水利施工中土石坝施工技术的应用探讨

水利施工中土石坝施工技术的应用探讨

赵洪杰

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摘要：土石坝作为水利工程中常见的一种建筑物，具有重要的水利调节和防洪功能。在土石坝施工过程中，合理的施工技术对于保证工程质量和安全具有至关重要的作用。本文对土石坝施工技术的应用进行了探讨，包括材料选择、构筑物布置、坝体稳定性分析等方面，旨在提供有关人员在实际工程中的参考。

关键词：水利施工；土石坝施工技术；施工技术

引言：

土石坝作为一种常见的水利工程建筑物，在水利工程中起着重要的作用。土石坝的施工技术直接影响到工程的质量、安全和经济效益。随着施工技术的不断发展，如何选择合适的材料、合理布置构筑物和保证坝体稳定性成为了施工过程中亟待解决的问题。因此，本文旨在探讨土石坝施工技术的应用，为水利施工中的相关人员提供参考和借鉴。

1.土石坝施工技术优势

灵活性和适应性：土石坝施工技术相对灵活，适应性强。它可以根据地质条件和工程要求进行灵活调整和设计，适用于不同类型的地质情况和工程需求；经济性：相比于其他类型的坝体结构，土石坝在施工过程中通常需要较少的混凝土材料，从而降低了工程成本。此外，土石坝还可以利用现有的土石料资源进行施工，避免矿山开采和原料运输造成的环境影响和成本消耗；可持续性：土石坝是一种比较环保的施工技术。它通过充分利用周围的土石料资源，在施工过程中减少了对自然环境的破坏和资源浪费。同时，土石坝对生态环境的影响较小，与周边生态系统的融合度较高；施工速度快：相对于其他复杂的结构形式，土石坝施工的工序相对简单，施工速度较快。由于土石材料的普遍可获得性，不需要大量时间和资源进行准备，从而加快了施工进度；抗震性能好：由于土石坝的内部由土石料填筑而成，具有较好的抗震能力。土石坝在地震作用下具有一定的变形和抗震能力，可以有效减轻地震产生的破坏程度。

2.土石坝施工技术分析

2.1料场规划

在土石坝施工技术中，料场规划是一个重要的环节。料场规划的合理性将直接影响到施工的效率和质量。以下是对土石坝料场规划的分析。

地理条件和选址：料场应选址在离施工现场较近的地方，便于土石料的运输和施工操作。同时，地理条件也需要考虑坡度、地质稳定性等因素，确保料场的安全性和可持续性；布局和面积：料场的布局应充分考虑施工需要和料场容量，合理划分不同功能区域，如存储区、调配区、装载区等。料场的面积也应根据工程规模和土石料的需求进行合理估算和设计；道路和交通：料场与施工现场之间的道路应考虑交通便利性和安全性。道路宽度和强度要能够满足料场内外的土石料运输需求，同时保证大型机械设备的进出顺畅；堆料方式和堆料高度：料场内的土石料应按照一定的规则和方式进行堆放，以保证施工的效率和仓储容量。堆料方式可以采用平整堆放、倒角堆放等合适的方法。堆料高度要根据土石料的性质和施工需求进行合理控制；雨水排放和环保措施：料场规划中应考虑雨水排放和环境保护的问题。需合理设计排水系统和处理设施，确保料场不受暴雨等气候因素影响，并采取有效措施减少对周边环境的污染；安全管理和配套设施：料场规划过程中需要考虑安全管理和相应的配套设施，确保施工人员和设备的安全。如车辆通行规则、防火措施、报警装置以及必要的办公和生活设施。

