水利工程中土石壩施工技術(shù)應(yīng)用分析

蘭瑞國 郭宏斌 王俊

（鄭州黃河河務(wù)局中牟黃河河務(wù)局 河南中牟 451450）

水利工程中土石壩施工技術(shù)應(yīng)用分析

蘭瑞國 郭宏斌 王俊

（鄭州黃河河務(wù)局中牟黃河河務(wù)局 河南中牟 451450）

土石壩在現(xiàn)階段的壩工程建設(shè)中有著廣泛的運(yùn)用，以下內(nèi)容就水利工程中的土石壩施工技術(shù)進(jìn)行論述及探討。現(xiàn)代化科學(xué)水平的發(fā)展的同時(shí)帶動(dòng)了水利工程建設(shè)的發(fā)展與興起，水利工程的基礎(chǔ)設(shè)施也在發(fā)展的過程中不斷的完善與進(jìn)步。對(duì)于當(dāng)前的水利工程的施工質(zhì)量來說，施工單位對(duì)于水利工程土石壩施工技術(shù)是比較重視的。本文將對(duì)水利工程土石壩施工的技術(shù)進(jìn)行概括總結(jié)，在分析當(dāng)前土石壩施工技術(shù)的基礎(chǔ)上，簡單說明水利工程土石壩施工技術(shù)的在當(dāng)前發(fā)展趨勢。

水利工程；土石壩；施工技術(shù)

近年來，施工單位在水利工程中越來越廣泛的運(yùn)用土石壩技術(shù)，其原因是土石壩本身取材比較便利、結(jié)構(gòu)簡易、成本低。現(xiàn)代化進(jìn)程加快，施工單位也開始將大型的機(jī)械化設(shè)備運(yùn)用到土石壩工程中，用來優(yōu)化土石壩壩體的防滲結(jié)構(gòu)。這樣看來，土石壩施工技術(shù)的進(jìn)步對(duì)于工程的發(fā)展來說是十分重要的。于此同時(shí)水利工程施工單位則要在深化對(duì)土石壩施工技術(shù)進(jìn)行探索研究的基礎(chǔ)上，盡可能的提升土石壩的施工技術(shù)，并將土石壩施工技術(shù)的研究成果及結(jié)論應(yīng)用到實(shí)際的工程建設(shè)里來，這樣才能提高水利工程土石壩的整體施工質(zhì)量，使水利工程更有效的服務(wù)于當(dāng)代社會(huì)。

1 土石壩的優(yōu)缺點(diǎn)

1.1 土石壩的優(yōu)點(diǎn)

土石壩的優(yōu)點(diǎn)是許多壩型沒有的，其本身是水利工程建設(shè)中歷史最為悠久的壩型。土石壩的施工過程中所用的材料通常都是就地取材，在施工過程中充分利用各種土石，將土石作為主要的原材料，進(jìn)而節(jié)省了木料、鋼材、等一系列施工材料，降低了施工過程中所需的遠(yuǎn)途運(yùn)輸費(fèi)用，減少了土石壩工程的施工成本。土石壩的工作程序和施工技術(shù)簡單，組合機(jī)械比較便利，可以快速施工，大大縮短了施工周期。土石壩的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，這對(duì)于后期的維修以及擴(kuò)建奠定了有力基礎(chǔ)。土石壩本身還有較強(qiáng)的適應(yīng)變形能力，壩身結(jié)構(gòu)為土石散粒體，符合水利工程的特性。

1.2 土石壩的缺點(diǎn)

土石壩本身也有一定的缺點(diǎn)，例如：其壩頂沒有溢洪的功能，通常要另外設(shè)置溢洪道，粘性土料易受到外界因素的干擾，溫度和水分等都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響；有較多不均勻的沉陷；導(dǎo)致施工時(shí)導(dǎo)出水流不是很便利；如何有力的控制滲流是工程建設(shè)中最為重要的工作，滲流威脅著是土石壩施工建設(shè)。

