谈水利施工中土石坝施工技术应用

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【摘要】土石坝施工技术是一种传统的施工技术，主要是依靠当地的资源优势，使用石料或者是其他混合物进行填充和碾压。目前，我国水利工程建设规模越来越大，土石坝施工技术的应用也日益广泛，其对我国水利工程建设起到了很大的推动作用。因此，本文主要探讨了土石坝施工技术的利与弊，并且研究了土石坝施工技术在水利施工中的应用。

【关键词】水利施工；土石坝施工技术；应用

引言

在水利工程建设应用中，土石坝施工技术的历史已经十分悠久，并且在现代科学技术飞速发展的影响下，很多大型机械已经投入到水利工程建设当中，这就使得土石坝施工技术更加完善。这些先进技术的应用，不仅可以有效的改善坝体结构的渗漏状况，还减少了人员成本、缩短了工期、增加了经济效益。从目前水利工程建设的发展情况看，土石坝技术将会在市场激烈竞争下不断的完善和发展，但是，其同时也具备着自身所不可避免的弊端。

1土石坝施工技术的利与弊

1.1土石坝施工技术的优势

土石坝技术在我国有多年的历史，在经历了长久的发展和应用后，目前已经发展十分完善。在水利工程中，不乏很多形式多样的挡水坝，但是土石坝施工技术以其独特的优点在水利工程中有着广泛的应用。土石坝施工技术最主要的优势是可以在施工过程中对挖掘出的土料以及石料可以进行充分的利用。这样不仅可以缩减对其他建筑材料的使用，降低施工成本并且节约资源，还可以提升施工速度。另外，该技术并不复杂，施工人员操作起来简单，并且在施工完成后也利于后期养护与维修。

1.2土石坝施工技术的劣势

尽管土石坝施工技术有着不可替代的优点，但是这一技术也不可避免的存在着一定的缺陷。①在施工过程中进行导流处理的时候，由于土石坝材料具有一定的特殊性，所以在导流工作开展时有很大的困难。而且，土石坝还容易出现沉降不均的现象，会在一定程度上影响水利工程的工程质量。②一旦发生洪涝灾害，土石坝会容易出现顶部溢洪的现象。另外，一些环境因素如湿度、土的粘性等都会对土石坝施工产生影响。③土石坝工程不同于混凝土工程，并不十分致密，所以会容易出现渗漏的现象，如图1所示。土石坝工程中出现渗漏不仅是对水资源的浪费，也容易导致坝体崩溃[1]。

2土石料施工技术在水利工程中的应用

2.1土石坝筑坝材料的选择

2.1.1土体的选择

在土石坝施工的原材料里，土体是其主要原材料之一，所以在选择的时候要确保符合施工要求。在选择土体时：①要保证抗渗性能良好，这是因为土石坝是直接和水进行接触的，所以土石坝的土体一定要具备抗渗性能，一般来说，防渗系数小于1×10-5cm/s即可。②土体的含水量要低。在实际工程建设时，土体会吸收到一些水分，所以就要求土体本身不能含有太多的水分。③土体要有良好的密实性。密实性好的土体可以提高土石坝的强度，可以有效抵抗水体的压力以及浮力。

2.1.2砾石的选择

除了土体是土石坝施工主要原材料之外，砾石也是一个重要的原材料。在选择砾石的时候，主要是对其大小进行选择，要选择适合的砾石，不可过大或者过小。若选择的砾石太大，就会很难与施工中的其他砾石进行有效的结合，使得砾石之间存有很大的空隙。但是，如果砾石太小，其强度也就很小，不符合施工质量的要求。由于在选择砾石的时候，有一部分和施工要求的砾石标准不相符，所以需要应用一些技术对不符合标准的砾石进行加工处理，使之满足施工需求。

