn)行處理，一般可徹底、有效清除大力度石頭。若過(guò)濾料直徑偏大，施工人員則應(yīng)實(shí)施控制爆破，借助這一技術(shù)進(jìn)行處理，若為反濾料，則應(yīng)通過(guò)篩分工藝完成加工處理。從挖掘到運(yùn)輸整個(gè)過(guò)程，一定要應(yīng)用可行、適宜的機(jī)械設(shè)備，進(jìn)而保障施工質(zhì)量。

（三） 土料壓實(shí)

土料壓實(shí)決定著土壩施工質(zhì)量。土料粘結(jié)性能、摩擦力與防滲性關(guān)乎著土石壩的可靠性與安全性，隨著土料密實(shí)性的提升而不斷增加。土料的基本性質(zhì)、顆粒的具體組成、含水情況和壓實(shí)性決定著土料壓實(shí)性。其中顆粒組成影響著壓實(shí)效果，顆粒越小，空隙比重則越大，因此，對(duì)于含水量礦物而言，隨著分散度的提升，壓實(shí)難度逐漸變大。土料含水量關(guān)乎著壓實(shí)效果，是其中一個(gè)影響因素。非粘土自身的摩擦力偏大，粘結(jié)力與壓縮性均不大，透水性優(yōu)良，壓縮迅速，便于排水，可有效達(dá)到壓實(shí)目的。

（四） 填筑施工

在土壩工程中，填筑施工是另外一個(gè)較為重要的工序，填筑施工效果影響著土石壩的質(zhì)量。由此可知，施工單位開(kāi)展填筑施工操作時(shí)，應(yīng)依托鋪料、灑水等組成工序有序開(kāi)展。同時(shí)，在土壩施工過(guò)程，應(yīng)科學(xué)編排施工工序，借助流水作業(yè)開(kāi)展工程施工，以此來(lái)規(guī)避耽擱土石壩施工問(wèn)題的出現(xiàn)[4]。另外，借助平起填筑可大幅簡(jiǎn)化接縫等基本工序，以此來(lái)拓展填筑面，促進(jìn)大型機(jī)械施工。施工單位圍繞土石壩開(kāi)展分層強(qiáng)夯填筑操作時(shí)，應(yīng)有效控制、合理調(diào)整層土厚度，依托大能量夯機(jī)開(kāi)展碾壓操作，以此來(lái)增大土石料密度，全面控制層土厚度，最終縮減土石壩工程量，降低工程造價(jià)。

三、 水利工程項(xiàng)目土石壩施工的未來(lái)發(fā)展

分析當(dāng)前水利土石壩施工可知，因土石壩可顯著縮短施工周期、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，所以，被大面積應(yīng)用在水利建設(shè)中。在水利工程數(shù)量日益增加的當(dāng)下，施工單位應(yīng)合理選擇施工方法，進(jìn)而嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，同時(shí)，有效發(fā)揮土石壩自身的防滲漏功效，以此來(lái)讓施工單位在一段時(shí)間內(nèi)有效打造優(yōu)質(zhì)工程。從另一層面而言，土石壩大力應(yīng)用，還促進(jìn)了土石壩技術(shù)的提升[5]。原有的土石壩施工存在許多優(yōu)點(diǎn)，例如，施工簡(jiǎn)單、便于操作、對(duì)地基的要求不高，因此，施工單位高度重視土石壩施工效率的提升與施工進(jìn)程的加快。另外，縮短施工周期、提升填筑強(qiáng)度依托大型機(jī)械設(shè)備，由此可知，土石壩施工在未來(lái)也將朝著大型機(jī)械化方向發(fā)展。這可降低施工成本、提升施工效率，并可改進(jìn)施工技術(shù)，提升技術(shù)水平。在未來(lái)，科學(xué)技術(shù)將日益進(jìn)步，社會(huì)經(jīng)濟(jì)將不斷提升，一定會(huì)產(chǎn)生大量現(xiàn)代、高端的土石壩材料。從這一層面而言，新材料的出現(xiàn)將會(huì)淘汰和摒棄舊材料，新材料的引入，可增強(qiáng)土石壩的基本性能，改善土石壩施工質(zhì)量，提升實(shí)踐效果，這也將變成水利土石壩的另外一個(gè)主要研究方向，并將成為必然。

結(jié)語(yǔ)：科學(xué)技術(shù)的高度發(fā)展，將加快新材料的更迭，促進(jìn)新技術(shù)的普及。土石壩這種施工技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)利用，應(yīng)緊追社會(huì)發(fā)展，合理引入新材料，有效應(yīng)用機(jī)械化設(shè)備，以此來(lái)引導(dǎo)水利土石壩朝著規(guī)范化和綜合化的方向發(fā)展，最終提升施工水平，降低資源浪費(fèi)，增加施工效益。

參考文獻(xiàn)：

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[4]張朝印.探討水利工程土石壩施工的技術(shù)與趨勢(shì)[J].江西建材，2015，（9）：126，131.

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