摘要：隨著我國大規(guī)模的水利工程建設，水利工程施工的新技術、新工藝、新裝備廣泛應用，土石壩施工技術取得了長足發(fā)展，已成為目前壩工建設工程中應用最為廣泛和發(fā)展最快的一種壩型。文章介紹了土石壩的分類,重點闡述了水利水電工程中土石壩施工的技術要點和質量控制管理要求, 旨在與同行交流，共同提高。

　　關鍵詞：水利水電工程,土石壩,施工技術

　　土石壩泛指由土料、石料或混合料, 經(jīng)過拋填、輾壓等方法堆筑成的擋水壩。與其他水壩相比土石壩施工具有就地取材、機構簡單、對壩基地質條件要求不高、便于施工、節(jié)約三材等優(yōu)點。隨著大型高效機具的采用,壩體防滲結構和材料的改進,施工人數(shù)的大量減少,施工工期的進一步縮短以及施工費用的顯著降低等，為土石壩的發(fā)展開辟了廣闊前景。

　　一、土石壩的分類

　　根據(jù)施工方法的不同，土石壩可分為：充填式土石壩、碾壓式土石壩、定向爆破堆石壩和水中填土壩等，其中以碾壓式土石壩被廣泛采用。

　　按照土料在壩身內的配置和防滲體所用的材料種類,碾壓式土石壩可分為以下幾種主要類型:均質壩、土質心墻壩、土質斜墻壩、多種土質壩、人工材料心墻壩、人工材料面板壩。

　　根據(jù)土石壩壩高的不同，土石壩可分為:低壩、中壩和高壩。低壩高度小于30m，中壩高度在30-70m之間，高壩高度大于70m。

　　二、土石壩施工技術

　　1.料場的規(guī)劃布置

　　料場是土石壩材料的聚集地，是土石壩后勤保障的大本營。料場的選址和規(guī)劃布置，直接關系著施工的進度、質量。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、質與量等方面做好全面科學的規(guī)劃布置。一是做好料場的時間規(guī)劃。應充分考慮料場與施工強度、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,并進行合理的布置;三是做好料場質與量的規(guī)劃布置,應全面勘探地質結構、埋深、儲量及各種地質力學指標，進行相關試驗。確保料場的總儲量能夠滿足壩體總方量的需求, 而且應滿足各個階段施工上壩強度的最大要求，做到料盡其用,充分利用永久性和臨時性建筑物基礎進行碴料開挖。

　　2.土石料開挖運輸

　　運用相互配套的的工程機械完成了從料場的開挖、運輸,到壩面的平料和壓實等土石壩施工的各項工序。這種一站式的施工工藝流程被稱之為綜合機械化施工。在大中型土石壩,尤其在高土石壩中,實現(xiàn)綜合機械化施工，對提高施工技術和機械化水平,加快上石壩工程建設速度,具有十分重要的意義。土石壩施工中開挖運輸方案主要有以下幾種:一是正向鏟開挖,自卸汽車運輸上壩。二是正向鏟開挖、膠帶機運輸。三是斗輪式挖掘機開挖,膠帶機運輸,轉自卸汽車上壩。四是采砂船開挖,有軌機車運輸,轉膠帶機上壩。在多種壩料開挖運輸方案的選擇上要充分結合工程施工的具體條件,使機械利用率充分發(fā)揮，減少壩料的轉運次數(shù)，各種壩料鋪筑方法及設備應盡量一致,減少輔助設施，充分利用地形條件,統(tǒng)籌規(guī)劃和布置。

　　3.土石料加工

　　由于新開采的土料中含水量均較大.因此在填筑前應控制土料的含水率，保證在填筑壓實時土料的含水率在最優(yōu)含水率上下2%左右。由于本工程土料均使用臺地和河灘地的土料，因此含水量較高，在加工土料時采用了自然蒸發(fā)、翻曬、摻料等方法進行處理，使土料含水量達到了填筑料的標準。在進行壩體填筑前，還應對土料中含有的超徑石進行了清除。由于土料中的超徑石不多，因此在清除時簡單使用裝耙的堆土機在料場實施清除。對于未清除干凈的超徑石，可在壩體填筑面進行填筑平整時作進一步清除。

