水利工程土石坝坝体施工技术要点

水利工程土石坝坝体施工技术要点

罗军

湖南省宏泰水利水电质量检测有限公司 湖南 长沙 410000

摘要：新时期，水利工程土石坝坝体施工技术不断发展，在有效的开展施工研究过程，应该结合具体工程实际，科学的引入更加高效的技术措施，从而才能有效的保证施工建设质量。结合以下探索，本文从多方面对其相关的技术进行了研究，希望分析能够不断提高水利工程施工技术研究水平。

关键词：水利工程；土石坝坝体；施工技术

引言

水利工程与我们生活密切相关，是人们正常用水的保障。在社会不断发展过程中，随着人们用水量不断增加，水利工程建设规模不断扩大。土石坝作为水利工程重要组成部分之一，其设计科学合理性直接影响水利工程建设。因此设计人员在进行土石坝设计前，必须对当地环境进行调查分析，进而实现理想化设计效果。

1水利工程中土石坝的概念

土石坝概念土石坝是指采用当地石料、混合料或土料，经过特殊工艺堆砌而成的挡水坝。在土石坝施工中采用的施工技能相较于其他技能，具有较好经济性能及应用性能，因此在水利工程中应用较为广泛。在实际施工中，由于对土石坝施工使用材料没有明确要求，部分施工队伍使用当地材料，进而有效降低施工成本，提高水利工程经济价值。就拿云南省文山地区来讲，目前已建成的土石坝较多，均采用当地材料进行筑坝，多数土石坝坝型为粘土心墙堆石坝，少部分为粘土心墙风化料坝和混凝土面板堆石坝。此外，土石坝施工步骤简单，只需借助简单的机械设备就能快速完成施工。在施工结束后，检查周围土壤密实度，出现松散情况应进行碾压，确保土壤紧密度，进而提高土石坝的稳定性。随着现代科技不断发展，施工技术、观念不断更新，进一步提升土石坝施工技术。

2土石坝坝体施工技术要点

2.1填筑施作

在填筑作业过程中，第一步需要合理划分填筑坝面，使其成为诸多不同工作面，而且应该确保各工作面平行于坝轴线，同时合理控制平面尺寸，方便机械施工。当填筑坝面时，一定要严格遵守相关流程，防止漏压以及过压，确保压实达标，基于此填筑新料。

2.2填料铺筑

卸料与平料多使用自卸汽车采用进占法卸料，即汽车在平整好的松土层上行进并卸料，然后利用推土机严格按照设计厚度向前进占平料。首先，填料铺筑时应保持与坝轴线平行的方向作业，并严格按照“随卸、随平、随检”的原则，确保铺筑厚度平整均匀且向上游设1%~2%的坡度，对于粒径超标的石料务须打碎处理，并将杂物清除干净；其次，对于防渗体内实施铺料作业时，为避免自卸汽车对压实土层造成剪力破坏，通常宜采取进占法倒退铺料，确保自卸汽车始终处于松土层上行进；另外，自卸汽车由反滤层行驶至防渗体铺筑时，极易将反滤料带入防渗体，致使防渗土料出现一定杂质而影响防渗质量，因而应设置专用“路口”，除了能够防止填料混合而影响整体坝体的质量外，还能够对“路口”处的质量问题予以集中处理；此外，整个铺筑过程中，卸料时使用带式运输机或自卸汽车，然后利用推土机或平土机依照设计厚度平料，确保填铺后的坝面起伏保持均匀，防止坑洼不平而造成积水。

2.3填料加水

部分黏性土料具有较低含水量，对此，如果含水量过低，需要在填筑之前的一天至两天完成加水作业。但是以非黏性填料为对象，在运输过程中为防止失水，应该选择坝面位置适当加水，而且需要做到少加、勤加以及匀加，由此确保压实质量。除此之外，为保证不同填筑层密切联系，在正式填筑之前，需要以上层填筑面为对象，利用洒水车完成洒水工作，使其湿润度处于合理范围中，在碾压过程中，如果应用光轮振动碾，在进行下层铺料填筑之前，需要为上层铺面刨毛，并确保其深度不小于五厘米。

