水利水电工程中的土石坝施工技术

摘要：在我国现阶段的水利水电工程中，由于土石坝施工简单、方便，而且施工效果较好，因此是水利工程中比较实用而且性价比比较高的坝型。在世界范围内都得到了广泛的应用，土石坝在水利坝施工中占有绝大比重，在中国更是这样，几乎占到大坝中的 90%之多。鉴于土石坝施工对于世界及我国水利工程的重要性，因此，本文对水利水电工程中的土石坝施工技术进行了研究，具有非常重要的现实意义。

关键词：土石坝；施工；水利水电

中图分类号：F407.9 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2014）10-

1.引言

土石坝拥有适应基础变形能力强、对基础的要求低的特点，在我国应用广泛。土石坝按照不同的分类标准可以分为很多种类。根据施工方式可以将土石坝分为以下几种：碾压式土石坝、定向爆破堆石坝、抛填式堆石坝、水力冲填坝、砌石坝，目前较为应用广泛的是碾压式土石坝。如果按照高度标准来划分，可以分为高坝、中坝和低坝，坝的高低视情况而定。建造土石坝所用的土石料一般采用就地取材的方式，同时还可以采用开挖料作为填筑料，这也为土石坝的建造提供了便利。随着土石坝的发展，土石坝的施工技术在不断地提升，但是为了保证土石坝的质量安全，在施工中仍有很多需要注意的地方，下面就对土石坝的施工技术进行简要概述。

2.土石坝的特点

土石坝作为水利水电工程上应用很广泛的一种挡水坝，有其自身的优点。首先，由于其原料主要来自于就地取材，因此原料的选取非常便利，这样可以节省很多的建筑用材，而且几乎不需要运输费用，大大降低了土石坝的建造成本，而且节约了建筑时间。其次，土石坝的坝体结构非常简单，因此土石坝的设计简易，对施工技术的要求较低，施工工序较少，很容易实现全机械化的建筑，而且建成后的扩建和维护都十分便利。最后，土石坝由于其坝体是由散的粒状的土石料构成，因此其对地形的适应性较好，对基地的地质条件的要求较低。土石坝也有一些自身的缺点，如抗洪能力弱，不便于施工导流，容易受到环境湿度和温度的影响，易发生沉陷等。

3.土石坝的施工要点

3.1 料场规划

料场的规划和使用不仅关系到土石坝的建造工期和质量，而且可能对周围的农林产业造成影响，因此是土石坝施工中需要格外注意的技术要点之一。必须通过充分的实地勘察对各种料场都有了很好的总体规划之后，做出开采计划。使各种用料都能够有规划地得到开采和利用，使坝体施工得到充足供应。

另外，所选用料的质量必须要满足坝体的使用要求，应该充分考虑用料的含水量等因素，比如含水量高的材料旱季用，而含水率低的材料则在雨季使用。尽可能选择储量集中而且丰富的、距离施工地点近的地方进行开采，这样就避免了开采所用机械的转移，降低了建筑用料开采和运输的成本。此外，还应该考虑环保的因素，渣料应该尽量做到无污染，取料时应该尽量避免占用农田和山林。总而言之，取料时应该综合考虑多种因素，不断优化取料规划，若在施工过程中发生不合适则要实时进行合理调整，取得最优的经济和安全效果。

3.2 土料的挖掘运输

土石坝的施工过程中，从料场的开挖到坝体的平料和压实等各项工序都可以通过相互配合的机械完成，构成综合机械化施工。在大型的土石坝建造中，实现全机械化建造，对提高施工质量水平和加快施工速度、缩短工期有着十分重要的意义。土石料的运输，是保证土石坝强度的重要环节。经过对坝体结构、坝体强度要求、土石料的性质、运输距离、已有的机械种类等因素的综合考虑，最后确定相关的挖掘、运输和上坝方式，比如采砂船挖掘、胶带机运输、自卸汽车上坝等方式。

3.3 土料的压实

土石料的压实是确保土石坝施工质量的重要环节之一。土石坝压实的程度越大，密度越大，土石坝内部的粘结力和摩擦力越大，其防渗透性和放冲击性越强。但是，土石料的过分压实就会使压实费用提高，而且会由于剪切应力的作用发生开裂，在经济和安全上都打不到应有的效果。因此，土石坝的压实要有一定的度，不宜过度压实。

土石料的压实特性与土料自身的性质有很大的关系，比如粘性的土料，颗粒间的粘结性较大，摩擦力较小，拥有较大的压缩性，但是其透水性小，排水比较困难，因此压缩过程所用的时间较长，而不具有粘性的土料则恰恰相反。再比如土料的颗粒越细，孔隙比就越大，所含的水分和矿物就越多，因此越不容易压实。因此，土料的压实过程也要对各种因素进行综合考虑，适时、适量的对土料进行压实，对确保土石坝的施工质量有着很重要的意义。

对于坝体的压实工作，采用流水作业是做好的施工方式，这样不仅保证了施工的专业度，也同时有利于减少施工时间，保证施工进度，而且各负其责，也能使施工质量得到更好的保证。施工人员各自负责自己的部分，也可以提高自己的专业熟练程度，总结经验，为更好的完成下次作业提供练习机会，不仅提高了施工作业效率，同时也对施工人员自身的提升有很大帮助。流水作业不同的施工部分使用各自固定的施工机械，避免了互相干扰等问题的出现，保证了施工质量的同时也提高了施工效率。

3.4 坝体的填筑

对于土石坝的填筑工作必须进行严密的组织和规划，保证各个工序的合理衔接。土石坝的填筑工作往往采用分段流水作业的方式进行，所谓分段流水作业就是指将段面进行分段，并且对各段的工序进行合理安排，组织各工段的专业施工团队进行施工。这样的流水分段施工方式有助于人力和物力的充分利用，避免人机的闲置，有助于缩短工期，降低施工成本。

具体的卸料和平料通常由自卸汽车和推土机协作完成，其中防渗透的土料应该平行于坝轴线进行填放。坝体的碾压应该按照规定的次序进行，彻底避免漏压和过压的现象发生。碾压的方向应该平行于坝的轴线进行，如果横向碾压则会由于碾压不均匀产生一段渗流带，造成坝的透水。

此外，还应该考虑坝体填筑时的气候条件，如湿度和温度，温度太低则使土料强度过高，不易压实；在雨季施工则会对土料的运输造成阻碍。此时，应当采取一定的措施，避免不利的气候条件对坝体的质量产生影响。

4.结语

水利工程施工项目肩负着整个工程项目的泄洪、蓄水和挡水的重要任务，所以在施工中对于水利工程的抗冲、防渗、承压和稳定都有非常严格的要求。总而言之，土石坝建造施工能否顺利完成并且在投入使用后不出现质量问题在很大程度上都决定于施工过程中的技术水平和原料的质量。由于土石坝有它自身的优点，在广泛应用的同时更应该关注高度重视土石坝施工技术的改善，不断加强对施工技术的研究，确保施工的安全和土石坝的质量安全，并且使我国的土石坝建造水平上升到一个新的高度，让土石坝为我国的水利水电事业做出更大的贡献。

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