水利施工中土石坝施工技术的应用探讨

刘,伟

陕西水利水电工程集团有限公司 陕西西安  710000

摘要：土石坝施工是将场地内的土、块石或其他混合料，通过不同的施工工艺充分混合堆放，形成能有效阻断水资源流动的坝体。土石坝施工具有施工成本低、挡水效果好、经济价值高等优点。它受到中国各省水利工程建设的欢迎。在水利工程施工过程中，为了最大限度地提高土石坝的施工质量，应根据施工区域的水文地质条件，结合土石坝的施工技术和施工技能，不断优化施工工艺和程序，使水利工程在不超支、不延误工期、不保证质量的情况下高效完成，确保水利工程各方目标的顺利实现，提高区域水资源利用效率。因此，本文对水利工程建设中的土石坝施工技术进行探讨和研究具有重要的现实意义。

关键词：水利施工；土石坝；施工技术；应用探讨

1 土石坝施工特征

土石坝是水利工程建设中常用的挡水坝。它具有施工成本低、挡水效果好等优点。它是现阶段世界上一种重要的挡水坝类型。土石坝工程的施工技术比较独特，可以通过土或石料的回填和碾压形成明显的挡水坝。挡水坝具有良好的防渗效果，可以大大提高水利工程的施工质量。在土石坝施工过程中，施工单位采用的技术主要是控制碾压材料的材料质量、含水量和压实系数等多项参数。通过对参数的控制和材料选择的接近性原则，土石坝的施工符合既定的水利工程目标。

2土石坝施工技术在水利建设中的应用要点

2.1合理规划料场位置

在土石坝施工中，需要使用大量的回填材料，需要专门的堆放场地。料场选址规划是否科学合理，直接关系到土石坝建设的进度和质量。因此，在修建土石坝之前，必须结合水利工程的场地条件，加强选址和规划。为了保证施工质量和进度，从时间、空间和质量三个方面对料场的位置进行规划。

2.1.1 在时间规划上，应充分考虑料场和土石坝施工强度与坝体填筑位置变化的相互作用，确保原材料供应满足施工要求。

2.1.2 在空间规划方面，合理确定料场的位置和标高，进行科学合理的布局。

2.1.3 在质量规划方面，对施工现场的地质条件、埋深、回填储量等指标进行了综合分析测试，确保料场总储量和质量满足土石坝施工要求。不同的施工阶段对施工强度有不同的要求。在质量规划方面，我们充分利用了材料，提高了永久和临时建筑基础道碴材料的利用率。

2.2土石方开挖运输

土石坝的结构和布置不同，对土石开挖方法和运输量的要求也不同。有必要比较分析不同开挖运输方案的优缺点和经济性，以选择最佳的土石开挖运输方法。常用的土石材料开挖运输方案如下：（1）前铲开挖后，由自卸汽车运至土石坝施工现场进行施工。（2） 土石方用铁铲开挖后，用胶带运至施工现场进行施工。（3） 斗轮挖掘机开挖后，由皮带机运输，装自卸车，运至施工现场进行施工。（4） 挖砂机开挖，铁路机车运输，转运皮带机运至施工现场施工。

不同的土石方开挖运输方案各有优缺点。在方案比选中，要考虑土石坝施工现场的实际情况，充分利用机械效率，尽量减少转换次数，结合摊铺设备的摊铺能力，充分利用地面条件，提高施工效率。结合案例工程的特点，选择了土石方二次开挖运输方案，效果显著。

2.3土石坝施工期坝基处理

在土石坝施工过程中，坝基处理相对简单。在表土开挖阶段，由于水利工程中的坝基主要位于河岸地区，那里有石块、水井和杂草，表土中也有大量有机物，地下土壤也是一条排水通道。如果开挖不深，在土石坝施工过程中，无法保证土石坝的防水性和稳定性，其质量也无法得到有效保证。做好大坝基岩边坡防渗部分时，允许标高偏差为-100mm+300mm，并用水准仪检查；坡面局部允许偏差为-200mm~+300mm；边线的长度和宽度范围为0mm至+500mm，岸坡间距小于10m。

2.3.1坝基开挖施工

开挖应按一定顺序，自上而下进行。合理使用该方法主要是因为在施工中使用该方法不仅可以防止土体坍塌的发生；有利于确保施工人员的安全；如果采用自下而上的方法进行开挖，将对施工内部造成干扰，上部土壤将覆盖下部的开挖区域，下部缺乏开挖。下部土体会自行下落，给岸坡处理带来很大困难。

