水利施工中土石坝施工技术研究

赵韶冲

山东菏泽黄河工程有限公司，山东菏泽，274000

摘要：水利工程项目的成功修建能促进区域经济的快速发展、解决区域民生问题，能通过该地区水资源的合理利用提升水资源利用效率，促进经济效益最大化。文章在研究土石坝应用优缺点的基础上，结合土石坝施工质量的控制要点进行分析，为土石坝施工工艺的改进和优化提供参考。

关键词：水利工程；必要性；类型；防治措施 

土石坝施工是将所在地具备的土壤、块石或其他混合材料，通过不同的施工工艺进行充分混合堆叠而形成能够有效阻挡水资源流动的坝体。土石坝工程施工具有施工成本低、挡水效果好、经济价值优良等诸多优势，受到我国各省份水利工程施工的欢迎。在水利工程施工过程中，为最大限度提升土石坝的建造质量，应根据施工区域水文地质条件，结合土石坝施工工艺和施工技巧，不断优化施工流程和工序，使水利工程能够在造价不超支、工期不拖延和质量有保证的前提下高效率完成，保障水利工程各方目标顺利实现，提升区域水资源利用效率。因此，本文对水利工程施工中土石坝施工技术的探讨与研究，具备重要的现实意义。

1 土石坝优缺点

在水利工程项目建设中，土石坝工程施工主要具有就地取材、施工工艺简单、维护修建方便、对地基要求较低等诸多优势。首先，土石坝工程施工中，能够直接在工程项目所在地选取土壤、块石或其他混合材料，可降低项目中部分原材料的购买和运输成本，直接节省较大比较为简单，施工完成后的维护检修工作较方便，且根据土石坝工程基体进行改例的费用支出。其次，土石坝施工工艺建扩建较为方便，具备较强的适应性。最后，土石坝施工对项目的地基要求较低，能够在不良地基条件下得到较好的应用。

同时，应用土石坝技术也有弊端，主要体现于：传统土石坝为非刚性坝体，由于对

材料要求不高，坝体强度低，土石黏性低，因此挡水高度有限，坝体稳定性、抗变形能力较弱，抵御洪水、地震等自然灾害的可靠性上远低于混凝土坝；坝顶不接受漫水，必须另设泄洪渠道；渗流问题在土石坝工程中也比较突出。随着社会经济发展，大型水利枢纽工程坝体的建设规模不断扩大，在多座超高土石坝的建设过程中，问题主要有基地承载力不足导致的不均匀沉降，致使坝体产生较大变形或裂缝；黏土防渗体结合部位的绕渗问题和混凝土防渗体接缝部位的渗漏问题较为多发；体积、自重过大引发的坝体内外变形较大，为工程安全运行带来较大隐患且监测困难。

其次，部分土石坝工程的坝顶不具备泄洪能力，在水流冲击作用下石坝坝体不均匀沉降和沉陷问题较严重，很容易导致土石坝坝体的后续维护检修频率大幅提升，最终导致整个土石坝工程使用寿命缩短。

2土石坝施工质量控制要点

在水利工程项目建设过程中，土石坝工程的施工质量控制要点主要包括以下方面。

2.1土石坝工程的施工管理

对土石坝工程施工的质量、安全、成本及进度管理，都应结合项目所在地以及土石坝工程施工的具体目标和要求，制定科学规范的施工方案，优化土石坝工程施工工序，对施工设备、材料及施工人员，尽可能以最少的投入顺利完成工程项目的施工工作，保证水利工程施工中土石坝的施工质量及进度目标。在此过程中，如果发现土石坝工程存在任何违规情况，必须及时上报、及时处理，使土石坝工程施工风险得到有效控制。

2.2夯实质量严格控制。

在土石坝工程的实际施工过程中，土石坝坝体地基的夯实质量必须严格控制，保证土石坝地基条件与土石坝坝体体量建设目标相适应，确保土石坝坝体地基防渗能力达到预期目标。施工团队可借助帷幕灌浆、固结灌浆等方式，不断提升土石坝坝体地基承载能力，保障地基的安全性能和防渗性能。

2.3对土石坝分区进行合理调配。

由于水利工程施工中土石坝坝体工程体量较大，不可能在同一时间内完成所有坝体的工程施工。因此，必须做好土石坝坝体的分区调配工作，使不同区域的土石坝坝体结构施工工序得到调节和优化，保证土石坝坝体最终填筑符合预期要求，确保整个土石坝坝体工程的建造质量。

