水利水电工程中的土石坝施工技术研究

熊振宇 向守亮 樊冰

浙江省疏浚工程有限公司 浙江湖州 313000

在我国的长期发展中，对水利工程的研究从未停止过。水利工程能造福大众，对我们的日常生活影响深远。在施工中，土石坝主要由土石材料组成，碾压后叠加形成支护坝。土石坝建材可在附近采购、地质条件和水文环境要求较低、总体效果较简单、施工缝不复杂、可有效减少施工时间、降低成本，确保项目的稳步进行，因此有必要推广土石坝在水利项目中的应用，同时对其工程的质量进行优化。

1 水利水电工程中的土石坝施工技术应用

1.1 土石坝施工中料场物料

为了保证工程的整体质量，必须保证材料在运输和储存过程中的质量控制，这也是前期工作中的一个重要因素，也是一个非常关键的工作环节，应该得到相关部门和施工公司的高度重视。岩坝建材储藏区的设计与实施会不断影响现场施工的进展，所以应该因地制宜，制定有针对性的施工方案，按照施工和设计要求布置材料存放区域，保证材料的便捷使用与安全存放。此外，建材的力学、经济、质量等方面的指标都对物料管理起到关键作用，应加强施工现场的抽样检测频率，保证土石坝使用材料的合格，这对于其最终验收与使用质量具有重要的作用[1]。

1.2 土石坝施工中坝基处理

①坝基土石方开挖：坝基清理后，采用预裂爆破进行岩石开挖，即沿设计开挖轮廓线钻一排预裂爆破孔，先爆破，从而获得预裂裂缝，可用于防止或减弱开挖区爆破振动向开挖轮廓线以外岩体的传播。达到保护开挖线以外或邻近建筑物免受爆破破坏的目的。施工过程中，为防止基岩产生或增大裂隙和分化，严格控制预裂炮孔的角度与开挖轮廓边坡坡度一致，部分地段一次钻到设计深度，且至设计开挖面预留一定的安全距离；同时开挖至基岩面0.5-1.0m时，采用手风钻钻孔，小药量爆破；开挖遇到易风化的页岩、黏土岩时，预留20-30cm的保护层，待浇筑混凝土前再挖除，开挖后及时采用喷砂浆和混凝土保护，防止基岩分化变质。②压浆盖板混凝土浇筑：为了将心墙防渗体直接坐落在基岩弱风化层上，在心墙下部覆盖层全部挖除后，心墙底部设置35cm厚C20混凝土基础盖板，同时帷幕灌浆顶设1.0m厚C20混凝土基座作为灌浆压浆板，单排帷幕灌浆段基座底宽4.0、三排帷幕灌浆段基座底宽6.0m。③帷幕灌浆：帷幕灌浆施工前，先要进行灌浆试验，确定灌浆相关参数。采用孔口封闭、孔内循环、自上而下的分段帷幕灌浆方法，施工过程中按分序加密的原则施工，单排帷幕分3序进行灌浆，三排帷幕分2序进行灌浆，并按先下游排、后上游排、再中间排，每排先1序孔，后2序孔再3序孔的施工顺序进行。同一排上相邻两次序孔之间，以及不同排相邻两次序孔之间，钻孔灌浆的间隔高差不得小于15m。灌浆流程为钻孔—钻孔冲洗、压水试验—制浆、灌浆—封孔—布置检查孔—整理灌浆资料—竣工验收[2]。

1.3 坝基处理

如果覆盖层比较浅，在开挖之前，需要进行挖截沟，坝体回填和防渗应采用相同的涂料；如果覆盖层比较深，主要采用的是灌浆方法。但是，对于断层、破碎带、节理裂隙等问题，需要针对具体情况制定相关措施对其进行修复，提高坝基的安全性和稳定性，确保工程质量。

1.4 土石坝的填筑与压实

填方施工主要涉及摊铺、压实、质量检验等相关工序。开工前，必须根据各施工工序的各种特点，做好实际准备，确保高质量的填筑。在工程实践中，一般使用土与砂子进行回填，这可以缩短施工工期，同时对于高质量完成施工工艺具有重要作用。同时，高水平机械的引进也是提升施工质量与效率的重要因素。分层填筑是目前常用的施工工艺手段，该过程可以有效地确保土壤和岩石填充物的实际厚度和密度，使用功率较低的振动压路机进行预压缩，然后使用功率较高的振动压路机进行再压缩。土石坝施工工艺相对比较复杂，在工程进行中需要引进大量的先进机械。很多项目因为地质条件影响，工作面窄，有多种施工方案可以选择。确保只有进行充分的准备并设计合理的施工计划，这对于保证土石坝施工质量具有重要作用。通过先进的施工组织技术如流水施工等，提升现场施工组织水平，加快工程进度，保证工程在有效工期内高质量实施。在具体施工过程中，应将坝面分为若干部分，并应依据工程实际组织专业力量全力进行工程施工。为了提升工程质量、成本、工期等方面的问题，可以使用不透水土方的工艺进行施工，同时重点控制工艺要点，注重施工方法对土壤和沙土进行平整。推土机是工程中使用的主要设备，对工程质量和进度都有很大的影响。通常，可以使用反向方法来有效地分离和减少材料并保证压实度，当工程实践需要加快施工进度时，可以使用混合铺料的工艺，按照工程计划严格实施。土石方压实土石坝施工不仅要有新技术的应用，还要重视土石方的压实等方面的工艺，这决定着土石坝工程的最终质量。为了施工工艺能够保证坝体稳定与整体性以及岩石坝的总渗透能力和粘结率，必须注意岩石材料的整体压实。当土方的密度提高，坝体的摩擦力也会提高，同时也会增加其防渗性能。土方本身就能够进行较好的压实，具有很好的可塑性。土壤材料本身的水分含量和颗粒的组合也对土壤材料的压实度有很大的影响。还必须注意土石材料的厚度，需要对压实度进行合理控制。如果内部出现了较多的空隙，这样对于地质内的物质含量就会出现变化，对于土石方压实工作会造成影响。因此，必须严格控制土壤水分和影响因素。常用的土壤和岩石压实机包括爪式压路机、充气轮胎压路机、振动压路机和压实机。在压实土石材料时，应控制每一层堆石的厚度和夯击力的能量，以便可以显著提高坝体的密度以及坝材料的强度和模量[3]。

2 结语

进入新时代，随着我国经济的快速发展，水利工程也在发生着日新月异的变化。土石坝作为常见坝型，可就近购买，地质条件和水文环境要求低，整体效果简单，施工缝不复杂，可有效减少施工时间，降低成本，确保项目的稳步进行。在水利工程土石坝的建设中，有关建设公司必须选取高水平机械设备，重点对施工工艺进行有效控制，同时采取有效的成本控制手段，实现工程的可持续发展。