水利施工中土石壩施工技術(shù)研究

張傳鑫 常明昊 王永永

【摘要】經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，促進(jìn)水利工程建設(shè)項(xiàng)目的增多。在水利工程建設(shè)過程，通過有效的開展土石壩壩體施工技術(shù)研究，利于全面提高水利工程施工水平。新時(shí)期，水利工程土石壩壩體施工技術(shù)不斷發(fā)展，在有效的開展施工研究過程，應(yīng)該結(jié)合具體工程實(shí)際，科學(xué)的引入更加高效的技術(shù)措施，從而才能有效的保證施工建設(shè)質(zhì)量。本文就水利施工中土石壩施工技術(shù)展開探討。

【關(guān)鍵詞】水利工程;土石壩;施工技術(shù)

在城鎮(zhèn)化發(fā)展背景下，水利工程項(xiàng)目增多，土石壩施工技術(shù)為水利施工中常用的壩體施工技術(shù)，其施工質(zhì)量直接關(guān)系到水利工程作用的發(fā)揮。就此，施工單位應(yīng)明確土石壩施工流程，掌握施工技術(shù)要點(diǎn)，做好人員組織與材料設(shè)備管理工作，方可發(fā)揮土石壩施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

1、水利工程中土石壩的概念

針對(duì)土石壩而言，混合土料、石料與混合料，通過碾壓操作等，建立起擋水壩。對(duì)于壩體而言，所應(yīng)用的主要材料是其性質(zhì)的決定性因素，利用土料以及砂礫建造成土壩。如果主要應(yīng)用石料這一種材料，那么建造成的石壩，但是將土料和石料混為一體而建造成的是土石壩。近些年土石壩技術(shù)飛速發(fā)展，廣泛應(yīng)用于水利水電施工中，并取得良好成果。在建造土石壩的過程中，主要應(yīng)用兩種材料，一種是土粒，另一種是砂石，我國地大物博，資源非常豐富，在工程建設(shè)過程中，通過實(shí)施各項(xiàng)作業(yè)，主要包括灌注以及拋填等，以此混合土料與石料，從而形成最佳擋水形狀，應(yīng)用水利壩體擋水工程。在長(zhǎng)年實(shí)踐的基礎(chǔ)上，持續(xù)改善施工技術(shù)以及設(shè)計(jì)方案，并加大創(chuàng)新力度。

2、水利施工中土石壩施工技術(shù)特點(diǎn)

在水利施工中，應(yīng)用的土石壩類型較多。根據(jù)壩高，土石壩劃分為低壩（高度<30m）、中壩（高度在30-70m之間）、高壩（高度>70m）;根據(jù)原材料，土石壩劃分為均質(zhì)壩（原料為均一土料）、非土料防滲體壩（原料為透水性高的土料和透水性低的粘土）、土質(zhì)防滲體分區(qū)壩（原料為混凝土等人工材料）;根據(jù)施工技術(shù)，土石壩劃分為碾壓式土石壩（碾壓填筑施工而成）、定向爆破堆石壩（定向爆破技術(shù)）、沖填式土石壩（沖擊填筑而成）?；谕潦瘔蔚氖┕ぴ砑安煌愋?，在水利施工中表現(xiàn)出如下優(yōu)勢(shì)：（1）成本低，土石壩就地取材，需要采購的鋼筋、水泥等材料較少，材料采購、運(yùn)輸成本顯著減少;（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，和其他壩體相比，土石壩的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于后續(xù)改建;（3）施工便捷，基于土石壩的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，施工工序較少，機(jī)械化水平較高，有助于施工效率的提升;（4）適應(yīng)性強(qiáng)，土石壩的壩身由土石散粒體組成，適用于不同地基。

3、壩體施工風(fēng)險(xiǎn)

壩體施工風(fēng)險(xiǎn)主要指：壩體填筑及附屬工程施工風(fēng)險(xiǎn)。包括：鋪料厚度控制風(fēng)險(xiǎn);碾壓參數(shù)控制風(fēng)險(xiǎn);填筑層結(jié)合部位處理風(fēng)險(xiǎn);邊界控制風(fēng)險(xiǎn);附屬工程施工風(fēng)險(xiǎn)。其中：鋪料厚度控制風(fēng)險(xiǎn)主要指：壩體填筑鋪料厚度不符合要求。碾壓參數(shù)控制風(fēng)險(xiǎn)主要指：壩體填筑碾壓遍數(shù)、含水率、密實(shí)度不符合要求。填筑層結(jié)合部位處理風(fēng)險(xiǎn)主要指：壩體填筑層結(jié)合部位的壓實(shí)方法及施工質(zhì)量不合格。邊界控制風(fēng)險(xiǎn)主要指：填筑邊界范圍、坡度不符合要求。