2 水利工程土石壩施工技術(shù)分析

2.1 料場的規(guī)劃布置

料場是土石壩材料的放置點(diǎn)，它的作用主要是為了保障土石壩的后勤，所以必須對(duì)料場的規(guī)劃重視起來。并合理的使用。在土石壩施工的時(shí)候?qū)α蠄龅囊?guī)劃與施工的質(zhì)量和工程投資有著密切的聯(lián)系，所以做好料場的時(shí)間及空間規(guī)劃是至關(guān)重要的?？茖W(xué)的布置料場，第一步就是要合理的選擇料場的位置與高程，并做好空間上的規(guī)劃與布置；第二步就是要把握土石壩施工材料的儲(chǔ)蓄質(zhì)量、所埋深度、地質(zhì)成因及各種力學(xué)指標(biāo)，合理安排土石壩施工料場的質(zhì)與量的布置；第三步要充分的考慮到料場以及施工強(qiáng)度壩體填筑變化之間的互相影響。所以，要做好水利工程土石壩料場的規(guī)劃工作，料場的總儲(chǔ)蓄量要保證并滿足壩體總的需求，并最大程度的發(fā)揮土石料的功能。

2.2 土石料的加工

加工土石料的粘土顆粒體積較小，但是其表面積卻比較大，親水性能強(qiáng)，水對(duì)于土料工程的影響也是比較大的。所以對(duì)土石壩的作業(yè)所要用到的土石料含水率要進(jìn)行合理計(jì)算，含水率應(yīng)保證在含水率2％左右即可。土石料的挖裝運(yùn)卸的過程中要把水含量降低就要運(yùn)用到加料、烘烤、翻曬、蒸發(fā)等多種技術(shù)；在大型或是中型的水利工程土石壩施工過程中，應(yīng)用現(xiàn)代化的水利工程土石壩施工技術(shù)以及先進(jìn)的機(jī)械化水平，使水利工程土石壩的建設(shè)加速發(fā)展，讓現(xiàn)代化技術(shù)以及高水平機(jī)械來保證水利工程土石壩施工的順利進(jìn)行和整體的高質(zhì)量。

2.3 壩基與岸坡處理

在進(jìn)行地基的清理時(shí)，應(yīng)該把壩基和坡面地基上的樹草、石塊等各種多于物體清除干凈，并做好水井、河泉、地道以及洞穴的處理。坡面上的浮渣進(jìn)行人工的清理方法，其他的低洼地要分層填上新鮮的石渣。這一過程要使機(jī)械與人工清理互相配合清理，將水塘、低洼地、深槽溝等地清理徹底，再將其進(jìn)行分層回填并壓實(shí)，對(duì)土質(zhì)壩基填筑進(jìn)行整體碾壓，使其足夠夯實(shí)。

2.4 壓實(shí)土料土石料

土石料的壓實(shí)是土石壩施工質(zhì)量的關(guān)鍵。土料本身的性質(zhì)，顆粒的組成、含水量的大小及壓實(shí)都密切的關(guān)系著土料壓實(shí)。土料顆粒粗細(xì)組成影響著土料的壓實(shí)，顆粒越細(xì)，空隙比也就越大，所以含水量礦物分散度如果越大，壓實(shí)的難度也就變得越大。由此可見，土料的含水量也是影響著壓實(shí)效果的因素之一。非粘性土的粘結(jié)力較小，摩擦力較大，有著較小的壓縮性，但透水性卻比較大，易于排水，壓縮的過程迅速，能快速的達(dá)到壓實(shí)目的。

2.5 填筑施工

工序繁多是機(jī)械設(shè)施多是土石壩得壩面作業(yè)特點(diǎn)，要合理穩(wěn)定的對(duì)填筑施工工程進(jìn)行制定詳細(xì)規(guī)劃。土石壩的壩面工作通常運(yùn)用流水線的方式施工，是因?yàn)檫@種方式可以避免壩面工作的特點(diǎn)對(duì)壩面施工的干擾，保障工程的整體施工進(jìn)度。要想為加快施工的進(jìn)度并控制邊界，在防滲土料的填筑上，通常會(huì)運(yùn)用先填砂后填土的作業(yè)順序。

3 水利工程土石壩施工質(zhì)量的管理控制

（1）要認(rèn)真對(duì)壩體基礎(chǔ)構(gòu)筑物進(jìn)行全部清除，并切實(shí)做好水井、河泉、地道以及洞穴等各個(gè)方面的處理工作。在完成基礎(chǔ)的工作處理后，才能進(jìn)行填筑的施工工作，使土石壩的承載力達(dá)標(biāo)。

