水利水电工程中的土石坝施工技术研究

水利水电工程中的土石坝施工技术研究

牛爽    

鄄城县水库管理处  山东省菏泽市  274600

摘要：随着国家的发展越来越好，各领域的不断提高，电力能源的消耗总量逐渐提升，但传统的火力发电等形式会消耗大量自然资源、并对生态环境造成破坏。因此，政府近年来逐渐提高对水利水电工程的建设力度，但在工程施工中时常出现各类技术应用与施工问题。

关键词：水利水电工程；土石坝施工技术

引言

土石坝施工具有工程技术简单、工期短、工程成本低等优点，虽存在一定功能上的缺陷，但在我国水利工程中仍得到了广泛的应用。对土石坝施工技术进行详细的分析，利于施工团队更加合理的选取施工方案，具有重要的现实意义。

1土石坝施工技术施工管理要点

1.1结合气候开展土石坝施工

在应用土石坝施工技术时，气候环境与温度会与施工效率、质量造成一定的干扰影响。例如在室外气候温度过低时，具有一定含水量的土石料会出现冻结等问题，且土石料开挖、运输、压实与碾压摊铺等施工作业效率也会受到影响，大幅提高施工难度系数。因此在技术应用过程中，需要充分结合气候情况制定技术应用计划、组织开展施工作业。此外在注重气候温度的同时，也需要对气候情况加以充分考虑。例如在雨雪气候下，土石料的含水量会出现一定幅度的提升，并不适宜开展土石坝施工作业。

1.2划区施工

在土石坝技术施工准备阶段中，结合实际施工情况(坝基分布区域地貌结构、不同土石料场分布位置等)，划定不同的坝面施工分区，并针对性制定不同施工分区中的各项技术应用计划(如土石坝场开采计划、土石料运输计划、石料摊铺碾压计划)。

1.3注重开展防渗与质量理

在施工阶段中，需要定期对土石坝施工情况、质量开展检测。在发现土石坝出现土体渗漏、坝基两侧岸坡倾斜角度加大等问题时，及时采取问题解决措施。而在工程建设过程中，随着季节的变幻也会对基坑周边环境、蓄水高度造成影响，在项目设计阶段中很难对环境、蓄水高度等因素完全预估。因此，需要在技术应用过程中开展全过程质量管理工作，结合气候、蓄水量等因素的变化情况对施工计划进行修正。

2水利水电工程中的土石坝施工技术应用

2.1土石坝施工进程中料场的分析

2.1.1料场的选择

土石坝施工进程中，料场常设置在作业现场的周边。但距离并非料场位置选择的唯一标准，要综合考虑多方面因素进行选取。首先，原材料性质的考量。土石坝建设虽然施工技术较为简单，但其依据不同的施工环境，会选取不同种类的材料且建设性质存在一定区别的土石坝。如在径流较小，仅用于简单防水的坝体会选取土壤与沙粒进行修建；而针对于有洪水暴发可能的区域，为保证坝体的稳定性，常会在原材料中加入大量的石料。此外，因季节与气候的不同，原材料使用也存在差异性。因此，在料场选取的进程中，需要优先对施工环境进行分析，并制定完善的用料计划。其次，料场空间选择。料场空间选择需要注重的因素较多，通常可从以下几个方面进行分析：①料场选择进程中要保证其对周边已有建筑物无影响。一般处于建筑物轮廓线的300m之外，避免取土进程中破坏建筑物原有的地基防水措施。此外，因材料开掘进程中，常采用爆破手段，若周边存在居民区，需保证爆破对居民正常生活无影响。②料场选择过程中，应充分考虑原材料运送的便捷性。除较为常规的距离控制外，料场要通常要具有比施工地点更大的高程，避免质量较大的原材料运输时在陡坡出现运输困难，甚至出现后翻的现象，最大程度保证施工的安全。为保证施工效率，除主料场外，上下游及两岸都需选取辅料场，确保不同施工段坝体同步上升，避免工程内部相互干扰的情形出现。最后，料场的质量与数量规划。料场的质量主要指原材料采集的难易程度，料场选取前，需要先进行详细的勘探，勘探内容包括地质成因、产状、埋藏深度等，保证主料场原材料采集的便捷，并且原材料开采进程中不会造成大规模的地质扰动，保证施工效率与施工安全性。对原材料的物理性质进行分析，包括石料的成分、凝聚力，土壤材料的含水量、渗透系数等，保证原材料满足工程质量的要求。此外，要对主料场的储藏量开展分析。常规施工进程中，为保证突发事件的应对能力，主料场的储量应在工程使用总量的两倍以上。主料场选取进程中还应避免过早被坝体修建造成水位上升淹没，保证其满足施工全程的需求。