2.2土石料开采与运输

在土石坝施工技术中，土石料的开采和运输是一个关键的环节。有效的土石料开采和运输方案可以提高施工效率和降低成本。以下是对土石料开采与运输的分析

开采技术选择：根据地质条件和工程要求，选择适合的土石料开采技术。常见的开采技术包括露天开采、坑道开采或爆破开采等方法。需要综合考虑土石料的质量、产能、施工周期等因素进行选择；开采设备和工艺：根据开采技术选择相应的开采设备和工艺。例如，在露天开采中，常用的设备包括挖掘机、装载机等，可以根据实际需求选用。同时，还需要制定相应的开采工艺，如开挖步骤和顺序等；土石料质量控制：在开采过程中，需要对土石料进行质量控制。可以通过现场取样和实验室测试等手段，对土石料的物理、化学性质以及颗粒分布进行检测和评估。确保开采获得的土石料符合工程要求；运输方式和设备：选择适合的土石料运输方式和设备。可以使用自卸车、装载机、输送带等设备进行土石料的运输，根据实际情况进行合理的搬运和运输方案，保证运输效率和安全；运输路径和施工路线规划：规划土石料的运输路径和施工路线，避免低洼地区、复杂地形或水体等障碍物。选定合适的道路和道路宽度，确保运输过程中安全和顺畅。

2.3坝基和岸坡处理

在土石坝施工技术中，坝基和岸坡处理是确保坝体稳定性和防止渗流的重要环节。以下是对坝基和岸坡处理的分析。

坝基处理：坝基处理主要是为了提供坚实的基础，防止地基沉降和破坏。首先需要对坝基进行地质勘探，了解地质情况和地下水水位等。然后根据地质特点，采取相应的处理措施，如地基加固、土体改良或建立排水系统等。这些措施可以增强坝基的稳定性和承载能力；岸坡处理：岸坡处理旨在防止坡面侧移、滑坡和坡体破坏，确保坡面的稳定性和安全性。针对不同地质条件和倾斜度，可以采取一系列的防护措施，如加装护坡砖、设置防护网或进行岩体锚杆支护等。此外，还需合理设计坡脚的排水系统，以控制水分对岸坡稳定性的影响；渗流控制：土石坝在施工过程中，往往需要进行渗流控制。采取适当的渗流控制措施可以防止水流穿过坝体或岸坡，从而保持坝体的完整性和稳定性。常见的渗流控制方法包括设置排水管、屏蔽墙或渗流帷幕等。

2.4填筑施工

填筑施工是土石坝施工技术中的一项核心工作，它直接决定了坝体的稳定性和工程质量。以下是对填筑施工的分析。

材料选择与梯次利用：在填筑施工过程中，选择合适的土石材料至关重要。需要根据工程要求和地质条件，选择质量良好、具备适当颗粒级配的土石材料。同时，梯次利用原则应用于填筑场地，以充分利用现有的土石料资源，减少对环境的影响；施工方法与工艺流程：根据工程设计和填筑场地的特点，确定合适的施工方法和工艺流程。常见的填筑施工方法包括层均匀填筑、片状填筑或交错填筑等。施工时需注意均匀分布土石料、严格控制厚度和坡度，以确保坝体的稳定和均匀性；压实与密实度控制：填筑施工中的压实是确保坝体稳定性和抗渗性的关键环节。通过合理选用压实设备，如振动碾压机、单轮压路机等，对填筑物进行充分的压实。同时，密实度的控制也是重要的施工要求，可以通过密实度试验和现场密实度监测来评估施工效果。

结束语：通过对土石坝施工技术的应用探讨，我们可以得出以下结论：首先，在材料选择方面，需要根据工程的具体要求和地质条件选择适合的土石材料，如黏土、砂砾等。其次，在构筑物布置方面，应根据坝型和设计要求进行合理布置，确保坝体的稳定性和整体结构的安全可靠。最后，在坝体稳定性分析方面，需要考虑水压力、重力和剪切力等因素对坝体的影响，进行详细的力学计算和稳定性分析，确保工程的稳定和安全。

参考文献：

[1]李良琦.水利工程土石坝坝体施工技术要点[J].建筑技术开发,2021,48(11):61-62.

[2]曹向荣,张国银.水利施工中土石坝施工技术的应用探讨[J].低碳世界,2021,11(04):126-127.