（2）面對(duì)覆蓋層比較深的地方修建，基礎(chǔ)處理的工程量是較大的，應(yīng)該根據(jù)具體的需要運(yùn)用振沖、防滲墻、等方式夯實(shí)壩體的地基，滿足承載及防滲的要求目標(biāo)。夯實(shí)壩體地基寒冷地區(qū)，通常日均氣溫低于負(fù)10℃時(shí)，不建議填筑土料。當(dāng)日均溫度低于0℃時(shí)，粘性土料應(yīng)按低溫季節(jié)進(jìn)行施工。水利工程土石壩中的面板堆石壩的壓實(shí)參數(shù)和碾壓的遍數(shù)必須在多次實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行確定，設(shè)計(jì)壓實(shí)干密度、石頭質(zhì)量、填料的形狀、尺寸等因素與其所得的值有較為緊密的聯(lián)系，在不同的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量控制的依據(jù)應(yīng)參照應(yīng)優(yōu)化參數(shù)。

（3）水利工程的土石壩施工質(zhì)量極易受到季節(jié)性氣象的影響，所以要重視氣象對(duì)施工進(jìn)度的影響。由于冬季的氣候條件比較差，在溫度較低的情況下會(huì)發(fā)生凍土的現(xiàn)象，不利于壓實(shí)的作業(yè)，冬季工作如果處理的不恰當(dāng)，便會(huì)使地面產(chǎn)生滲漏或是滑移，這是便需要采取相應(yīng)的措施，進(jìn)行填筑。在雨季進(jìn)行工程作業(yè)，會(huì)對(duì)土料含水量產(chǎn)生很大影響，施工強(qiáng)度也將受干擾，一般的碎石路面在遇到雨水的浸泡后容易被破壞，土石壩防滲體土料，在雨季作業(yè)應(yīng)實(shí)施避免、適應(yīng)以及保護(hù)的原則。

（4）防滲土料的選擇以及施工作業(yè)是以填筑的實(shí)際情況為依據(jù)的，要科學(xué)的進(jìn)行填筑的區(qū)域劃分，需要的時(shí)候可對(duì)機(jī)械設(shè)施及填筑作業(yè)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的調(diào)整；對(duì)于臨時(shí)的斷面填筑工程，必須使其機(jī)械作業(yè)能夠正常的進(jìn)行，不耽誤工程的進(jìn)程，不盲目追求填筑量的最小化，導(dǎo)致機(jī)械化的運(yùn)作受到干擾。

4 結(jié)語

社會(huì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的迅速進(jìn)步，土石壩施工技術(shù)已被廣泛的應(yīng)用于水利工程的建設(shè)中來。在水利工程日漸增多的今日，施工單位要正確的選擇施工的方式來保證土石壩的工程質(zhì)量，并使土石壩能夠在起到防滲防水的作用，土石壩的施工影響著工程多方面的質(zhì)量及利益，并關(guān)與現(xiàn)代水利工程的建設(shè)發(fā)展有著緊密聯(lián)系，應(yīng)該不斷的創(chuàng)新引進(jìn)、學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)施工技術(shù)，加強(qiáng)本國的研究與探索，提高水利工程土石壩施工技術(shù)的同時(shí)促進(jìn)水利工程土石壩的建設(shè)。在土石壩的施工過程中，應(yīng)符合現(xiàn)代技術(shù)的設(shè)計(jì)、嚴(yán)格施工作業(yè)，詳細(xì)的參照有關(guān)規(guī)章制度，利用科學(xué)合理的施工技術(shù)，使土石壩施工更加的安全持久。隨著大型高效機(jī)械化設(shè)備的應(yīng)用，施工成本的下降，壩體防滲材料和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及改進(jìn)，土石壩的發(fā)展前景也是一片明朗，其本身本身取材比較便利、結(jié)構(gòu)簡易、成本低，符合社會(huì)主義可持續(xù)發(fā)展的道路，所以將會(huì)在未來水利工程中得到更寬廣的施展。

[1]沈珠江.土石料的流變模型及其應(yīng)用[J].水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào)，2010，30（14）：88～89.

[2]張正.筑壩土石料的統(tǒng)一廣義塑性本構(gòu)模型[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2011，12（20）：21～24.

[3]杜 蘭.振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)度連續(xù)檢測儀[J].工程機(jī)械，2012，45（11）：33～3.

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1004-7344（2016）02-0082-02

2015-12-22

蘭瑞國（1977-），男，本科，主要從事水利工程管理工作。