2.1.2料场的使用时间规划

土石坝施工进程中常会准备多个辅料场，为保证资源的最大使用效率与工程的顺畅开展，辅料场使用时间上也要有详细的规划，常见的规划原则有：（1）优先使用较易被淹没区域的料场，避免料场在使用之前已经被淹没。从而导致最终原材料不足。（2）优先使用上游的料场。土石坝施工进程中对上游环境影响较大，避免上游料场在使用之前已经遭受破坏。（3）优先使用距离较远的料场。该措施主要为保证近距离料场储备的丰富，在土石坝修建进程中，越到后期，施工强度越大，此时近距离料场充足的储备与及时供料就成了工程顺利实施的保障，尤其在大坝合龙阶段，必须保证原材料的充足供给。（4）合理季节性调配。当坝体修建部分时间处于雨季时要预备充足的干料，即优先使用含水量较高的料场，确保土石坝施工的质量。

2.2土石施工进程中坝基处理

土石坝施工进程中，坝基的处理较为简单，更多的集中于表层土壤挖掘。由于水利工程中坝基常位于河岸，其上通常含有较多的杂草、树根、乱石、水井等，表面土壤有机质较为丰富，甚至部分地区存在大量地下土壤表层排水通道，如不进行深入挖掘，土石坝在修建完成后难以具备较高的防水性质与稳定性，工程质量无法得到保证。坝基处理进程宏通常要注重以下几点：

2.2.1挖掘顺序

坝基处理进程中，通常以自上而下的顺序进行挖掘。这种挖掘顺序原因有：①施工进程中不会造成土壤的塌方，最大程度上保证施工人员的安全；②若从下部开始挖掘，将会产生施工进程内部干扰，上部土壤将会不断对已挖掘区域进行掩埋，下部挖掘效果得不到保证，同时，上部土壤自由陷落不利于后期岸坡的修理。

2.2.2岸坡处理

（1）岸坡处理进程中要保证足够的深度，即挖掘进程中需要看到不透水层为止。避免坝体防渗体搭建深度过浅，在其下端留下渗水通道，使土石坝的防水效果无法得到保障。（2）岸坡的坡度控制。岸坡坡度是坝体与防渗体结合紧密性的重要保障，对于土石坝修建的工程质量有重大意义。坡度的控制与土壤的性质关联性较大，需要结合实际情况进行针对处理。若岸坡为岩石，其坡度需控制在1：0.75以下，且岩石无法与防渗体进行有效结合，需要在连接处充填粘土浆液，保证土石坝施工质量；若岸坡土壤为粘土，其坡度应控制在1：1.5以下，并要对岸坡进行休整，保证其表面的平整；若岸坡为非粘土壤，其坡度需要依据当地情况确定，基本原则为不能高于当地土壤饱和状态最大稳定坡度。

2.3坝基处理

覆盖层比较浅的，一般开挖成截水槽，并回填与坝体的防渗体相同的土料；覆盖层比较深的，一般用灌浆法法处理。对于断层、破碎带、节理裂隙、泉眼等特殊问题，要采取具有较强针对性的方法进行修复，最大程度上保证坝基的稳定性，进而实现工程整体质量的保障。

结语

土石坝是我国水利水电工程中应用较为常见的一项施工技术，技术应用情况直接影响到整体工程施工质量及效率。对土石坝施工技术在不同施工阶段中应用流程的明确标注、预防各类施工问题的出现、结合实际施工情况、开展规范化施工建设，并对整体工序流程进行严格把控，是优化技术施工质量的主要途径与必由之路。

参考文献

［1］孙国富．在水利施工中土石坝施工技术的运用［J］．黑龙江科技信息，2019(11)．

［2］刘克非．水利水电工程中土石坝施工技术分析［J］．工程技术研究，2019(07)．