土坝坝体填筑主要压实指标及常见问题探析

孙建光

摘要：在我国进入到社会主义现代化的改革进程中以后，我国的经济水平、工程水平、科学技术水平和人民的生活水平都得到了不断的发展和促进。尤其是在我国的土坝处理和建设工程中，为了能够提升其质量的稳定性和安全性，必须要采取相关的技术进行施工。因此，本文通过对土坝坝体填筑施工工程中的相关压实指标和常见问题进行分析，能够有效解决其对于水利建设工程带来的危害和安全隐患，从而保证我国的水利建设工程得以可持续性的发展。

Abstract： After China entered the reform process of socialist modernization， the economic level， engineering level， scientific and technological level and people's living standards have been continuously developed and promoted. Especially in China's earth dam treatment and construction projects， in order to improve the stability and safety， we must adopt relevant technologies for construction. Therefore， this paper analyzes the relevant compaction indexes and common problems in earth dam body filling construction projects， which can effectively solve the hazards and hidden dangers that the water conservancy construction project brings， thus ensuring the continuous development of the water conservancy construction projects.

关键词：土坝；坝体填筑；压实指标；粘性土；碾压实验

Key words： earth dam；dam filling；compaction index；cohesive soil；roller compaction experiment

中图分类号：TV641.2；TV541.1 文獻标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）27-0141-02

0 引言

在我国城市化的建设过程中，所有的城市无论规模的大小都保持着不断的扩展。但是对于南方的城市来说，在扩展的过程中往往会遇到很多的水系、河流，为了避免其在雨季的时候对于城市建设产生较多的影响，就需要水利建设工程来协调好城市与水系的关系。而土坝坝体填筑工程作为土坝质量的保障，就需要被设计者和施工者尤为重视，才能够提升其本身质量的稳定性，从而帮助我国的城市建设过程变得更加优化、更加具有安全性，保障社会秩序的稳定。

1 土坝坝体的相关概念解析

土坝工程最早的出现是伴随着我国水利工程的建设而衍生出来的，作为水利水电工程中一项比较重要的工程措施，而发展的历史相对来说也比较悠久，这就使得其在长期的水利水电工程建设中都有着重要的作用，并且也已经成为了我国城市建设过程中需要被重视起来的工程项目[1]。土坝坝体填筑具有很多的优势，首要的一点就是可以就地、就近取材，对于物料的节省和运输费用的节省起到了很大的作用，而且这种大型工程所需要的物料很多，从经济效益上来说也具备很强的优势。土坝坝体主要就是由土料堆积起来的，这就使得其质量的稳定性需要被重视起来，因为不同的土质可能会对最终的工程效果带来不同的影响。一旦施工当地的土质不适合用于土坝坝体填筑工程的实施，就必须要采取措施加强其本身的稳定性。而且，坝体填筑的工程质量直接影响了坝体的整体性，这从另一个方面反映出要保证工程建设的相关指标需要达到规定的标准。尤其是对压实指标来说，对于坝体填筑实践中出现的压实度超1是否正常的疑问长期困扰着水利工程建设者，这就使得很多的施工企业在实际的工程项目中并不能够使得压实度达到设计的要求、而且弹簧土的土质问题也会对施工过程中很明显地影响到最后的压实效果，这就使得水利水电工程的建设质量和进度受到很大的影响[2]。因此，笔者通过对大量土坝坝体填筑实际工程中遇到的问题进行分析，结合相关学者总结出的文献经验，简要地对土坝坝体填筑施工过程中的主要压实指标和相关常见问题进行分析，在我国国情的基础上提出相应的解决方法，以此优化水利水电建设工程发展的稳定性。

2 土坝坝体填筑工程中涉及到的主要质量控制指标

在土坝坝体填筑的工程中，用到最多的原材料就是土，这是由于土作为一种由固体颗粒、液态自由水和少量气体组成的三相体，其本身就具备很强的可塑性，但是以土为骨架建设成的一些工程，其内部含有一定量的水和气体，这些物质主要是用来填充工程内部的孔隙[3]。一般来说，为了减少土粒之间的孔隙就需要通过对其进行夯实或者碾压来使得大小不同的土块、土粒得到重新的排列和组合，使得大土块之间形成的孔隙被小土粒填充或者填满，这样就会使得部分被排除的水分和空气被挤压出去，从而增加了单位体积的质量，对于孔隙率的减少也做出了巨大的贡献，增强了土体的压实度。而且在一般情况下来说，土体的迷失程度越大，土体自身的强度就会越大，这对于土坝坝体填筑工程的稳定性来说也就更加具有优势。就现阶段的土体压实步骤来说，都是通过人工或者机械的作用来提高土体的密实度，但往往会出现受力不均的情况，就会造成一定的安全隐患，因此在土体压实的过程中，需要进行多次的夯实来保证其密实度，从而达到提高土基强度和稳定性的目的[4]。

