水利水電工程中土石壩施工技術(shù)探討

薛新利

葛洲壩新疆工程局（有限公司），新疆烏魯木齊 830049

水利水電工程中土石壩施工技術(shù)探討

薛新利

葛洲壩新疆工程局（有限公司），新疆烏魯木齊 830049

本文首先對(duì)于水利水電工程中土石壩工程的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，繼而對(duì)于土石壩的施工技術(shù)進(jìn)行了探討，主要從材料的布置以及季節(jié)性調(diào)整、土石料的加工、運(yùn)輸以及填筑過(guò)程中的技術(shù)分析等角度來(lái)進(jìn)行了探討。

水利水電；土石壩；施工

土石壩指的是利用當(dāng)?shù)氐耐亮虾褪匣蛘呋旌狭系?，在?jīng)過(guò)了拋填和碾壓等方法之后堆筑成的一種擋水壩。如果壩體的材料主要是土和砂礫石為主的時(shí)候，就將其稱(chēng)為堆石壩，如果兩類(lèi)材料都占有相當(dāng)?shù)谋壤臅r(shí)候，就將其稱(chēng)之為土石混合壩。土石壩的優(yōu)點(diǎn)就是可以就地取材，對(duì)于壩基的地質(zhì)條件等要求并不是很高，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)易于施工等?，F(xiàn)在隨著大型機(jī)器的運(yùn)用以及壩體的防滲技術(shù)的改進(jìn)，在施工中用到的人數(shù)正在減少，施工工期也在進(jìn)一步縮短等，這些都明顯的降低了施工的成本費(fèi)用等。

1 土石壩的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)分析

首先分析一下土石壩的優(yōu)點(diǎn)。第一就是能夠?qū)崿F(xiàn)就地取材，節(jié)省鋼材和水泥等材料，這樣就可以減少在建筑壩體的過(guò)程中遠(yuǎn)途運(yùn)輸所耗費(fèi)的人力和物力。第二就是結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，在維修以及擴(kuò)建的時(shí)候非常的便利。第三就是由于壩身本身是是散粒體的結(jié)構(gòu)，因?yàn)槠溆辛己玫男阅芸梢赃m應(yīng)變形，所以其對(duì)于地基的要求是較低的。第四就是其施工中的技術(shù)較為簡(jiǎn)單并且工序較少。

土石壩也具有一定的缺點(diǎn)，由于土石壩的壩頂不能溢洪，所以一般來(lái)說(shuō)都需要另外設(shè)置溢洪道；第二就是施工導(dǎo)流并不如硂壩或者漿砌石方便；第三就是粘性土料會(huì)受氣候的影響較大；第四就是沉陷以及不均勻沉陷較大。

2 土石壩施工技術(shù)的探討

2.1 材料的布置

材料的合理規(guī)劃以及使用會(huì)影響到壩體的施工質(zhì)量以及工程投資等，并且還可能會(huì)影響到整個(gè)工程的環(huán)境以及其他部門(mén)的正常運(yùn)行情況。所以說(shuō)施工前就應(yīng)該從時(shí)間安排以及空間布局等幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行全面系統(tǒng)的規(guī)劃。

首先是對(duì)于時(shí)間的安排，在這個(gè)過(guò)程中主要考慮的就是施工的強(qiáng)度跟壩體的建筑部位可能會(huì)發(fā)生的變化；其次就是要對(duì)空間進(jìn)行合理的規(guī)劃要對(duì)材料的位置以及高程等進(jìn)行合理的選擇和布置；其次就是對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)和量的規(guī)劃，應(yīng)該要對(duì)地址的現(xiàn)狀以及形成因素等進(jìn)行合理的檢查測(cè)驗(yàn)等。不僅應(yīng)該要讓材料場(chǎng)的總體儲(chǔ)量要滿足整個(gè)壩體的要求，還應(yīng)該要讓施工的各個(gè)階段都能適應(yīng)起這個(gè)強(qiáng)度。要做到充分的利用材料，不管是永久性的還是臨時(shí)性的。

