水利水電工程中土石壩施工技術(shù)的應(yīng)用分析

1、    水利水電工程中土石壩施工技術(shù)的應(yīng)用分析    張洪濤摘要：土石壩被廣泛的應(yīng)用到國內(nèi)外的水壩建設(shè)中，中低壩與興建的高土石壩都越來越多的運(yùn)用土石壩施工工藝。本文介紹了土石壩的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，分析了土石壩施工技術(shù)。關(guān)鍵詞：水利工程；土石壩施工；質(zhì)量控制20世紀(jì)末、21 世紀(jì)初，隨著建筑材料的革新和混凝土工藝的提升，土石壩建筑進(jìn)入了一個全新的階段。一、土石壩的種類土石壩的種類很多，根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)可以進(jìn)行不同的分類。一是按壩的高度可以分為： 高壩、中壩和低壩；二是按施工方法可分為： 碾壓式土石壩、水中填土壩、定向爆破堆石壩和沖填式土石壩等，其中，碾壓式土石壩是

2、應(yīng)用得最為廣泛的。二、土石壩的優(yōu)勢和缺陷1、優(yōu)勢一是取材方便，可以進(jìn)行就地取材，大大節(jié)省了水泥鋼材木材等建筑材料，避免了長途運(yùn)輸，減少了施工成本，節(jié)約了施工時間，縮短了工期；二是土石壩結(jié)構(gòu)較簡單，維修和擴(kuò)建相對而言比較容易；三是對地基地質(zhì)條件要求較低。由于壩身是土石散粒狀結(jié)構(gòu)，有較強(qiáng)的適應(yīng)變形的性；四是施工技術(shù)比較簡單，工序很少，便于開展機(jī)械化快速施工。2、缺陷一是壩頂不具備溢洪能力，一般需要另外設(shè)置溢洪道（洞）；二是施工導(dǎo)流不如其它類型的壩方便；三是填筑粘性土料受外界溫度、水分等影響較大；四是容易沉陷，且具有不均勻的特點(diǎn)。三、土石壩施工技術(shù)分析（一）料場的規(guī)劃布置料場是土石壩材料的聚集地，是

3、土石壩后勤保障的大本營。料場的選址和規(guī)劃布置，直接關(guān)系著施工的進(jìn)度、質(zhì)量。因此，必須高度重視料場的合理規(guī)劃和使用。在施工前，從時間、空間、質(zhì)與量等方面做好全面科學(xué)的規(guī)劃布置。一是做好料場的時間規(guī)劃。應(yīng)充分考慮料場與施工強(qiáng)度、壩體填筑部位變化之間的相互影響；二是做好空間規(guī)劃布置，指合理選擇料場位置和高程，并進(jìn)行合理的布置；三是做好料場質(zhì)與量的規(guī)劃布置，應(yīng)全面勘探地質(zhì)結(jié)構(gòu)、埋深、儲量及各種地質(zhì)力學(xué)指標(biāo)，進(jìn)行相關(guān)試驗。確保料場的總儲量能夠滿足壩體總方量的需求， 而且應(yīng)滿足各個階段施工上壩強(qiáng)度的最大要求，做到料盡其用，充分利用永久性和臨時性建筑物基礎(chǔ)進(jìn)行碴料開挖。（二）土石料加工技術(shù)分析1、土料加工技

4、術(shù)分析對上山料場的土料表層和不合格料進(jìn)行清除后，均可進(jìn)行上壩填筑，但是，因為粘土顆粒體積較小，親水性較強(qiáng)，土料的性能極易受到水的影響。因此，填筑壓實的最佳狀態(tài)就是必須保證有最優(yōu)的含水率。故此，必須高度土料含水率的控制， 填筑壓實時，土料的含水率控制在最優(yōu)含水率±2%左右的，即為合格料?？刂坪驼{(diào)整土料含水量主要有兩種方法：一是通過土料堆的翻曬、烘烤、摻料等方式，可以加快水分蒸發(fā)和中和，從而達(dá)到降低土料含水量的目的；三是通過土料堆加水，在開挖、裝載土料和運(yùn)輸土料的工程中加水的辦法，提高土料的含水量。2、石料開采技術(shù)分析一是砂礫石料的開采主要有兩種方法，即：陸上開采與水下開采；二是進(jìn)行塊石

5、料開采時，應(yīng)由石料場開采或利用建筑物進(jìn)行開挖。開采時要形成多個工作面流水作業(yè)的方式。一般采用深孔梯段爆破與特定目的洞室爆破相結(jié)合的方法進(jìn)行爆破；三是做好超徑石塊的處理，主要有兩種方法：淺孔爆破法與機(jī)械破碎法；三是構(gòu)建"一條龍"的施工流程模式，采用綜合機(jī)械化施工的方式，想方設(shè)法提高機(jī)械化施工水平。（三）填筑施工技術(shù)分析1、土石壩壩面作業(yè)施工程序土石壩壩面作業(yè)包括的施工程序有：鋪料、攤鋪、灑水、壓實、質(zhì)檢等工作。壩面作業(yè)，工作面狹窄，工種多，工序多，機(jī)械設(shè)備多，施工時需有妥善的施工組織規(guī)劃。為避免壩面施工中的干擾，延誤施工進(jìn)度，土石壩壩面作業(yè)宜采用流水作業(yè)施工。流水作業(yè)施工組織

