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摘要：土石坝以其结构简单、施工方便、造价低等诸多优势，成为大坝建设中历史最久、应用最为广泛的坝型。基于此，本文主要对水利施工中土石坝施工技术的应用进行探讨，希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。
关键词：水利工程；土石坝；坝体施工；技术要点
引言
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。就国内而言，在已经建成的水库大坝中，有91%属于土石坝。由于其中的大多数兴建于20世纪50—70年代，设计和建设水平整体较低，因此存在着不同程度的溃坝隐患。从现有的土石坝溃决案例来看，大坝渗漏是诱发溃决的重要原因，因此与之密切相关的防渗墙也就显得尤为重要。同时，对防渗墙的质量进行检测，并对其质量作出正确的评价是十分必要的。
1工程概况
某水库设计总库容142万m3，兴利库容117万m3，属小型水利工程。1958年工程动工兴建，均质粘土坝，最初坝高13m，坝顶高程1037.30m（上游马道高程），二期扩建达到现有规模，坝顶高程为1044.6m，坝轴线总长180m。坝顶宽度为7.0m，最大坝高20.3m。上游坝面为干砌石护坡，坡度1∶3.0，在1037.30m高程设有一宽约2m的马道。下游坝坡为1∶2.5，在1036.3m高程设有一宽约4m的马道，下游坝脚设有排水棱体，棱体顶部高程为1028.78m。目前大坝坝脚一直有渗漏水现象，经勘察，渗流量约1.0L/s，随着水位的升高，渗流量不断增大。通过现场钻孔注水试验知，坝体渗流系数为（2.4～3.7）×10-4cm/s，坝基10m深度内透水率为9.8～24.5Lu，坝体渗透系数和坝基的透水率均不满足规范要求。
2检测原理和系统布置
高密度电阻率法检测防渗墙完整性的主要依据是电阻率变化的特征。因此，在进行工程现场探测时，需要在防渗墙的一侧布置好测试电阻所需要的测试电极和相应的电缆，并对大坝测试坝段的背景电阻率进行测试。在防渗墙的另一侧钻好一定深度的孔中注入一定浓度的盐水，让盐水在大坝中充分渗透之后，再进行电阻率的测试。如果防渗墙存在缺陷，在钻孔中注入的盐水必然会通过防渗墙的缺陷部位渗透到防渗墙的另一侧，因此会造成测试部位电阻率明显偏低；如果防渗墙完整性较好，盐水不会通过防渗墙向另一侧渗透，测试部位电阻率并不会产生明显的变化。由此可见，通过对注入盐水之后的电阻率和背景电阻率的对比，以电阻变化幅度为依据，就可以对防渗墙的质量进行准确判定。此外，在检测过程中还可以利用电阻率异常系数的方式，对测试获得的数据进行处理，可以实现对电阻率变化的区域进行放大，以判定防渗墙隐患部位。
3库区渗漏分析评价
经复核，椐库区基本地质环境以及1：10000区域地质图并结合1：10000水库区综合地质平面图，库区出露地层岩性主要为灰岩、页岩、粉砂岩、白云岩为主，岩层产状总体缓倾北西，倾角30°，走向斜交河谷流向。库区左右两岸山体较为雄厚，地下水位较高，经库区地质调查，库区植被较好，岩溶发育较弱，仅在库区左岸见有洼地，出露地表高程分别为1090m。高于正常的蓄水位。库区右岸一个洼地，出露地表高程为1060m，且发育规模较小。经地质勘察右岸地表分水岭内地下水位均高于水库正常蓄水位，地下水补给库水，虽有F1，F2断层发育，但其为压性断层，是阻水断层，库区左右岸均不存在低邻谷渗漏分析。现场勘察发现，坝基渗漏出露高程1025.7m，渗漏量约1.0L/s，放水涵洞出口渗漏带渗漏量约0.5L/s，经对坝体检测试验资料统计分析和现场注水试验，得出坝体渗透系数为（2.4～3.7）×10-4cm/s，渗透系数不满足规范要求。坝体防渗土料密实度较差，存在渗漏问题，需进行防渗加固处理。
4水利施工中土石坝施工技术的应用
4.1填筑施作
（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。
4.2坝体复合土工膜防渗+坝基帷幕灌浆
土工膜结构简单，施工方便，防渗效果好，节省工程造价，工期短等技术特点使其在土石坝除险加固工程中具有很强的优势。因此，土工膜坝体防渗作为该工程中一个比较方案。但水库为农田灌溉和人畜饮水综合利用的水利工程，选择PE复合土工膜时应符合GB9687—88《食品包装用聚乙烯成型品卫生标准》，所用原材料应和其他辅助材料应符合相应的国家现行有关标准的规定。根据国内已建工程经验，该工程采用0.5mm厚PE400g/m2织物复合土工膜。坝基防渗采用帷幕灌浆，大坝最大坝高为20.3m，为低坝。帷幕下限深入透水率q≤5Lu岩体5.0m以下。边界确定：根据勘察钻孔资料并结合坝址及库首右岸水文地质条件分析，右坝肩绕坝渗漏范围较小，地下水位补给库水，防渗边界可接地下水位与正常蓄水位的交点，帷幕线左右侧延伸入岩体30m左右。灌浆帷幕厚度T，可根据公式T=H/J选定，其中T为帷幕顶部的最大厚度，H为最大作用水头，J为帷幕的容许比降，可取3～4，该工程最大水头有20.03m，J取4，灌浆体顶部最大厚度为5m，灌浆体平均厚度为4m。
4.3数据的处理
高密度电阻率法得到了广泛的应用，并取得明显的效果和经济效益。在使用过程中，其主要步骤为数据的采集、数据的处理、数据的综合分析与反演解释等。其中，在获得实际数据之后，首先要进行预处理，其主要内容是对采集过程中出现的无效电极以及畸变值等进行处理。以便减小后续计算中的误差，尽量避免假异常现象出现。
结语
参建各方的各级管理人员务须对土石坝施建质量予以高度重视，全面贯彻各项具体质量保障举措，紧抓各重点施作环节的施作质量，严抓紧控，多措共举，互助互督，协同共建，竭力促使土石坝施作质量得以优质达标，造福万千民众。
参考文献：
[1]齐予嵩.土石坝坝体填筑施工方法探讨[J].建设科技，2013（8）：90.
[2]辛长青.土石坝土料填筑质量施工控制浅析[J].山西水利科技，2012（4）：60~61.