4、水利施工中土石壩施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1填筑施作

在填筑作業(yè)過程中，第一步需要合理劃分填筑壩面，使其成為諸多不同工作面，而且應(yīng)該確保各工作面平行于壩軸線，同時(shí)合理控制平面尺寸，方便機(jī)械施工。當(dāng)填筑壩面時(shí)，一定要嚴(yán)格遵守相關(guān)流程，防止漏壓以及過壓，確保壓實(shí)達(dá)標(biāo)，基于此填筑新料。（1）填料鋪筑。在卸料過程中，通常利用自卸汽車進(jìn)占方式，也就是在平整度達(dá)標(biāo)的松土層，由汽車卸料，在此基礎(chǔ)上充分應(yīng)用推土機(jī)，以設(shè)計(jì)厚度為依據(jù)，前進(jìn)占平料。第一在填料鋪筑過程中，需要確保施工平行于壩軸線，將卸料、填平與檢查集為一體，在保證鋪筑厚度平整均勻的同時(shí)，合理設(shè)置上游坡度，即1%至2%，以粒徑大于正常標(biāo)準(zhǔn)的石料為對(duì)象，一定要將其打碎，清除所有雜物。然后，在防滲體中，當(dāng)開展鋪料作業(yè)的時(shí)候，為防止自卸汽車嚴(yán)重影響壓實(shí)土層，導(dǎo)致其剪力下降，往往應(yīng)用進(jìn)占法完成倒退鋪料。除此之外，通過反濾層，當(dāng)自卸汽車到達(dá)防滲體進(jìn)行鋪筑的時(shí)候，非常容易帶來反濾料，導(dǎo)致防滲土料存在雜質(zhì)，由此降低防滲質(zhì)量，所以需要安裝專門應(yīng)用的“路口”，不僅可以以避免填料混合，以此維護(hù)壩體質(zhì)量，還可以統(tǒng)一解決“路口”位置質(zhì)量問題。另外，在鋪筑全過程中，當(dāng)卸料的時(shí)候，可以應(yīng)用帶式運(yùn)輸機(jī)，也可以應(yīng)用自卸汽車，在此基礎(chǔ)上以設(shè)計(jì)厚度為依據(jù)，使用推土機(jī)完成平料，在填鋪結(jié)束后需保證壩面起伏均勻，避免積水現(xiàn)象發(fā)生。（2）填料加水。部分黏性土料具有較低含水量，對(duì)此，如果含水量過低，需要在填筑之前的一天至兩天完成加水作業(yè)。但是以非黏性填料為對(duì)象，在運(yùn)輸過程中為防止失水，應(yīng)該選擇壩面位置適當(dāng)加水，而且需要做到少加、勤加以及勻加，由此確保壓實(shí)質(zhì)量。除此之外，為保證不同填筑層密切聯(lián)系，在正式填筑之前，需要以上層填筑面為對(duì)象，利用灑水車完成灑水工作，使其濕潤(rùn)度處于合理范圍中，在碾壓過程中，如果應(yīng)用光輪振動(dòng)碾，在進(jìn)行下層鋪料填筑之前，需要為上層鋪面刨毛，并確保其深度不小于五厘米。

4.2土石壩壓實(shí)施工

在填筑施工完成后，需進(jìn)行壓實(shí)施工，通常選擇夯機(jī)動(dòng)力預(yù)壓技術(shù)，提高土石壩的密度，避免土石壩出現(xiàn)變形?；趬误w的分層填筑工藝，施工單位應(yīng)進(jìn)行分層夯實(shí)，確保每層填筑土石料的密實(shí)度滿足施工要求，減少壩體沉降，提高土石壩施工質(zhì)量。為保障土石壩壓實(shí)度滿足工程要求，施工單位應(yīng)在施工期間進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在每層填筑土石料壓實(shí)施工完成后，監(jiān)測(cè)其壓實(shí)度，確保其符合要求后，方可進(jìn)行下一層填筑，保障施工技術(shù)水平，提高土石壩施工質(zhì)量。在壓實(shí)施工完成后，應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)要求驗(yàn)證壩體各項(xiàng)參數(shù)是否符合要求。對(duì)于壩坡而言，通常設(shè)計(jì)為三級(jí)變坡，上游壩坡的坡度分別為1：3、1：3.25、1：3.5，下游壩坡的坡度分別為1：2.5、1：2.75、1：3;對(duì)于壩頂寬度而言，要求中低壩的最小寬度>5m;對(duì)于壩頂高程而言，應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)數(shù)值與校核數(shù)值進(jìn)行驗(yàn)證。例如，對(duì)于設(shè)計(jì)靜水位363.2m，校核364.81m，設(shè)計(jì)防浪墻頂高程366.19m，校核366.38m的土石壩，其壩頂高程應(yīng)控制在365.18m。

4.3混凝土防滲墻施工

混凝土防滲墻需要用到專門的造孔機(jī)械設(shè)備，在操作過程中，需要不斷地在松散、透水的地基上造孔，以泥漿固壁，在泥漿下向孔內(nèi)灌注混凝土，從而得到一整道直立且連續(xù)的防滲墻，以充分發(fā)揮攔截壩體與壩基滲漏的重要作用。就目前而言，該項(xiàng)技術(shù)不斷趨于成熟，在砂層、淤泥層等多個(gè)領(lǐng)域都取得了一定的成果?；炷练罎B墻主要應(yīng)用于地形復(fù)雜的基礎(chǔ)防滲，同時(shí)在土石壩的壩身防滲等工作中也可以起到一定的作用，具備工藝先進(jìn)化水平高、施工效率高、成墻效果直觀、適應(yīng)范圍廣、防滲效果顯著以及節(jié)省成本等顯著優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際的施工過程中，需要對(duì)接縫質(zhì)量等細(xì)節(jié)問題引起足夠的重視。

結(jié)語：

綜上所述，土石壩施工具有成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工便捷、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。在水利施工中，施工單位應(yīng)做好料場(chǎng)規(guī)劃，規(guī)范土石料的開發(fā)與運(yùn)輸，合理處理壩基與岸坡，規(guī)范壩體填筑施工與土石壩壓實(shí)施工，保障土石壩施工質(zhì)量，提高水利工程整體效益。

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