同時(shí)，還應(yīng)該掌握當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)以及水文等氣象資料，要對(duì)施工工程的季節(jié)性做好控制。土石壩對(duì)于水文氣象等因素極為敏感，子啊雨季的時(shí)候，如果含水量大的話就會(huì)直接的制約到壩體填筑等。對(duì)于度汛期的工程建設(shè)，就應(yīng)該要特別的編制更具針對(duì)性的施工方案。尤其是在我國(guó)北方地區(qū)，由于冬天溫度過(guò)低，所以很多河流會(huì)有結(jié)冰期，那么對(duì)于凍結(jié)土層的開(kāi)挖和灌漿等就會(huì)有不利的影響。

2.2 土石料的加工

對(duì)于進(jìn)行了表面和不合格材料的清楚之后的上山料場(chǎng)的土料，都可以上壩進(jìn)行建筑。可是因?yàn)檎惩恋念w粒較小并且其表面積較大，所以親水性較強(qiáng)，水對(duì)于土料工程的性能會(huì)產(chǎn)生非常大的影響。并且填筑壓實(shí)都有一個(gè)最佳的狀態(tài)和最有含水量的問(wèn)題，所以說(shuō)就要嚴(yán)格的控制土料的含水量，在必要的時(shí)候就要按照規(guī)范來(lái)調(diào)節(jié)處理水分，要保證在填筑壓實(shí)的時(shí)候能夠讓含水率保持在2%的水平。

在對(duì)含水量進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候，主要可以從以下兩個(gè)角度來(lái)進(jìn)行。首先是要有效的降低土料的含水量，主要的方法是自然蒸發(fā)以及烘烤和曬干等；其次就是如果想要能夠提高含水量的話，有效的方法有在料場(chǎng)和料堆加水，或者是在挖掘以及運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中加水。沙礫質(zhì)土料中的超徑石不多的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)用到裝耙的推土機(jī)在料場(chǎng)中先進(jìn)行清除，當(dāng)較多的時(shí)候就可以用到料斗等其他的簡(jiǎn)單的工具來(lái)進(jìn)行篩選篩除等?；蛘哌€可以采用從高坡進(jìn)行下料等方式來(lái)進(jìn)行。

2.3 土石料的運(yùn)輸?shù)?/h3>

在土石壩的施工過(guò)程中，從料場(chǎng)開(kāi)挖開(kāi)始到運(yùn)輸?shù)纫徽麄€(gè)環(huán)節(jié)的各個(gè)工序，都可以由一個(gè)互相配套的程序來(lái)機(jī)械性的完成。這樣就可以形成一個(gè)完整的施工流程，也就是綜合性的機(jī)械化施工流程。尤其是對(duì)于那些大型的土石壩工程中實(shí)現(xiàn)綜合機(jī)械化的施工，就可以更好的提高施工水平和技術(shù)，有效的提高土石壩工程的建設(shè)速度。

2.4 填筑施工過(guò)程中的技術(shù)分析

首先是土石壩的壩面施工程序主要包括了鋪料、灑水和壓實(shí)以及質(zhì)檢等幾個(gè)階段。壩面的工作由于工作面較為狹窄以及工種和工序、機(jī)械設(shè)備都較多，所以在施工的時(shí)候就要考慮到要妥善的安排組織和規(guī)劃。為了避免在壩面的施工中出現(xiàn)人為的干擾等而延誤施工的進(jìn)度，就要采用流水的作業(yè)施工。流水作業(yè)施工組織應(yīng)該要先按照施工的工序來(lái)對(duì)壩面進(jìn)行分段，然后再組織相應(yīng)的施工隊(duì)來(lái)進(jìn)行工作。