3水利工程土石坝标准施工技术应用要点

3.1 土石料夯实法

水利工程土石坝施工中，土石方的夯实施工十分重要，其是工程整体施工成败的关键性影响因素。土石方夯实与否，对于坝体施工的稳定性、渗透性以及黏性等具有重要影响，如若土石方夯实质量较高，则土方的密度会增大，进而坝体的摩擦力会随之增大，此时坝体的渗透性会有所提升。另外，土方自身具有较好塑性，所以其自身压实度较高，加之土壤物料是由水及颗粒物混合而成，物料自身的紧密性也会增加土方的压实度[1]。如若实际施工中孔洞的数量较多，施工现场地质成分可能会发生改变，为防止其影响土石方压实度，施工人员需要对土壤中的含水量进行科学控制。在土石料的压缩施工中，施工人员需要科学控制各层堆石厚度以及夯击力等，重在改变水利工程坝体施工强度、密度以及模量等。

3.2 材料堆放场地

水利工程施工中各类建材的使用量较大，而各材料质量对于工程施工质量具有重要影响，为保证水利工程施工整体质量，施工管理人员需要加强对各类建材的管理。与此同时，还需要注重各类建材质量的检测。在材料进入施工现场之前，质检人员会对施工材料的质量进行抽检，质量合格后方可进入施工现场，而在进入施工现场搬运以及贮存的过程中，各材料可能会因搬运或贮存失误而出现质量降低现象[2]。为此，施工企业需要注重材料堆放场地的科学布设。材料不同，其性质也会有所不同，为防止材料在贮存期间出现质量问题，材料堆放场地需要设置在相对干燥，且温度适中区域，同时各材料的贮存还需要做好防潮及防锈蚀保护等。此外，材料堆放场地的布设不应距离施工现场较远。

3.3 填土工程施工

在水利工程土石坝施工中，填土施工主要包括摊铺、压实以及质检等流程，施工前期，施工人员需要优先完成灌浆施工。填土施工中常用的回填材料主要是土以及沙子等，回填施工效率较高，具有缩短施工周期的优势，且可以为土石坝施工质量提供保障。在实际的填土施工中，常用的施工技术为分层填筑技术，其可以保证土体以及岩体的厚度与密度保持不变，待填土施工完成之后，施工人员会先使用低功率振动压路机进行预压，随后再使用大功率振动压路机进一步压实[3]。因土石坝标准施工技术的应用较为复杂，所以填土施工中需要使用各种先进机械设备进行辅助。除此之外，水利工程坝体的施工需要分为几个区段，依据施工实际要求，科学开展填土施工，并保证填土施工完成后土地及砂土的平整。

3.4 变形监测

土石坝变形问题普遍存在，尤其是200m 以上超高土石坝，目前较受认可的安全监测技术有地基 In SAR 表面变形监测技术、三维激光扫描技术等。地基In SAR 表面变形监测技术通过向变形体发射雷达波遥测，利用步进频率连续波（SF-CW）技术和合成孔径雷达在滑轨上的往返运动，来实现雷达影像距离向和方位向的高空间分辨率，获取监测面二维影像，通过干涉技术实现毫米级微变形监测，此技术具有全天候、高精度、远距离、稳定便捷的优点，三维激光扫描技术采用多测点完整快速地扫描大坝坝体，获得详细的大坝三维点云数据，通过对数据的处理分析，得到各部位毫米级精度变形值，监测结果能客观真实地反映大坝表面变形情况，提升超高土石坝表面变形监测数据采集能力和数据分析处理能力，但大范围测量需较多站点实施扫描，各站点采集数据拼接难度较大

4 结束语

常规情况下，水利工程的建设利国利民，不仅可以防洪减灾，还可以储水灌溉，工程建设经济价值较大。而在水利工程施工中，土石坝标准施工必不可少，其施工技术种类丰富，其中关键性的施工技术主要包括土石料加工技术、料场规划技术、土石坝填筑压实技术以及坝基岸坡处理技术等，该技术的应用具有降低施工成本以及简化施工程序的作用。为此，施工人员技术应用过程中需要掌握土石料夯实法、材料堆放场地布设以及填土施工等要

【参考文献】

【1】 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(4):126-127.

[2] 聂斌 . 水利施工中土石坝施工技术研究 [J]. 江西建材 ,2020(10):142,144.

[3] 刘利 . 探析水利施工中土石坝施工技术的运用 [J]. 智能城市 ,2019,5(23):176-177.

[4] 余漓 . 水利施工中土石坝施工技术的应用探讨 [J]. 建材与装饰 ,2019(6):291.

作者简介：赵韶冲（1993.06—），男，汉族，河南濮阳人，本科毕业，工程师 ，研究方向：水利水电施工方向