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探析水利施工中土石坝施工技术的运用

发表时间：2020/6/15 来源：《基层建设》2020年第6期作者：王连祥

[导读] 摘要：随着经济和水利行业的快速发展，土石坝作为古往今来应用最为普遍的挡水构筑物，其施建质量历来是社会各界广泛关注的焦点所在。

        江苏禹安建设工程有限公司江苏盐城 224100
        摘要：随着经济和水利行业的快速发展，土石坝作为古往今来应用最为普遍的挡水构筑物，其施建质量历来是社会各界广泛关注的焦点所在。对此，本文结合笔者各方所学与相应水利建设项目施工实践经验，对土石坝坝体的相应施工前期准备与施工技术要点展开全面、细致探讨，以期可以为广大水利建设施工管理同仁在开展相应土石坝施工实践时提供些许可供借鉴参考之处。
        关键词：水利工程；土石坝；坝体施工；技术要点
        引言
        土石坝施工具有工程技术简单、工期短、工程成本低等优点，虽存在一定功能上的缺陷，但在我国水利工程中仍得到了广泛的应用。对土石坝施工技术进行详细的分析，利于施工团队更加合理的选取施工方案，具有重要的现实意义。
        1水利工程中的土石坝施工技术的优点
        1.1施工成本较低
        土石坝施工进程中，施工原料主要在施工地采集而得，相较于混凝土施工节省了大量的原材料购买成本。此外，由于就地采集原材料，避免了大型施工中原材料的运输而产生的巨大成本。是防水坝修建进程中经济效益较高的技术方案。
        1.2工程技术简单
        土石坝施工技术仅包含原料采集、坝基处理、石料抛填及固定等，施工中无精度或难度较高的步骤，且原料地的选取与采集方式的选择均由施工设计人员控制。因此，在土石坝技术施工进程中，相较于其他施工技术，施工单位不必雇佣大量的技术型人员，可节省工程建设的用人成本。
        1.3施工时间较短
        土石坝施工技术因其就地采集原料的特点，常无需大量的前期准备工作。同时，施工技术决定了坝体中无法进行复杂的结构设计，在土石坝施工中，大型机械设备可以贯穿工程的始终，工程时间相较于混凝土等其它施工方案有明显的优势。另外，由于设备担当施工的主力，施工人员的安全也能得到保障。
        1.4改建过程较为便捷
        从施工技术上进行分析，土石坝为土料、石料等简单堆积而成，结构较为简单，内部受力均匀。后期因环境变化或者工程需求进行扩建时，仅需以现有结构为基础向上或者两侧继续延伸，土石坝整体施工质量依旧可以得到保证。此外，如工程需要，对坝体进行局部的破坏，其稳定性也不会受到较大的影响。
        2水利工程中的土石坝施工技术应用
        2.1合理规划料场
        土石坝通常是指用土、石混合料填筑、堆砌而成的坝体，由于填筑用料量较大，因此，务须于施作前对料场予以全面勘察，并根据水利工程土石坝施作实际，做好料场空间、时间、质量以及储量等全方位的规划，从而为土石坝施建质量、进度与成本管控提供有利条件。（1）空间规划。空间规划是指合理选择与规划料场的位置与高程，其中，料场位置应便于开采设备进出、交通便利且土石料上坝的运距宜短，高程适宜即坡度宜缓不宜陡，以便于重型车辆下坡。（2）时间规划。根据现场作业强度及坝体填筑的实际情况，合理选择料场使用时机，并依照季节变化与蓄水情况，做好材料使用时间的规划，确保整体运输任务保持均衡，避免窝工。其中，为确保用料的平衡调度，应尽量遵循“高料高用、低料低用”的原则，若高料场材料较为充裕则可高料低用；其次，作业强度高用近料场，作业强度低用远料场，且近料场取料后应确保附近坝体的抗渗性及稳定性不受影响；另外，先用近料场及易遭受水淹的料场，后用远料场及不易受淹的料场；此外，干旱时用高含水量料场，雨多时用低含水量料场。需要注意的是，用料规划时还应于近料场剩余足够填料供合拢段及拦洪时填筑。（3）质量与储量规划。

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施工前对料场储量及料源予以全面勘察，主要包括料场产状、存储量以及填料各项物理力学指标如含水量、容重、级配、渗透性及压缩性等，从而有效确保料场储量满足土石坝总方量要求，填料质量满足坝体施工质量的相关要求。
        2.2建造材料加工及运输技术
        上述提到，建造土石坝会就近选择合适的建筑材料进行施工，所以土石料前期的加工十分重要，应该对土料和石料精心处理，选择合适的加工方式，然后将其运输至提前科学布置的料场中。在正常施工过程中，应该提前清除应用土料表面的不合格物质。在进行填筑压实等工作时，应该保证含水量在2%之内。粘土由于其颗粒较小会格外亲水，其含水量要高于普通土质，所以应该注意检测粘土的含水量，避免影响施工效果。如果土料的含水量较低时，应该在施工前加水，可以在料场内部加，也可以在运输过程中加。如果土质的含水量较高，可以通过晾晒、烘烤的方式降低含水量。在运输过程中应该按照施工计划合理运输材料，避免影响施工效率。此外，科学、规范的建材运输工作可以提高水利工程的施工效率，缩短施工周期。
        2.3填筑施作
        填筑作业时应首先划分填筑坝面为若干工作面，每个工作面应尽量与坝轴线保持平行，且平面尺寸应能够允许机械进入施作。同时，坝面填筑须严格依照流程予以作业，避免漏压、过压，并在压实合格后方可填筑新料。（1）填料铺筑。卸料与平料多使用自卸汽车采用进占法卸料，即汽车在平整好的松土层上行进并卸料，然后利用推土机严格按照设计厚度向前进占平料。首先，填料铺筑时应保持与坝轴线平行的方向作业，并严格按照“随卸、随平、随检”的原则，确保铺筑厚度平整均匀且向上游设1%-2%的坡度，对于粒径超标的石料务须打碎处理，并将杂物清除干净；其次，对于防渗体内实施铺料作业时，为避免自卸汽车对压实土层造成剪力破坏，通常宜采取进占法倒退铺料，确保自卸汽车始终处于松土层上行进；另外，自卸汽车由反滤层行驶至防渗体铺筑时，极易将反滤料带入防渗体，致使防渗土料出现一定杂质而影响防渗质量，因而应设置专用“路口”，除了能够防止填料混合而影响整体坝体的质量外，还能够对“路口”处的质量问题予以集中处理；此外，整个铺筑过程中，卸料时使用带式运输机或自卸汽车，然后利用推土机或平土机依照设计厚度平料，确保填铺后的坝面起伏保持均匀，防止坑洼不平而造成积水。（2）填料加水。对于含水量偏低的黏性土料，若含水量比允许范围值低，则加水作业应于填筑前1~2天于料场进行。而对于非黏性填料，为避免运输途中失水，则主要于坝面处加水，并严格按照“少加、勤加、匀加”的原则加水，以有效确保压实效果与质量。另外，为确保各填筑层层间实现紧密结合，填筑前应采用洒水车或人工胶管对上层填筑面洒水，确保填筑面随时保持湿润，若采用光轮振动碾碾压时，下层铺料填筑前还应对上层铺面实施刨毛，刨毛深度应≥5cm。
        结语
        随着我国对民生工程的重视，人们越来越重视水利工程的施工质量问题。施工方为提高施工效率和施工质量，会修建土石坝，那么在修建过程中应该注意前期料场的规划工作，以及材料的运输安置问题，积极应用新技术提高施工质量。
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