水利水电工程中土石坝施工技术分析

水利水电工程中土石坝施工技术分析

刘克非

（广东建工对外建设有限公司，广东 广州 510665）

摘 要：水利水电工程建设是一项利国利民的事情，并且随着社会的进步，对于水利水电工程的重视程度和要求都有所提高。为了保证水利水电工程的施工质量和进度，工程发展出许多新技术，土石坝施工技术就是其中一项，也是应用最广的一项。文章对土石坝施工技术进行了探索，对其应用的优缺点和具体施工应用进行了分析。

关键词：水利水电工程；土石坝；施工技术

随着社会的发展，水利水电工程承担的任务也越来越重，除了需要负担基本的农业发展用途外，还对防洪抗旱、水力发电等功能起着作用。水利水电工程的作用越来越重要，其施工质量的要求也大大增加。为了提升其施工质量，许多新技术被开发和应用，土石坝就是其中一种。土石坝技术是随着水利水电工程兴建坝工建设的需要而发展的一种技术，是将石料等材料用多种方法压实来获取较高质量的大坝，从技术和经济等层面考虑更为合适。这是因为土石坝施工技术材料方面没有太大需求，可以取自施工当地，而且施工简单易行。由于土石坝的这些特点使得土石坝在我国的水利水电工程建设中应用愈加广泛，我国的水利水电工程百分之九十会选择土石坝这种形式。至于土石坝的分类，则是根据其具体施工方法确定的，应用最广的是碾压式的土石坝，这也和它施工的简易程度有关。

1 土石坝施工技术及其优缺点

1.1 土石坝的优点

土石坝施工技术的出现是建立在市场需求之上的，随着水利水电工程被逐渐重视，与其相关的产业和材料等也逐渐变得重要。市场上价格有所波动，对于那些预算不足的工程来说，既需要质量过关的坝体，也需要减少的施工成本，而土石坝无疑都满足这些条件。它的材料可以从施工场地周围调取，在价格和运输上有更大的便利。对于土基和施工工艺也没有太大的要求，不用浪费施工单位太多的人力物力。而随着土石坝的应用不断地增多，其分类也因为材料不同、施工方法不同、坝高不同而有所区分，这无疑给水利水电工程的修建提供了更多的选择。

1.2 土石坝的缺点

但土石坝的缺点也很明显，因为材料和施工方法的限制，使得土石坝的溢洪能力较小。如果在河流汛期流量较大的话，洪水溢过坝顶对坝体造成破坏，土石坝的作用也会被大大削减。为了防止这种事情的发生，一般水利水电工程都会特别建立溢洪道；而土石坝的构成材料也有缺陷，因为大部分是石料或者土料，所以对于土石坝的压实程度 要求较高，若是压实度达不到标准就会产生沉陷，从而对坝体造成危害。而相比之下混凝土的可靠性和稳定性就高多了，没有这方面的顾虑，并且施工也较为方便。土石坝的建设过程虽然比起其他工程来说工程量要小很多，但其涉及到的工序、人员、机械、设备等也较多，再加上施工对象为堤坝，作业面积较小，这无疑也增加了施工难度，因此要对施工进行合理的准备与规划。一般土石坝在建筑过程中会将坝面分为几段进行分次施工，这既减小了施工的难度，也增加了施工的效率。

2 料场规划及材料选择、加工和运输

2.1 料场的规划

料场的选取是施工准备阶段一项重要的工作，因为土石坝的施工需要大量的土料和石料等，这些材料并不稀有也不昂贵，但量大，综合考虑运输因素和材料质量因素，料场一般都选在施工场地周围。在方案方面，施工单位需要对所需料场的空间、产料情况、材料质量和市场信誉等进行规划，先确立土石坝施工材料的标准，再派人去料场进行实地考察。除了确认料场现状与其所获信息是否一致外，也要对料场的地质环境和水文条件等进行考察，将任何有可能影响土石坝施工质量的因素消灭在萌芽中。

2.2 材料的选择

对于材料来说，质量必须过关，在料场和施工场地都要设有检验机构，确保工地上的材料都符合标准。而材料的量也必须准备充分，土石坝的施工需要用到大量的土料和石料，为了施工顺利及应付突发事件，材料的量应该在标准的1.5倍到2倍之间。而材料在工地上的存放也是一个大问题，有时就因为存放环境的问题导致材料的质量有所降低，尤其是对于粘性土壤和一些容易渗水的材料而言。

