土石壩壩體填筑施工關(guān)鍵技術(shù)研究

【摘要】大壩的大部分是用來阻擋水的建筑物。大壩施工技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了許多新的材料和方法，但土石壩以其施工簡單、節(jié)省材料、就地取材、防水效果好等優(yōu)點得到了廣泛的應(yīng)用。目前，土石壩填筑施工技術(shù)應(yīng)用過程中存在的問題，從實用角度出發(fā)，對填筑施工關(guān)鍵技術(shù)點的應(yīng)用進行了分析，并提出了施工控制策略，旨在為施工人員提供一定的理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】土石壩；壩體填筑；施工技術(shù)

1、引言

近年來，隨著科學技術(shù)的不斷進步，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模不斷擴大。土石壩作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，發(fā)揮著越來越重要的作用。然而，在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境的影響下，土石壩的施工質(zhì)量控制效果不理想。基于此，相關(guān)施工人員應(yīng)從實際出發(fā)，即找出土石壩施工關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵點，找出最優(yōu)控制策略。這樣，土壩工程的建設(shè)和利用可以為周邊地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展提供有效的支持，為當前經(jīng)濟建設(shè)的全面發(fā)展服務(wù)。

2、土石壩簡介

土石壩是一種重要的大壩，由于其結(jié)構(gòu)簡單，材料，具有良好的環(huán)境適應(yīng)性和變形，在國內(nèi)外得到迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，截止目前，中國已建成拔高108米以上的土石壩56座，占大壩總數(shù)的52%。近年來，隨著土石壩施工技術(shù)的進一步成熟，中國在大壩建設(shè)取得了飛速的發(fā)展，已建成瀑布溝水電站、小浪底水利樞紐、獅子坪水電站，魯布革水電站等土石壩、土石壩在節(jié)約資源、降低成本、提高效率等方面起到了重要的作用。加高丹江口水庫大壩，對于應(yīng)對南水北調(diào)工程的徑流變化和氣候變化帶來的環(huán)境影響，確保水源地的安全具有重要的現(xiàn)實意義。本文分析了關(guān)鍵工序和土石壩填筑施工要求，找出在土石壩填筑施工中存在的問題，分析了影響優(yōu)良填充建設(shè)速度的問題，并提出了消除有害因素的一些方法和建議。

3、土石壩壩體填筑施工關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用要點

3.1 填筑方式選擇

對于土石壩的卸荷和整平作業(yè)，大多是由自卸汽車直接運到壩面，并按推土機的厚度進行卸荷作業(yè)。在這一過程中，材料應(yīng)在平行壩軸線上進行，并能很好地控制土體的厚度和均勻性。為避免對大壩質(zhì)量的影響，應(yīng)對超出要求的材料進行破碎處理。在不透水主體內(nèi)進行攤鋪作業(yè)時，自卸汽車應(yīng)采用反向法反鋪路面，以保證車輛始終處于松散的土平面上，避免超壓對壓實土層的影響，進而導(dǎo)致剪切破壞現(xiàn)象。為避免防滲材料與濾料混合的問題，施工技術(shù)人員應(yīng)在壩體表面設(shè)置一個特殊的“交叉口”，既能防止不同土質(zhì)材料的混合，又能防止超壓作業(yè)引起的剪切破壞。這樣，即使有混合問題，也可以集中在“交集”，從而縮小混合影響的范圍。

3.2 壩基的開挖

在壩基開挖過程中，應(yīng)嚴格按照施工規(guī)范和安全標準進行施工。壩基開挖順序通常由上到下，先開挖岸坡再到河床。施工過程應(yīng)與導(dǎo)流方式相協(xié)調(diào)。壩基開挖標準應(yīng)根據(jù)不同部位制定。開挖基坑時，由于開挖深度很大，地下水對施工的影響較大，需要布置相應(yīng)的排水系統(tǒng)，以保證施工過程中的干燥狀態(tài)。在完成地基處理和混凝土防滲墻完成后，應(yīng)進行回填。同時保證混凝土防滲墻的強度。