　　4.土石料壓實

　　土石料的壓實,是土石壩施工質量的關鍵。維持土石壩自身穩(wěn)定的土料內部粘結力和摩擦力、土料的防滲性能等,都是隨土料密實度的增加而提高。

　　1)土料壓實特性

　　土料壓實特性,與土料自身的性質,顆粒組成情況、級配特點、含水量大小以及壓實功能等有關。對于粘性土和非粘性土的壓實有顯著的差別。一般粘性土的粘結力較大,摩擦力較小,具有較大的壓縮性,但由于它的透水性小,排水困難,壓縮過程慢,所以很難達到固結壓實。而非粘性土則相反,它的粘結力小,摩擦力大,具有較小的壓縮性,但由于它的透水性大,排水容易,壓縮過程快,能很快達到壓實。一般來說,增加壓實功能可增加干表觀密度,這種特性,對于含水量較低(小于最優(yōu)含水量)的土料比對于含水量較高(大于最優(yōu)含水量)的土料更為顯著。

　　2)土石料的壓實標準

　　土料壓實得越好,物理力學性能指標就越高,壩體填筑質量就越有保證。但土料的過分壓實,不僅提高了壓實費用,而且會產(chǎn)生剪力破壞,反而達不到應有的技術經(jīng)濟效果。可見對壩料的壓實應有一定的標準,由于壩料性質不同,因而壓實的標準也各異。

　　5.壩體填筑

　　土石壩填筑前在施工現(xiàn)場進行了碾壓試驗，用不同料場、土料和機械組合，求出了符合設計要求的施工碾壓參數(shù)，用以指導和控制施工。心墻填料為粘土料，由推土機、裝載機和自卸汽車開采上壩，分段、分層填筑，左接頭深槽采用人工鋪土填筑至60 m高程以下，層厚15 cm，手扶碾壓6-8遍。60 m以上至壩頂，采用自卸汽車直接進入壩面卸料，推土機推平進占法鋪土。汽車在虛土上的行駛軌跡盡可能不重疊。60 m-70 m層段厚20 cm-25 cm，采用蛙式打夯機夯壓3-5遍;70 m以上至壩頂，鋪土厚35 cm-50 cm，采用凸塊振動碾碾壓6-8遍。所有邊角部位由人工夯實，手扶碾和蛙夯壓實面由人工刨毛。心墻反濾層的填筑是和粘土心墻同步上升的，并做到了“先砂后土”。下游壩殼土質基礎均設水平反濾層，粗砂和中、小石各50 cm厚。壩殼料由裝載機、自卸汽車開采上壩，進占法卸料，推土機推平，層厚在0.8 m-1.0 m，震動平碾碾壓6-8遍。碾壓砂礫石料時進行了必要的灑水。

　　三、土石壩施工質量控制

　　1.夯實壩體地基，滿足一定的承載和防滲要求

　　一是對壩體基礎進行處理，使其具有足夠的承載力。在完成基礎處理工作后，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，其基礎處理的工程量比較大，應根據(jù)需要采用振沖、防滲墻、固結灌漿、帷幕灌漿等方式對地基進行綜合性處理，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，嚴重制約著大壩的填筑，施工強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，才能進行填筑，若遇冬天雨季時進行填筑施工，投入比平時要高，而產(chǎn)出則比平時要低;三是當要在度汛期進行施工時，應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)進行冬季施工時，更應提高月填筑施工的強度，嚴格按照安全度汛的要求達到攔河高程。

　　3.合理進行壩面分區(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，因此必須對壩面進行合理的分區(qū)，嚴格按照填筑工序進行作業(yè)，切實做好鋪料、攤鋪、灑水、壓實和質檢等工作;二是應根據(jù)填筑的需要進行防滲土料的選擇和施工，并應根據(jù)實際需要合理地劃分填筑區(qū)域，實施流水作業(yè)，對機械設備和填筑情況等適時進行必要的調整;三是對采用臨時斷面填筑與平起填筑土石壩工程，必須保證機械化的正常作業(yè)，以確保填筑工程的質量，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械化的正常施工。

　　四、結束語

　　在土石壩施工中，采取以上施工技術，可以保證土石壩保質保量地完成施工，并能節(jié)約工程投資，縮短施工工期，具有廣泛的推廣價值。

　　參考文獻：

　　[1]包鋒勇.淺析水利工程土石壩施工技術[J].科技資訊,2009.

　　[2]劉亞濤.水利工程壩體填料分區(qū)的影響因素分析[J].科技資訊,2010.17.

　　[3]楊忠書.水利工程中土石壩施工初探[J].中國高新技術企業(yè), 2009,(18).