2.3 材料的加工

对土石坝的施工所用土石料而言，有许多需要注意的地方，如开采阶段为了保证开采顺利进行，对开采现场进行清理，保证环境清洁。目前的开采方法有立采和平采两种方法，分别适用于不同土层的开采状况，能够极大增加开采效率。而料场中的土料和石料一般来说在开采出来后经过简单的表面清除之后就能够投入适用。但有些石料的块头过大，需要破碎后适用，对于土料而言则需要保证含水量，一般以百分之二为宜，对于含水量高的土料，自然蒸发是最常用的降低含水量的办法，而对于含水量较低的土料直接根据情况操作加水即可。

2.4 材料的运输

而对土石坝建筑材料的运输而言，最重要的就是制度和设备两项。施工单位要协同料场做好运输规划的确定，保证运输效率的最大化；而设备方面主要指料场方面的机械化施工和运输设备，有条件的话综合机械化是最好的选择。

3 土石坝的施工过程

一般而言，土石坝的施工包括铺土、平土、填筑和压实等，这些工作虽然较为简单，但每个步骤都必须严格依照规定，确保土石坝的质量最高。①铺土工作中需要注意的是要保证所铺土层的平整度和均匀度，为后面的工作打下基础，而有些土料和石料即便经过筛选，也存在着较大的个头，这就需要工作人员注意铺土过程，在遇到较大的材料的时候执行破碎任务；②平土工作是为了保证土层的平整度，虽然人工也可以进行，但使用机械进行操作无论是在平土速度上还是在平土质量上都更高，具体的推土机械要根据条件而定；③填筑工作的要点则是要保证填筑层的厚度和夯实工作，尤其是后者，既要保证土层的密度又不能使土层出现变形的问题，为了保证

夯实效果，夯实工作要一层一层进行，在实际填筑中往往采用平起填筑的方法，能够显著减少接缝个跨缝碾压的情况；④压实工作是保证土石坝质量的工作，施工机械为碾压机，操作人员在压实过程中要保证机械按照堤坝的轴线行进，并注意压实的次数，禁止出现漏压和过压的情况。

上述这些工作虽然简单，但却是土石坝施工的主体部分，涉及到的工序、材料、人员等都很多，为了保证施工有序进行，这些工作都要经过严密的规划，并要有严谨的监理队伍负责监工。在土石坝的坝体与周围的地基或者河岸结合的地方也有施工，这是因为这些地方往往是施工注意不到的地方，总是会存在接缝等情况，若是没有处理措施就会成为土石坝工程的薄弱点，影响土石坝的施工质量。

4 心墙反滤料和反滤层的施工

在心墙反滤料的施工中，主要是心墙和砂壳的上升速率问题，两者上升速率应该保持一致，否则就会对土石坝的质量产生影响。在砂壳的修建过程中会出现各种问题，最常见的要输砂壳的高度问题，在砂壳高度与预期不符时，要再次进行土料的填筑；砂壳的沉陷也是一个大问题，所以在砂壳的修建过程中，保证砂壳均匀程度是很重要的。反滤层的施工填筑中最常用的要数沙松坡接触平起法，它能够实现多种材料的填筑，并且填筑效果也较好。

5 结束语

从文章中的分析可以得知，在目前的水利水电工程建设中土石坝的应用极为广泛，这固然是因为其施工方便，但也与其较高的工程质量有关。为了保证土石坝的施工质量，施工单位应该进行合理的方案设计，对土石坝建设所需要的材料和设备、人员和工序等进行规划，并将之运用于实践。文章简要对土石坝的建设过程进行了描述，并说明了在其施工中较为重要的一些工作，为土石坝的建设提供了标准依据。随着时代的不断发展，对于水利水电工程的要求也会更高，土石坝也要在不断的建设过程中寻求提升，在工艺、工序等方面进行改良来提高土石坝的施工质量。

参考文献：

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[3]李军.水利大坝工程混凝土施工常见质量问题及管理措施[J].低碳世界.2016,(25).

中图分类号：TV641

文献标志码：A

文章编号：2096-2789（2016）11-0030-02

作者简介：刘克非（1987-），男，汉，河北张家口人，工程师。研究方向：水利工程发展和水利工程技术。