【摘 要】土石壩在水利工程中應(yīng)用最廣，數(shù)量最多，因其組成是由土料、石料或者土石混合而成，可以就地取材，所以與其他壩型相比，具有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。因此對(duì)其應(yīng)用技術(shù)的分析探討是很有必要的。

【關(guān)鍵詞】水利施工；土石壩；技術(shù)應(yīng)用

1、土石壩技術(shù)概述

所謂的土石壩就是在水利工程建筑的當(dāng)?shù)?，將一些土料以及石料等?jīng)過一定的加工堆砌而成的擋水壩。這種擋水壩的施工操作較為簡(jiǎn)單，材料易得，而且對(duì)于施工條件等要求不高。由于土石壩的施工主要以碾壓或者是拋填的方式，因此很容易出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象。因此，在土石壩施工之前要對(duì)當(dāng)?shù)氐纳笆牧系馁|(zhì)量等進(jìn)行細(xì)致地研究，這樣才能對(duì)施工過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行把握，進(jìn)而提高土石壩技術(shù)的施工水平。按組成材料分，如果壩體材料是以土和砂礫為主一般稱為土壩。如果是以石渣、卵石、爆破石料等材料為主構(gòu)成的壩體，就是稱為石壩。當(dāng)兩種材料按一定的比例混合后構(gòu)成壩體的，稱為土石混合壩。土石壩也可以按施工方法分為碾壓式土石壩、沖填式土石壩、水中填土壩等不同類型。如果按壩體的高低，有低壩、中壩和高壩之分，其中碾壓式土石壩和高壩筑壩是這幾年應(yīng)用最為廣泛的壩體。土石壩的主要類型見圖1。

2、土石壩的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1、土石壩的優(yōu)點(diǎn)

在歷史上，土石壩的出現(xiàn)相對(duì)較早。從人類活動(dòng)出現(xiàn)開始，土石壩就開始運(yùn)用。土石壩施工材料來源較為簡(jiǎn)單，一般都是就地取材，對(duì)材料的要求相對(duì)不高，作為土石壩的主要材料，土石發(fā)揮著一定作用。在壩形修筑時(shí)，較少對(duì)木材、鋼材和水泥等材料進(jìn)行使用，從而將運(yùn)輸成本和修壩費(fèi)用減少。其次，土石壩修筑存在較少的施工工序，技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，若機(jī)械參與到施工中，則會(huì)大大縮短施工周期，土石壩修建相對(duì)簡(jiǎn)便，對(duì)后期的維護(hù)和擴(kuò)建發(fā)揮著有利作用。

2.2、土石壩的缺點(diǎn)

土石壩存在較差的堅(jiān)固性，由于土石是構(gòu)成壩體的主要材料，缺乏粘性，無法將洪澇災(zāi)害進(jìn)行有效預(yù)防，而且在溫度和水分的影響下，粘性土料的粘性失去，通過長(zhǎng)期的雨水沖擊，壩體上的土石會(huì)逐漸向壩中流入，從而產(chǎn)生淤泥，對(duì)清理造成一定難度。具有不便的施工導(dǎo)流，在土石壩施工建設(shè)中最大的危害則是滲流問題。

3、水利施工中土石壩技術(shù)應(yīng)用分析

3.1、原材料的選擇

在土石壩中，土體和礫石是其中重要的原材料，在這些原材料選擇的時(shí)候要滿足施工基本要求。第一，土體的選擇要求。首先，抗?jié)B性能好。在水利工程中，土石壩與水是直接進(jìn)行接觸的，因此，土石壩中的土體要具有很好的抗?jié)B性能。其次，含水率比較低。在使用的過程中，土石壩中的土體要吸收一定的水分，因此，它本身不能含有過多水分。最后，密實(shí)性好。在水利工程中，土石壩要承受很大的壓力和浮力，因此，它的密室性要好，從而提高它的強(qiáng)度，抵抗水體的壓力和浮力作用。第二，礫石的選擇要求。礫石如果過大，在施工中很難與其他礫石結(jié)合在一起，使礫石中間存在較大的空隙；而如果礫石太小，它的強(qiáng)度也就小，不能滿足施工質(zhì)量要求。因此，我們對(duì)需要采取一些措施對(duì)礫石進(jìn)行加工處理，使它滿足施工需要。