2.2土石料的加工与堆放

2.2.1土石料的加工

土石料的加工是土石坝施工中十分重要的一个环节。首先，进行土料加工作业。如果所选土料的性能不符合施工要求，可以使用翻晒、掺入和料、压实等方法进行处理，以改善其抗渗性能低、含水率高以及密实性不够等问题，从而达到施工标准。其次，要进行石料的加工。土石坝施工中的砾石一般都是在山体上开凿出来的，所以体积稍微有点大，这就需要对其进行处理。一般会使用锤击或者是爆破的方式，最后使砾石颗粒的大小与施工要求相符合。

2.2.2土石料的堆放

堆放土石料的时候，要遵循分开堆放原则和适度性原则。①要把土石料分开堆放，土料分成一堆，石块分成一堆，这样可以避免一起堆放造成材料性能的变化。②要根据施工的实际情况，按照施工顺序进行土石料的堆放，堆放的时候要确保合理，如果土石料堆放过多容易影响性能，如果堆放过少则会影响施工进度。

2.3土石料开挖运输

开挖土石料之前，要做出完善的开挖运输方案。①使用正向铲进行开挖，然后使用汽车运输或者胶带机运输的方式上坝。②使用斗轮式挖掘机进行开挖，然后使用胶带机运输，最后转由自卸汽车运输上坝。③使用采砂船的方式进行开挖，使用有轨汽车运输，再转由交代进行运输上坝。这三种方式各有优缺点，在进行选择的时候要结合工程实际情况，例如工期、成本等因素。在进行土石料开挖的时候，要尽量对大型的机械设备进行充分利用，确保工程的完成效率，另外，还要根据地形等进行规划设计，探讨出一个切实可行的开挖运输方案。

2.4坝基的清理与处理

进行坝基处理时，首先要把坝基范围内的一些不利于坝基的物质清除掉，例如草皮、树木、淤泥、乱石以及有机质含量超过2%的表土，还要清理掉自然密度不高于1.48kg/cm3的细沙以及极细的细沙。在暗坡和塑性心墙、斜墙连接的部位，要一直清除到不透水层，在进行截水槽施工时，排水系统要根据一定的挖深进行布置。在浇筑混凝土截水墙以及截水槽之前，要把岩面清理干净，把碎石、石碴等都清除之后用水冲洗一遍。另外，在进行土石坝施工之前，还要注意地质的勘察，如果有影响坝基稳定性的因素，要及时排除[2]。

2.5坝面铺土压实

目前来说，根据土料和反滤料填筑顺序的不同，分成了两种方法：①先土后砂法；②先砂后土法。先土后砂法的运用比较简单，首先要填压三层土料，然后铺一层反滤料和土料平齐，然后把反滤料和土砂的边沿部分进行压实工作。先砂后土法一般要提前处理反滤料，在反滤料控制边线内，用反滤料堆筑一个小堤，确保反滤料宽度的前提下每填一层土料时，就把土料收坡时留下来的三角体用反滤料补齐，然后进行人工捣实，这样可以便于土料收坡。压实的时候，碾压方向要与大坝轴线相平行，如果两次碾压是相邻的，一定要用重压进行压宽处理。在汽车上坝或者是机械设备压实后，土料表面会形成一个光面，一定要进行刨毛处理，从而保证层间良好结合。

3结语

综上所述，可以看出土石坝施工技术对于水利工程的建设有着极其重要的作用。本文通过分析土石坝施工技术的优势与劣势，可以让人们对土石坝施工技术有全面的认知和了解，同时，本文对土石坝施工技术在水利工程中的应用进行了深度探究，从筑坝材料一直到坝面压实，希望能为众多学者做出参考。在水利工程建设中运用土石坝技术时，不仅仅要在技术上全面把控，还应注重质量管理，共同促进水利工程建设顺利完成，推动我国水利工程事业的发展。

参考文献

[1]图尔荪江•阿卜杜喀迪尔.土石坝水利工程施工技术[J].现代农村科技，2015（23）.

[2]张爱民.关于土石坝施工技术方案的深化应用[J].科技创新与应用，2013（24）.

作者:刘翱翔 袁峰 宁奥龙 胡多源 单位:阜阳市水利机械工程有限责任公司