其次就是在施工中一般來(lái)說(shuō)都是采用平起填筑施工的方法。這種方法的好處就是可以有效的減少接縫、削坡等工序，有效的保證了填筑質(zhì)量；第二就是保證了有盡可能大的碓石的填筑面，這樣有利于大型的機(jī)械進(jìn)行施工；第三就是有利于在繼續(xù)填筑的時(shí)候布置到防滲區(qū)的道路中；有利于減少料屆的偏差以及相鄰料的平起填筑的時(shí)候的跨縫碾壓等。

第三，就是要在土石壩進(jìn)行分層強(qiáng)夯填筑的時(shí)候，要嚴(yán)格的控制每一層土石的厚度，要保證其在10m～20m之間。同時(shí)還要采用較大能量的夯機(jī)動(dòng)力來(lái)進(jìn)行玉雅，這樣能夠提高土石料的密度并且能夠消除變形等。在分層鋪筑夯實(shí)的過(guò)程之中，在夯擊之后要在土石層中進(jìn)行新的填筑，然后再進(jìn)行夯擊，一直到壩體達(dá)到了我們所需要的高度。在這個(gè)過(guò)程中要控制每一層的土石的填筑厚度以及在夯擊時(shí)的能量，這樣才能夠讓壩體的密度和強(qiáng)度等都能得到顯著的提高，并且可以大大的降低工程量以及造價(jià)等。

2.5 結(jié)合部位施工

在土石壩的施工過(guò)程中，壩體的防滲土料等都不可避免的跟周?chē)牡鼗约鞍镀碌认嘟Y(jié)合，并且因?yàn)槭┕さ膶?dǎo)流和方法以及分層填筑等還一定要設(shè)置一個(gè)縱橫向的接坡和接縫。所以說(shuō)這些結(jié)合部位都是會(huì)影響到整個(gè)壩體的整體性以及質(zhì)量，并且這也是一個(gè)施工中的較為薄弱的環(huán)節(jié)，處理的工序非常的復(fù)雜，對(duì)于施工的技術(shù)要求非常的高，并且因?yàn)槠渲惺止げ僮鬏^多且不易控制質(zhì)量等。因?yàn)榻悠乱约敖涌p如果過(guò)多的話，還會(huì)對(duì)整個(gè)壩體的填筑強(qiáng)度產(chǎn)生影響，尤其是影響到機(jī)械化的施工。所以說(shuō)對(duì)于壩體的結(jié)合部位的施工，一定要采取合理并且可靠的技術(shù)措施，同時(shí)還要加強(qiáng)對(duì)質(zhì)量的控制和管理，一定要確保壩體的質(zhì)量能夠符合預(yù)先的設(shè)計(jì)要求。

2.6 反濾層的施工

對(duì)于反濾層的填筑方法，基本上可以分為削坡體和擋板法以及沙松坡接觸平起法等三類(lèi)。沙松坡接觸平起法可以更為適應(yīng)機(jī)械化的施工，填筑強(qiáng)度較高，可以做到防滲體和反濾料以及壩殼料平起的填筑。按照防滲土料以及反濾層填筑的次序以及搭接形式上的不同，可以將其分為先土后沙和先砂后土兩種方法。無(wú)論是哪一種方法，在土和砂之間一定會(huì)出現(xiàn)找一張犬牙交錯(cuò)的現(xiàn)象。在反濾層的厚度上的設(shè)計(jì)，就不能夠在犬牙的厚度之內(nèi)，并且不可以過(guò)度的削弱防滲體的有效的斷面。

3 結(jié)論

在近幾年來(lái)，因?yàn)橥潦瘔卧诮?jīng)濟(jì)以及施工上的優(yōu)越性和速度上的便捷，都讓其再建設(shè)工程中受到越來(lái)越多的重視，具有了更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。所以說(shuō)在之后的水利水電工程中的土石壩的建設(shè)，就應(yīng)該要更為充分的考慮到土石壩的技術(shù)特點(diǎn)來(lái)采取更為合理的方式來(lái)讓建設(shè)工程得以更好的應(yīng)用。

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