3.2、土石料開挖運(yùn)輸

在進(jìn)行土石料開挖之前要做好開挖運(yùn)輸方案，其中包括以下幾種：第一，采用正向鏟開挖的形式，然后采用汽車進(jìn)行運(yùn)輸上壩。第二，同樣是采用正向鏟開挖，采用膠帶機(jī)運(yùn)輸?shù)男问?。第三，開挖工程利用斗輪式挖掘機(jī)，然后由膠帶運(yùn)輸轉(zhuǎn)向自卸汽車運(yùn)輸上壩。第四，用采砂船來進(jìn)行挖掘，然后采用有軌汽車轉(zhuǎn)膠帶進(jìn)行運(yùn)輸。具體來說，每一種方式都有一定的優(yōu)點(diǎn)和不足，因此需要根據(jù)工程的具體要求以及工期-成本等因素來進(jìn)行選擇。在圖示料開挖的過程中，要注意充分利用大型的機(jī)械設(shè)備，這樣才能保證工程的完成效率。同時(shí)還要根據(jù)水利工程建筑的地形以及相應(yīng)的輔助設(shè)施等來進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，進(jìn)而確定切實(shí)可行的開挖運(yùn)輸方案。

3.3、壩基的處理

在土石壩施工之前，我們還需要對(duì)壩基進(jìn)行處理，具體來說，壩基處理需要做好以下工作。第一，壩基清理。施工前要把壩基上存在的一些植被、垃圾或者其他雜物進(jìn)行清除，保持壩基表面的干凈。第二，地質(zhì)勘查。為了土石壩施工質(zhì)量，在施工之前我們要對(duì)壩基的地質(zhì)狀況進(jìn)行勘查，查看是否存在溶洞或者軟土層等影響壩基穩(wěn)定性的地質(zhì)因素，如果存在，要采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理。

3.4、填筑施工

3.4.1、土石壩壩面施工的施工流程主要分為以下幾方面：鋪料、攤鋪、灑水、壓實(shí)及質(zhì)檢等工作。壩面施工有狹窄的工作面存在，有較多的工種、工序及機(jī)械設(shè)備，在施工過程中，應(yīng)妥善處理施工組織規(guī)劃，為了避免壩面施工產(chǎn)生的干擾，延誤施工進(jìn)度，在壩面施工中對(duì)流水作業(yè)施工進(jìn)行操作。結(jié)合施工工序，對(duì)流水作業(yè)施工工序進(jìn)行壩面分段，然后對(duì)相應(yīng)專業(yè)施工隊(duì)進(jìn)行組織，使各個(gè)工段施工得到依次展開。

3.4.2、通常情況下，在施工中運(yùn)用平起填筑的方式進(jìn)行施工，該施工方法具有接縫、削坡、接坡等工序減少的優(yōu)勢(shì)，使填筑質(zhì)量得到保障；確保存在最大可能的堆石填筑面，對(duì)大機(jī)械化施工產(chǎn)生便利；在繼續(xù)填筑時(shí)有利于防滲料區(qū)施工道路的布置；對(duì)反濾料及過渡料進(jìn)行運(yùn)輸?shù)拇笮妥孕盾囕v，禁止從防滲料區(qū)穿過；使料界偏差與相鄰料平起填筑時(shí)的跨縫碾壓得到減少；壩體的施工強(qiáng)度得以均衡。在防滲土料和反濾過渡料的填筑關(guān)系上，有先砂后土、先土后砂兩種方式，為了加快工程及大怒和控制邊界，通常對(duì)先砂后土施工進(jìn)行運(yùn)用。為了使渡汛及分期蓄水效益的提前發(fā)揮得到實(shí)現(xiàn)，則要求在短時(shí)間內(nèi)，大壩施工能夠?qū)δ骋桓叱踢_(dá)到，由于多方面因素造成的制約，全斷面填筑不會(huì)存在運(yùn)用的可能性。一般對(duì)臨時(shí)擋水?dāng)嗝嫣钪┕し椒ㄟM(jìn)行運(yùn)用。在心墻部位無法實(shí)施填筑時(shí)，只能對(duì)堆石料及臨時(shí)斷面進(jìn)行填筑，與多方面考慮因素相結(jié)合，采用穩(wěn)定性復(fù)核的方法開展臨時(shí)斷面的設(shè)計(jì)工作，當(dāng)填筑臨時(shí)斷面達(dá)到設(shè)計(jì)高度后，即可對(duì)尾部壩料進(jìn)行填筑。

