水利水电施工中土石坝筑坝工程主要工艺

(湖南炳嘉建设工程有限公司 湖南 长沙 410000)

引言

改革开放以来，我国的社会主义市场经济取得了重大经济成果。国家对基础设施需求量的增长，使水利水电施工工程获得了稳定发展。水利水电工程建设中的重要组成部分就是筑坝施工，而筑坝施工中最关键的技术就是土石坝施工技术，土石坝施工技术的使用直接影响到水利水电工程能否顺利实施。在筑坝过程中，土石坝施工工艺由于具备工期短、效益高、成本低廉等优势，已经得到了广泛应用。

一、土石坝工程

(一)土石坝的概念。土石坝就是将石料、土料或者混合料采用碾压或者抛填的工艺进行处理，从而堆筑成挡水坝。将土和砂砾作为坝体的填筑材料筑成的挡水坝被称为土坝；将卵石、石渣、爆破石料作为坝体的填筑材料筑成的挡水坝被称为堆石坝。当这两类填筑材料的比例是相同的时，所筑成的挡水坝被称为土石混合坝。

(二)水利水电工程中土石坝的优点及其缺点分析。土石坝主要具有以下4个优点：①施工时可以就地取材，极大的节约了施工的材料以及材料运输成本，大量的节约了人力和物力。②相较其他类型的挡水坝，土石坝的结构更加简单，后期的扩建以及维修较为方便；③土石坝的施工技术较为简单，且施工的工序较少，可以快速的进行施工；④由于土石坝的坝身是有土石组成的，因此具有适应变形的能力，大大降低了对于地基的要求。土石坝主要具有以下4个缺点：①相较其他的挡水坝，土石坝的坝顶无法进行溢洪，因此要另外设置专门的溢洪通道；②土石坝使用的土料都为粘性土料，在填筑是较容易受到天气的影响，因此，要按照工程所在地的气候资料来设计施工方案，对降水、大风、气温、冰冻等气象要素进行统计，从而确定天气因素对于施工的影响程度；③土石坝的施工导流与浆砌石坝或混凝土坝相比更为复杂；④土石坝会出现较大的沉陷或者不均匀的沉降现象。

二、土石坝施工工艺技术

(一)坝基与岸坡处理。在对坝基、岸坡进行清理时，要将树根、树皮、石子、杂草等构筑物全部清理干净，并处理好洞穴、泉眼、地道和水井。对于坡面和局部的杂物可以采用人工清理的方式进行清理，对于水库、水塘等部位可以采用机械与人工相配合的方式进行清理，并分层的进行回填压实，对整个土质坝基填筑进行碾压，保证夯实程度足够。

(二)料场的规划布置。料场要按照空间、时间、以及质与量这几个方面进行规划：①空间方面的规划是指要选择恰当的料场位置和高程，土石料上坝的距离也要尽可能的缩短，高程有利于重车进行下坡运动，减少了运行功率的消耗。除此之外，石料场还要与重要建筑物、机械设备、构筑物保持足够的距离，以保证施工的安全。②时间方面的规划是指料场的使用的时机以及填料的数量的选择要根据施工的程序以及坝体的填筑部位来进行确定。料场的工作条件要随着季节和坝前蓄水的情况的变化来变化。

(三)防止土石坝。溃崩的重要措施一定要认真做好各阶段的土石坝安全监测以及资料分析工作。土石坝存在着比较大的风险，一般出现崩溃事故的土石坝时，有超过70%的原因是因为安全检测或检测设施的不到位，不能及时有效的检测，并对结果进行分析。做出对土石坝渗流问题的数值分析研究。土石坝渗流的问题是目前科学界研究的重点问题。如果想解决这个问题，就一定要加强渗流计算从而来确定渗漏的损失并进行合理的防渗排渗措施。另外，经过进行渗流计算还能确定坝型和坝的断面尺寸、分析土石坝的坝体稳定性以便来拟定必要的补强和加固的方案等。施工过程中要严格的依照设计的规定和要求，来算用合适、合格的土料。

(四)土石料的加工与压实。粘土的颗粒较小，具有很强的亲水性，因此在进行土石坝的施工之前，要先对坝体所需的土石料的含水率进行检测和控制。含水量较高则可以要进行翻晒、掺料、自然蒸发来进行处理，使土料中的含水率符合标准。保证土石坝施工质量的关键是土石料的压实情况，而土石料压实特性受其本身的性质、组成和含水量以及压实功能的影响。由于粘性土的粘结力较大、摩擦力较小，所以压缩性较大，但是由于其渗水性较小，不容易排水，就导致其压缩过程较为缓慢，因此，要想固结压实是十分困难的。非粘性土料则与之相反，非粘性土料的粘结性较小却具有较大的摩擦力，压缩性也较小，由于非粘性土料具有较强的透水性，容易排水，所以压缩过程很快，可以很快的压实。

(五)填筑施工。坝面作业的工作面比较狭窄，流程和设备较多，因此，需要通过适当的规划来保证施工的顺利开展。在进行坝面作业时一般将坝面按照平行坝轴线方向划分为若干部分，同时充分的对压实机械工作条件的需求进行考虑。在坝面作业时，必须要按照次序进行，从而避免出现漏压或者过分重压的情况。只有在压实合格之后，才可以进行新料的填筑工作。碾压式土石坝在土石坝中最为普遍，它的开行方式有圈转套压法和进退错距法这两种。圈转套压法一般被用于多碾滚组合下的碾压，它所要求的开行的工作面比较大，生产效率也比较高，但是在碾压中由于转弯套压的交接处的重压过多，容易导致超压，转弯的半径较小时，容易导致土层的扭曲，使剪力受到破坏，容易在转弯的角落处出现漏压的现象，不容易保证质量达标。进退错距法的操作较为简单，便于分段流水作业，比较容易保证质量。

三、施工管理控制措施

(一)重视设备管理过程中存在着潜在的安全隐患问题。由于当前建筑市场还不是特别的规范，管理制度还没有完全达到位，一些企业的领导为了追求高额的利润和政绩，千方百计的降低成本，这就导致必须的设备更新改造资金得不到一定的投入，致使设备非常陈旧、老化的现象比较普遍的存在。

(二)施工材料的控制。工程中使用的材料、采构配件，承包人应按照有关的规定和施工合同约定的进行检验，而且要查验材质证明和产品合格证。如果材料、构配件未经过检验，不能使用；经过检验不合格的材料、构配件和工程设备，承包人必须及时运离工地或者做出相应处理。采用的原材料和半成品，必须标明质量标准以及检测要求。要选拔有诚信的采购人员，把那些政素质高、责任心强、鉴定能力强的人分配到项目组；于此同时更要加强对采购人员的培养和教育。采取招标的方式进行采购，或是选择一些具备一定技术实力，获得过国家权威部门认可的供货商，这样就可控制材料质量和降低材料的成本。

四、结语

随着我国水利水电工程技术的快速发展以及科学技术的进步，水利水电工程的施工水平越来越高。土石坝技术因具有较高的效率而受到了广泛的应用，工程技术人员在施工时要保证对于土石坝施工技术有一个深入的了解，能够进行合理的运用，从而促进水利水电工程技术的健康发展。

【参考文献】

[1]董丽莉.谈水利水电筑坝施工工艺[J].黑龙江科技信息，2015(25).

[2]梁硕秋.谈水利水电筑坝施工工艺[J].中国新技术新产品，2016(10).

[3]李喜生.水利水电工程施工技术浅析[J].门窗，2017(09).