水利水电工程中的土石坝施工技术探讨

刘晓琳

摘要：土石坝是水利水电工程中应用较为广泛的坝体类型，具有施工操作便捷、施工周期较短、物料消耗较低等显著优势。虽然土石坝技术是水利水电工程施工中的基本技术，但依然需要把握土石坝施工技术要点，注重质量管理。基于此，文章从土石坝筑坝材料选择及加工、设备选型、坝体填筑及压实三个方面探究水利水电工程中的土石坝施工技术，以供参考。

关键词：水利水电工程;土石坝;施工技术

土石坝以土料及石料为坝体填筑材料，一般遵循就地取材的基本原则，省去了材料异地运输的时间与成本，因此具有施工材料易获取、成本低廉的优势。与此同时，土石坝结构较为简单，包括碾压土石坝、堆石坝等多种类型，适用于不同的水利水电工程建设，且强度与刚度、应变形能力、防渗性能等都能达到水利水电工程建设标准。土石坝的特点及优势决定其在水利水电工程中具有广泛的应用空间，但在实际的工程建设中依然需要把握好土石壩施工技术要点，注重对关键及特殊工序的施工质量控制，在能够最大化发挥土石坝施工技术的应用效果。

一、水利水电工程中土石坝筑坝材料选择及加工技术

水利水电工程中土石坝筑坝材料包括防渗料、坝壳料、反滤料及过渡料，在筑坝材料选择上需根据材料使用的部位及功能确定材料的各项参数与质量标准。如防渗料的防渗性能需达到设计要求，并且具备良好的施工性与经济性;再如坝壳料的选择以堆石、砂砾石及风化料为宜;此外反滤料及过渡料的选择需要满足坚固性的要求[1]。

土石坝筑坝材料选择完成且质量检验达标后，需要对料场进行开采并对筑坝材料进行进一步加工。首先，在筑坝材料开采上需要根据土层厚度、材料含水量、土层层次等选择合适的开采方式。通常情况下如果土层较厚、土料层次较多且各层次土料之间的物理学性能、质量特性等相差较大，宜采用立面开采工艺，反之则适用平面开采工艺。其次，在筑坝材料加工中，需要根据筑坝材料所处的水文环境、实际指标等确定加工方法。一般情况下，如果筑坝材料天然含水量远高于设计标准，在开采阶段便需要通过自然烘干、翻晒或烘烤的方式降低土料含水量;如果筑坝材料的开采涉及到水下开采，则需要预先设置好排水措施排除多余的水分，监测土料含水量后确定是否需要翻晒或烘烤。同时，对于超粒径块石的处理可以采用两种技术措施：针对大体积且强度较高的岩石，可以采用风动凿岩机在岩石表面进行钻孔爆破处理;针对体积大但强度较低的岩石可以采用机械破碎技术，以吊锤重力杂碎块石，使石料粒径满足设计标准。

二、水利水电工程中土石坝施工设备选型技术要点

水利水电工程中土石坝施工设备选型技术主要针对筑坝材料开挖及运输设备。设备选型的主要依据为土石坝施工现场场地特点、机械性能、工作效率、通用性、经济性及配套性。通过梳理土石坝施工资料可以发现，当前土石坝施工中设备的选型与工艺组织形式主要包括四种类型：①正向铲+自卸车。以正向铲作为开挖设备，以自卸车直接运料上坝，具有设备通用性强、管理简单的优势，但运输距离限于10m以内;②正向铲+胶带机。在前述设备组织模式的基础上，将自卸车改为胶带机，相对于自卸车来说，胶带机可以实现材料的即挖即输，省去了材料装卸时间与工序，具有机械自动化程度高的优势，但在运输距离上也具有较大的限制性。为此，在实际应用中通常以胶带机与自卸车配合，可以延长运输距离，并且显著降低筑坝材料运输成本;③斗轮式挖掘机+胶带机+自卸车。相对于正向铲来说，斗轮式挖掘机适用于大体量筑坝材料的开挖作业，具有工作效率高、机械连续作业的优势，配合胶带机与自卸车也能够实现筑坝材料的直接上坝;④采砂船+有轨机车+胶带机（自卸车）。适用于开采水下筑坝材料，可以直接对超粒径土料进行筛选。同时，有轨机车运行更加平稳，配合自卸车或者胶带机可以直接上坝。但该设备组合成本较高，在实际应用中还需对其技术性、经济性进行综合考量[2]。

三、水利水电工程中土石坝坝体填筑及压实施工技术

水利水电工程中土石坝坝体填筑施工工序较为复杂，包括筑坝材料的摊铺、碾压、压实与质量检验。因此在实际施工中一般采用流水线施工作业组织形式，首先对坝面进行分段，各专业根据分段计划进入实际施工中;其次，同一工段的施工队伍按照相应的技术标准、设计规范等进行连续作业，该工段施工结束后进行质量检验，重点检查坝体材料的压实度、含水量等;最后，剩余专业施工队伍依次连续施工，施工结束后对土石坝进行总体校验及检查[3]。此种施工作业组织方式可实现标准化、规范化施工，且各个工段的专业施工队伍拥有自己的物料堆放场地、施工机械设备等，各个工段之间互补干扰，并且可以实现物料及设备资源的充分利用。

结束语

水利水电工程中，土石坝是一种常用的施工技术，其具有成本低、施工简单、物料消耗少等显著优势。在土石坝施工中需综合考虑筑坝材料的质量特性、施工性与经济性，材料选择并检验合格后对其进行加工处理，保证材料含水量及各项物理学性能指标达到设计标准。接下来进行材料开挖及运输，需根据施工场地特点、机械设备维护保养需求等确定设备组合形式。最后，采取流水线施工作业组织形式进行土石坝坝体填筑，在保证施工质量的基础上解决施工成本、提升施工效率。

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（04）：126-127.

[2]袁凤裕.水利水电工程中的土石坝施工技术研究[J].科技创新与应用，2021（11）：161-163.

[3]刘显兴.浅议水利土石坝工程筑坝施工技术要点[J].珠江水运，2021（05）：48-50.