2.1 粘性土的压实度ω

所谓的ω指的就是土体本身的压实度，主要是很对粘性土或者含有砂、砾的粘性土而言，在工程上的说法。具体的数学公式表达为：ω=ρd/ρdmax，其中ω表示压实度，ρd表示土体经过压实之后的现场实测干密度，ρdmax则表示在一定击实功能作用下的最大干密度。

2.2 无粘性土的相对密度Dr

在一般情况下来说，工程上往往会利用相对密度Dr（相对密实度）或者直接用设计干密度来作为无粘性土填筑密实程度的质量控制指标。一般来说，Dr会有两种不同类型的计算方法，分别对应不同的土性状态。对于自身粘性并不够强的土质来说，其本身的土质比较松散，这时候采取的公式为Dr=（emax-e0）/（emax-emin），对于自身粘性强，很容易形成密实状态的土质来说，采取公式为Dr=（ρd-ρdmin）ρdmax/（ρdmax-ρdmin）ρd。通常来说，在设计上要求砂砾石的相对密度不小于0.75，砂和反滤料不小于0.7[5]。

3 坝体填筑施工中常见问题及处理

3.1 土料控制

一般来说，在土坝工程的建设过程中，并不会刻意要求土料的质量，一般都是选择当地的土质进行工程的实施。在具体的施工之前，要保证将土料本身含有的树根、杂草、树皮、建筑垃圾等清除出去，对于大体块的土料还需要进行碎化处理，从而保证土质均匀。但是由于环境的情况或者外界因素的影响，很有可能会对土料造成变化，这时候就必须要对土质进行重新检测，确保各个方面的检验参数符合实际标准才能够应用于最后的土坝坝体填筑[6]。

3.2 压实度与设计要求不符合

在坝体填筑施工的过程中往往会出现由于局部压实达不到设计要求的情况，这时候就需要施工人员和设计人员共同努力，针對所产生的问题进行原因的探索，尽可能将其解决，保证其达到设计要求才能够投入到实际的使用过程中。

3.3 弹簧土

在土坝坝体填筑的施工过程中往往会遇到这样一个问题，填筑使用的土料在经过夯实之后，在其表面会形成一层硬壳迎来阻止外界水分的渗透和散发，防止受压处出现下陷，最终导致四周鼓起来，形成一种软塑的状态，但是实际的体积并没有被压缩，一旦人踩上去就会出现颤动的感觉，我们称这种状态为弹簧土。为了有效解决弹簧土带来的影响，就必须对其产生的原因进行解析，发现有以下两种主要的原因。第一个原因是在填筑土料中的粘性土、腐殖土等含量较大，其粘性大就会导致土料的含水性较高，容易产生弹簧土现象。第二个原因是由于填筑的过程中原来的土质被干扰，使得颗粒之间的毛细孔受到破坏，这时的水分并不能够通畅地进行渗透和散发，在碾压或者夯实的时候也不会形成硬壳。为了解决这一影响，在弹簧土现象出现之后，首先就是要确定其本身的位置和深度，将弹簧土挖掘出来进行翻松、晾晒、风干等处理，保证其含水量在一个控制的稳定的范围内即可。

4 结束语

综上所述，对于我国的水利建设工程来说，现阶段已经建设成功了近80000座大型水库，这有效解决了居民在实际生活中的用水问题，尤其是对于工业上的大量用水也进行了解决。而土坝作为水利工程建设的基础，对于保障水利工程在实际使用过程中的稳定性和安全性来说具有很重要的意义。

参考文献：

[1]薛小荣.均质土坝坝体填筑施工的前期工作[J].甘肃农业，2014（20）：85-86.

[2]任海平.福和土坝坝体填筑质量检测与评价[J].水利水电施工，2014（04）：7-9.

[3]李流新.水库土坝工程坝体黏土填筑施工质量控制[J].中国新技术新产品，2014（15）：121.

[4]董枫枫.锦凌水库土坝坝体防渗结构型式比选[J].中国水能及电气化，2014（04）：58-60.

[5]魏兴增，周水林.土坝坝体填筑主要压实指标及常见问题探析[J].水利技术监督，2013，21（02）：67-70.

[6]刘强，尹华开，屈明.降雨条件下南宁膨胀土坝体填筑稳定性分析[J].路基工程，2011（05）：121-123，126.