3.3 填筑壓實技術(shù)

土石壩壩體填筑壓實工作，要在壩面上進行，即通過嚴格按照一定的順序流程，避免超壓以及漏壓現(xiàn)象的出現(xiàn)。對于防滲體土料的碾壓方式，要沿著平行壩軸線方向進行操作，而不能垂直于壩軸線方向，以此來杜絕局部漏壓對集中滲流帶造成橫穿壩體影響。對于易出現(xiàn)漏壓的壩料分區(qū)邊界，施工技術(shù)人員要注重重疊碾壓作業(yè)，即采用進退錯距法或是圈轉(zhuǎn)套壓法，來進行控制。

3.4 結(jié)合部位施工技術(shù)

土石壩施工的聯(lián)合部分是防滲土與地基、岸坡及周邊建筑物的結(jié)合。施工技術(shù)人員根據(jù)施工方法、施工導(dǎo)流、分期分段填筑等施工要求，可設(shè)置橫向接縫和連接邊坡，以提高節(jié)點的施工質(zhì)量。具體地說，在填筑壩施工中，各層間的分段應(yīng)錯開到一定的距離，并將壩體的分段條紋和平行軸線平行排列，使各段不超過設(shè)計極限高度差。在壩體與混凝土結(jié)構(gòu)的連接施工中，為了避免對混凝土結(jié)構(gòu)的破壞，大型機械設(shè)備不能用于土石料的壓實處理。取而代之的是手動加固或小型機械設(shè)備夯實。在填壓作業(yè)中，應(yīng)注意充填和碾壓作業(yè)對混凝土結(jié)構(gòu)的影響。在施工過程中，混凝土結(jié)構(gòu)兩側(cè)對稱沖裁和壓實，避免了結(jié)構(gòu)的側(cè)向壓力過大，降低了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

4、土石壩填筑施工中，提高優(yōu)良率的控制措施

在充填過程中，鄰近地區(qū)的墊層料、覆蓋層和主石應(yīng)滿足充填同步增長的原則，但根據(jù)實際情況，局部小部分將在部分時間內(nèi)充填。小斷面回填采用“臺階式”邊坡施工法。在這個時候，階梯邊界的處理是非常重要的。如果處理不當，將直接影響施工的形象和施工質(zhì)量，必須用人工建造的邊界處理壩體材料，搞好線路控制。首先，從源頭上嚴格控制料場，以減小壩體材料的大顆粒尺寸，即控制從裝貨地點控制，并盡可能均勻地裝載。不合格的筑壩材料禁止進入大壩施工場地；其次，背襯材料和過渡層應(yīng)采用反排方式排出，避免材料鋪設(shè)時發(fā)生分離。在粗調(diào)過程中，遵循“由粗到精”的原則，即過渡料第一填充，填充緩沖材料的施工方法，避免石材集中架空現(xiàn)象的發(fā)生，如發(fā)生，應(yīng)立即用鏟子和人造石加工將集中在地方，在界面附近區(qū)域現(xiàn)象的石材，人造石反鏟在界面上刪除。

5、結(jié)束語

總體而言，土石壩壩體填筑的設(shè)計與施工，應(yīng)從填筑方式選擇、填筑壓實技術(shù)以及碾壓試驗等方面入手，通過控制料土攤鋪、料土碾壓、壩基開挖、土石壩與周邊結(jié)構(gòu)物結(jié)合部位填筑以及碾壓作業(yè)等施工環(huán)節(jié)，確保壩體的填筑質(zhì)量及安全穩(wěn)定性，以此來控制復(fù)雜施工環(huán)境與技術(shù)應(yīng)用局限所帶來的影響。如此，土石壩壩體結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量控制就能滿足設(shè)計和使用要求。

參考文獻：

[1] 馮慶義，喬培海. 淺談土石壩壩體填筑施工流程[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2008（05）：36.