6、應(yīng)先按施工工序數(shù)目對壩面分段， 然后組織相應(yīng)專業(yè)施工隊依次進(jìn)入各工段施工。2、 平起施工技術(shù)分析施工中一般采用平起填筑施工，平起施工有幾個優(yōu)點(diǎn)：減少了接縫、接坡、削坡等工序，保證了填筑質(zhì)量；保證有盡可能大的堆石填筑面。在防滲土料與反濾過渡料的填筑關(guān)系上， 有先土后砂及先砂后土兩種作法，為加快施工進(jìn)度及控制邊界，一般均采用先砂后土施工。3、土石壩分層強(qiáng)夯填筑施工技術(shù)分析土石壩分層強(qiáng)夯填筑施工應(yīng)控制每層土石填筑厚度，在10m20m之間；采用大能量的夯擊動力預(yù)壓， 以提高土石料的密度，消除土石料的變形；分層鋪筑分層夯實，在夯擊后的土石層中填筑新的土石層，再進(jìn)行新的夯擊， 直至達(dá)到壩體需要的高度。四、

7、土石壩施工質(zhì)量的管理和控制（一）土石壩產(chǎn)生滲流的主要原因分析土石壩建設(shè)最大的病害即是滲流。產(chǎn)生異常滲流的原因有以下幾個方面：一是壩體填土與排水體之間的反濾層設(shè)計不正確；二是防滲體沒有直達(dá)基巖或底部連續(xù)可靠的粘土層，在開挖截水槽時，因施工困難，半途而廢，從而留下隱患；三是土石壩兩岸岸坡產(chǎn)生臺階狀。應(yīng)該開搶成較平順的坡度。（二）土石壩施工質(zhì)量的管理和控制要點(diǎn)1、夯實壩體地基，滿足一定的承載和防滲要求一是對壩體基礎(chǔ)進(jìn)行處理，使其具有足夠的承載力。在完成基礎(chǔ)處理工作后，才能實施填筑施工；二是對于在覆蓋層較深的地方修建工程，其基礎(chǔ)處理的工程量比較大，應(yīng)根據(jù)需要采用振沖、防滲墻、固結(jié)灌漿、帷幕灌漿等方式對

8、地基進(jìn)行綜合性處理，夯實壩體地基。2、注重水文對施工的影響，根據(jù)季節(jié)特點(diǎn)安排工期土石壩施工受季節(jié)性水文氣象的影響非常敏感，因此必須高度重視水文氣象對施工的影響。一是在多雨季節(jié)，對土料的含水量影響很大，嚴(yán)重制約著大壩的填筑，施工強(qiáng)度也會受到較大的影響；二是在氣溫較低的冬季，土料易凍，需要采取積極措施，才能進(jìn)行填筑，若遇冬天雨季時進(jìn)行填筑施工，投入比平時要高，而產(chǎn)出則比平時要低；三是當(dāng)要在度汛期進(jìn)行施工時，應(yīng)針對度汛期的特殊性編制具體的施工方案。土石壩工程施工時，一般能出現(xiàn)漫頂過流的現(xiàn)象，因此土石壩 "施工高峰期"必須控制在截流后第一個汛期到來前的這一階段；四是在北方地區(qū)進(jìn)行冬

9、季施工時，更應(yīng)提高月填筑施工的強(qiáng)度，嚴(yán)格按照安全度汛的要求達(dá)到攔河高程。3、合理進(jìn)行壩面分區(qū)，是確保填筑工作施工順利完成一是由于土石壩體型比較大，給壩面分區(qū)流水作業(yè)帶來了方便，因此必須對壩面進(jìn)行合理的分區(qū)，嚴(yán)格按照填筑工序進(jìn)行作業(yè)，切實做好鋪料、攤鋪、灑水、壓實和質(zhì)檢等工作；二是應(yīng)根據(jù)填筑的需要進(jìn)行防滲土料的選擇和施工，并應(yīng)根據(jù)實際需要合理地劃分填筑區(qū)域，實施流水作業(yè)，對機(jī)械設(shè)備和填筑情況等適時進(jìn)行必要的調(diào)整；三是對采用臨時斷面填筑與平起填筑土石壩工程，必須保證機(jī)械化的正常作業(yè)，以確保填筑工程的質(zhì)量，決不能因為一味地追求臨時斷面的填筑量的最小化而影響機(jī)械化的正常施工?？傊?，水利工程土石壩的施工技術(shù)高低和質(zhì)量控制好壞，直接制約著土石壩的工程質(zhì)量進(jìn)度和后期功效的正常發(fā)揮。我們必須充分認(rèn)識到土石壩在水利工程中的重要地位，切實重視水利工程中土石壩的施工，不斷探究其施工技術(shù)和質(zhì)量的控制的先進(jìn)方法，提高水利工程中土石壩施工的技術(shù)和質(zhì)量，以便更好的為國家的水利建設(shè)服務(wù)