浅析水利水电工程中的土石坝施工技术

公丕国

山东省新泰市小协镇人民政府 山东新泰 271221

水利工程项目是关系民生的重大工程项目，在投入使用以后具有水资源的合理调配与利用，兼具防洪、蓄水等多种功能。作为大型工程项目，在整个的工程建设施工时，土石坝施工技术能否合理应用，将会关系到水利工程土石方施工的整体效果，影响到水利工程的质量和效益。因此，任何水利工程项目实施过程中，必须要结合现场环境条件、施工目标与要求，选择恰当的土石坝施工技术，并在土石坝施工环节严格相应的技术规范，提高整体的施工效果。

1 土石坝渗流的原因

首先，对于一般的土石坝以及其土石坝的基层填料都是一些散粒颗状体，例如，土料、沙砾等。这些填料的颗粒间都有一个孔隙率大的特点，所有具有较好的透水性。因此，当水库开始蓄水时，由于土石坝以及坝基的填料的孔隙较大，在水压力的作用下，水流会通过这些孔隙向下游渗透从而会造成坝身、绕坝及坝基的渗漏。对于渗流又分为正常渗流与异常渗流两种。若渗流在设计的可控范围内，渗流量必然在设计规范范围内且表现为稳流状态，此时渗流量一般不大，水质也比较清澈，含沙量较小，不会对石坝的坝身及坝基等填料造成破坏，此时为正常渗流；反之，若渗流较大，且渗水量比较集中，水质也较为浑浊、含沙量大，会对土坝的坝身及坝基会受到管涌、土料流失等渗透破坏。因此，这种对水库蓄水业的兴利产生影响的渗流称为异常渗流[1]。

2 土石坝施工技术应用的优点

土石坝在进行水利水电工程建设过程中，建设施工材料简单，施工过程中，无须购进大体积的施工材料，且大部分施工材料可就地取材，在当地建筑市场购买即可，减少因长途运输而导致的生产成本浪费情况的发生，节约建筑成本投入，提升企业建设的经济效益。土石坝技术具有相对简单的结构特征，设计方式传统单一，确保了施工流程的简单化和快捷化。在进行土石坝技术建设过程中，并不会对原有施工项目产生破坏作用，有利于保护环境现象，也无须对建设环境结构进行较大的改动，其自身的伸缩性和适应性均比较强，有利于依据施工项目的体积进行伸缩建设，确保施工项目局部的合理性，具有广泛的发展空间[2]。

3 土石坝技术施工要点

3.1 明挖技术

在一些水利工程项目中，高坡边坡开挖方式的应用能够在一定程度上提升土石方作业的精确度，尤其是保障了土石方开挖作业的有序进行。土石方明挖技术在水利工程中的应用同样非常多，在平整场地、水闸开挖与水坝地基建设等方面的应用效果非常突出，地下厂房开挖、水工隧道建设等同样可以选用这一技术。现阶段，随着技术的逐步进步，明挖技术日益成熟，在土石方工程中的应用方面，不仅能够提高技术时土石方的稳定性，还可以使得开挖的精确度大大提升，在爆破技术的控制方面具有一定的技术指导价值。传统的技术条件下，土方开挖多以分层开挖为主，现在，小梯段爆破法与光面预裂爆破法的应用有效解决了很多的技术难题。

3.2 材料选择

灌浆材料的选择将会对大坝裂隙的封堵效果产生直接影响。浆液的基本组成材料有：①水泥。选用P.O42.5型号水泥，并且检查确认水泥没有出现结块的情况。②水。可以从水库中就地取水，但是需要在现场布置过滤池，保证水中没有杂质。③掺合料。为了改善浆液性能和降低成本，加入粉煤灰、膨润土等材料。各类材料的选择要求也要参考相关标准。④外加剂。工程中使用的外加剂主要有3类，分别是减水剂、早强剂和防渗剂。

3.3 灌浆操作方法

将制备好的浆液加入到灌浆设备中，同时将灌浆喷嘴、导管，沿着已经开好的钻孔放入，直到距离孔底20cm处。调节灌浆机的参数，灌浆压力为0.8MPa。浆液在压力作用下沿着裂缝扩散。根据喷头型式的不同，浆液的扩散型式有辐射型（左）和横向型（右）两种，如图1所示。灌浆过程中，地面操作人员密切关注设备压力表的示数变化。当压力增加但是灌浆机内浆液不再减少时，说明裂隙已经被完全充满。此时调节灌浆机的压力，以0.5MPa压力继续运行，同时收回导管。在这一过程中，导管内的浆液可以充填到钻孔内，完成对钻孔的封堵。

3.4 质量检测

采用GPS自动监控系统，首先，采集器和信号发射机适应性和机械性能必须安全可靠，确保数据采集环节准确、连续；其次，服务器储存、记忆功能不可逆，有效降低人为操作的可能；第三，根据设计要求设定控制标准，数据控制中心的应用程序实时、连续分析判断碾压机的行车速度、激振力输出是否符合控制标准，并结出判定结果；第四，GPS现场分控站、数据总控中心的监控终端计算机通过无线网络读取判定结果，做出预警响应；最后，现场分控站指导流动站相关人员做出现场反馈并提出控制措施[3]。

4 结语

土石坝施工技术属于我国水利水电工程施工建设中的主要技术，对工程施工质量产生着不同程度的影响，必须从土石坝施工的整体情况出发，明确土石坝技术在规划阶段、运输和挖掘阶段、压实阶段及筑坝阶段的施工要点，明确具体的施工流程和施工方式，规避施工过程中可能发生的问题，把握工程建设的整体工序和流程，提升土石坝技术的压实程度，优化防渗漏措施处理，以不断促进土石坝施工质量的提升[4-5]。