3.4.3、采用分層夯實(shí)填筑法開展土石壩施工時(shí)，應(yīng)首先控制每層土石的填筑厚度，使其控制在10m～20m范圍內(nèi)。運(yùn)用大能量夯擊動(dòng)力預(yù)壓，使土石料的密度得以提升，進(jìn)一步將土石料的變形消除，對(duì)于完成夯擊的土石方而言，分層鋪筑和夯實(shí)需要重新填筑土石層，再實(shí)施重新夯擊，直到滿足壩體需要的高度即可?？刂泼繉油潦钪穸群秃粨魟?dòng)能，有效提升壩體密度及壩料的強(qiáng)度和模量，使工程施工作業(yè)量及工程造價(jià)有效降低，最大程度上發(fā)揮土石料的密度，完成填筑后則會(huì)出現(xiàn)壩體沉降減小的現(xiàn)象。

3.5、土石壩質(zhì)量控制

在具體的施工過程中，我們還需要把握一些細(xì)節(jié)，從而保證施工質(zhì)量，具體來講，第一，根據(jù)季節(jié)合理安排施工。夏季多雨，會(huì)影響土料的含水量，冬季氣溫較低，土料被凍后影響填筑施工，因此，我們要根據(jù)季節(jié)變化合理安排施工期。第二，加強(qiáng)基礎(chǔ)處理。水利工程中對(duì)壩基的要求非常高，因此，為了提高土石壩整體質(zhì)量，在施工之前，我們要做好勘測(cè)工作，并采取防滲墻、固結(jié)灌漿等方法對(duì)土石壩基礎(chǔ)進(jìn)行處理，提高土石壩基礎(chǔ)的防滲能力和承載能力。第三，合理對(duì)壩面進(jìn)行分區(qū)。在施工過程中，土石壩的面積比較大，我們還要合理對(duì)壩面進(jìn)行分區(qū)，并根據(jù)施工材料、設(shè)備以及人員等做出調(diào)整，從而保證土石壩施工的有序進(jìn)行。

4、土石壩施工技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)

4.1、大型設(shè)備的投入

隨著社會(huì)科技的發(fā)展，會(huì)不斷有先進(jìn)的技術(shù)和高端的設(shè)備應(yīng)用到土石壩工程中。特別是大型設(shè)備的投入，對(duì)縮短土石壩的填筑時(shí)間，增加填筑強(qiáng)度，起到了無可替代的作用。

4.2、壩體防滲材料的更新

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步，在土石壩的建設(shè)過程中必定會(huì)出現(xiàn)新的防滲材料取代舊的材料，這些新型材料在優(yōu)化壩體的性能方面能夠起到顯著的作用。從發(fā)展方向來說，防滲材料的更新發(fā)展已經(jīng)是一種不可抵擋的趨勢(shì)。

4.3、土石壩的快速施工

土石壩施工的缺點(diǎn)主要是土石料的填筑量大。相對(duì)于現(xiàn)在新型的壩體來說，在建筑時(shí)間上會(huì)相對(duì)較長(zhǎng)。但是，土石壩的施工簡(jiǎn)單、材料利用率高等特點(diǎn)又是新型壩體不能取代的。

總言之，土石壩作為我國水利工程的重要的堤壩形式，同時(shí)保證堤壩的穩(wěn)定性對(duì)于我國的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益具有重要的意義，土石壩具有造價(jià)低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、對(duì)自然條件適應(yīng)強(qiáng)、抗震性能好、工作可靠、壽命長(zhǎng)、施工管理簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，因在以后的實(shí)際工作中，我們必須重視其技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展。

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