2.3.2 岸坡处理的工作

首先，需要对岸坡进行处理，以确保深度符合相应的规范，即在开挖过程中，坝体的深度不应太浅，不应看到不透水层；预留渗水通道。二是加大岸坡治理力度。岸坡坡度的控制可以达到防渗效果，提高施工质量，也是土石坝施工技术中最重要的环节。在选择边坡时，需要与土壤保持较大接触，然后根据实际情况进行有效处理。岸坡采用的主要材料为岩石材料，其坡度不得超过1:0.75。此外，在施工过程中，岩石技术和防渗技术不能结合。在连接处加浆后，可以有效地保证土石坝的质量。此外，如果岸坡为粘土，则应将边坡控制在1:0.5～1:0.75，并根据相应的规定对岸坡进行有效调整，使表面更加平整有序；如果岸坡不是粘性土，则需要根据当地标准进行澄清，高度不能超过最大坡度[6]。

2.3.3坝基处理技术

对于浅覆盖层，开挖时需将其挖入截水沟，坝体的回填和防渗体需要相同的涂层；对于浅覆盖层，使用的方法是灌浆。当出现断层或破碎带、节理裂隙时，需要采用有效的修补方法进行修补，以提高坝基的安全稳定性，有效保证工程质量。

2.4土石坝压实施工

压实特性：在土石坝压实施工中，压实特性由土料的基本特性决定。通常，土壤材料的颗粒分布、含水量和其他特性会影响压实特性。不同类型的土料具有不同的结构、不同的性质以及对压实效果的不同影响。根据土壤结构和组成的不同，通常分为粘性土和非粘性土两种。其中，粘性土材料具有较强的粘结能力，但摩擦系数小，压缩性强，这与粘性土材料的透水性小有关，因此难以达到理想的压实效果。非粘性土材料可以达到良好的压实效果，具有良好的压实特性。

压实标准：土石坝的施工特点决定了土料的压实效果越好，物理力学性能指标越高，土石坝的施工质量越好。然而，如果土体过度压实，不仅会增加压实施工成本，而且容易形成剪切破坏，难以达到理想的技术经济效果。

2.5 土石坝填筑施工

土石坝填筑施工前，应在施工现场选择不小于50m的试验段进行碾压试验，通过不同料场、土料和机械的相互组合，确定最佳施工碾压参数，以确保施工的有效性和规范性。案例工程是一个典型的粘土心墙坝。主要填料为粘土材料。处理后的填料用推土机、装载机、自卸汽车运至施工现场，分段分层填筑。保证左缝深槽采用人工摊铺，回填至60m以下标高，每层填筑厚度控制在15cm左右，用手持式碾压设备碾压6～8遍。从60m至大坝的填筑施工，填筑材料由自卸汽车卸在坝面上，然后由推土机逐步推平。然而，有必要确保汽车在空旷土壤上的行驶轨迹尽可能不重叠。在60～70m段，每层填筑厚度应控制在20～25cm之间，采用凸块振动设备碾压6～8遍。碾压设备无法到达的位置，如角落，应手动压实，表面应使用手持式碾压设备和辙叉压实，然后手动粗化。心墙滤层填筑时，应与粘土心墙同时施工，并遵循“先砂后土”的填筑原则。下游坝壳土基上必须设置水平反滤层。铺设粗砂、中粒石和小粒石，厚度分别为50 cm。大坝外壳材料可由装载机和自卸卡车开采至大坝。物料通过前进方式卸载后，由推土机推平。层厚控制在0.8～1.0m，振动平辊碾压6～8遍。碾压时可适当浇水，浇水量以不粘轮为准。

结束语

综上所述，在土石坝施工中使用各种专业技术的过程中，需要完成的工作包括勘测工作、骨料制备工作、运输工作、现场管理工作等，所有工作必须按照整个项目的设计工作要求和结果处理方法取得专业成果。施工过程中的技术要点包括资源配置、质量维护、人员管理等关键点，必须体现出来。

参考文献

[1]水利工程土石坝施工的技术及趋势探讨[J]. 李涛,边境,张亮.  住宅与房地产. 2020(03)

[2]水利工程建设中土石坝技术的应用[J]. 张俊.  现代物业(中旬刊). 2018(07)