2.4碾压施作

2.4.1碾压设备选型

各种碾压设备的所发挥的压实作用存在较大差异，所以在碾压过程中，需要以填筑要求为依据，选择合适的碾压设备。借鉴积累的实践经验可以发现，当实施碾压的时候，应用的设备应该达到碾压强度要求，同时与填料物理学性质等相符。

2.4.2碾压方式选定

根据碾压设备选择合理的碾压方式，较为常见的碾压方法有两种（如图1）：其一是进退错距法，其二是圈转套压法。首先，进退错距法操作简单便捷，碾压、铺土以及检测等各工序协调作业，对于分段流水作业及压实成效的确保十分有利。其次，圈转套压法对于工作面要求较大，适于多碾滚组合碾压，该法作业效率高，但因转弯交接多易重压而导致超压，若转弯为小半径时易导致土层发生扭曲而出现剪力破坏，且转弯处四角易出现漏压，压实质量难能确保。

2.5防渗体与坝基结合面

针对坝基而言，不仅需要承担坝体自身重量，还需要承担各项外加荷载，对于大坝运行安全性以及稳定性而言，坝基的稳定性以及承载性是决定性因素，所以在和坝基结合面处理的过程中，需要充分考虑不同因素，比如材料以及坝高等。其一，针对土质坝基而言，需要合理调整其表层含水量，使其达到施工含水量正常范围的最高值，在此基础上确定压实系数，确保其与防渗填料一致，实施有效碾压，进而在刨毛结束后填筑压实。其二，以非粘性土坝基为对象，首先实施压实，然后铺土，再合理调整含水量，使其达到施工含水量最高值，同时利用轻型碾压设备完成压实操作。

2.6防渗体与岸坡结合面

与岸坡结合面的处理是坝体施工控制的关键，一旦处理不到位，就会形成渗水薄弱部位而出现渗水通道，甚至还会引发“管涌”现象，对此，必须严格控制与岸坡结合面的处理质量。首先，填料铺填前，应首先冲洗岸坡结合面处的污物，将松动岩石予以清除处理并洒水湿润，然后将配制好的浓粘土浆或水泥浆砂，于结合面处涂刷5cm厚，边涂刷边填筑边压实；其次，施工时于近岸坡处形成的便道，应于施作至标高时将其挖除，然后依照试验确定的松铺厚度逐层铺筑并压实，直至检测质量达标方可隐蔽进入下一环节。

2.7坝坡防滑和加固

（1）在进行设计前，首先了解当地河床及地质情况，其次对当地地质进行实地勘察，了解地基结构和施工使用材料质量，最后结合施工地质情况、当地筑坝材料情况等，计算施工成本支出，进而设计出较好经济效益的设计方案。（2）选择合适的坝型。由于施工情况不一样，施工的坝型种类不一样，其中土石坝常用的代表坝型种类有：混凝土（或沥青混凝土）面板堆石坝、粘土（或沥青）心墙堆石坝、粘土心墙（或斜墙）风化料坝、均质土坝等[6]。在选择坝型上应结合地形地质条件、当地筑坝材料、当地水文气象情况、枢纽布置、施工工艺、抗震性、温度、渗水性、自重等进行充分考虑。再根据当地特点，最终确定建设适合当地的坝型。

结束语

土石坝在我国水利工程中应用较为广泛，占据我国坝体修建的80%以上。为保证我国水利工程整体的修建质量，设计人员与施工人员需依据施工环境的不同进行针对性的材料选择与施工方案设计，确保土石坝正确地发挥其防洪、防渗的作用，促进我国水利工程不断进步。

参考文献

[1]黄元智,金淑南,王锦.水利工程建设中土石坝技术的运用及质量管控研究[J].江西建材,2018(13):37+39.

[2]于强.水利施工中土石坝施工技术的应用研究[J].建材与装饰,2018(46):285-286.

[3]李院生.土石坝技术的实践与创新[C].云南省水利学会.云南省水利学会2018年度学术交流会论文集.云南省水利学会:云南省科学技术协会,2018:676-682.

[4]王震宇.水利工程土石坝枢纽设计中的要点分析[J].工程建设与设计,2018(20):165-166.

[5]耿京华,刘春婷.水利工程的土石坝施工方法探析[J].工程技术研究,2018(10):247-248.