我国水工土石坝快速施工浅析

摘要：土石坝是我国水工建筑中的重要组成部分，在当前的水利工程建设中，土石坝依然是一种重要的水工建筑形式。为了提高土石坝的工程施工效率，在修建土石坝时进行快速施工是很有必要的，尤其是在当前施工工艺水平及施工技术都在不断提升的情况下，为了获取更大的经济效益和其他各种社会效益，更是需要在最短的时间内完成工程施工。现本文就从土石坝快速施工的必要性开始谈起，来探讨土石坝的快速施工方法。

关键词：水利工程 土石坝 快速施工 技术方法所谓土石坝，就是指利用土料、石料或者两者的混合料，通过填筑、碾压的方式将其堆筑为具有拦截水流的水工建筑。这种水坝形式具有很长时间的应用历史，是目前水利大坝中运用最多的一种坝型，并且在未来的水利工程建设中也具有很大的应用空间。本文主要讲述了有关土石坝快速施工的相关问题，快速施工是社会快速发展形势下对于建设施工单位提出的必要要求，也是实现经济、高效、快捷的水利工程建设的必然发展趋势，为此，研究水工土石坝的快速施工的很有必要的。

一、土石坝快速施工的必要性

随着科技与工业技术的不断进步，各种现代化机械设备与新型材料都在不断被应用在现代水利工程的建设施工中，极大的提高了土石坝的施工速度与施工效率，再加上出于经济效益的考虑，也必须要进行快速施工，尤其是在一些地区，自然环境与社会环境、水文地质条件、气象条件、汛期等因素可能会对土石坝的施工进度造成一定影响，因此也必须要进行快速施工来完成工程任务，以避免延期多处状况。由此可见，在修筑土石坝时加快施工速度是非常有必要的，其具体的必要性大致可以体现在以下几点：

1、新型施工设备及材料的拓展

随着机械化程度的提高，大容量的土石方设备运用到施工中，提高了工效，从而为快速施工打下了必要的物质基础，填筑材料适用范围的拓展，原来不适合作坝料的材料也可作为填筑料，这也为土石坝快速填筑提供了新的支撑点。

2、提高经济效益的重要手段

在水利工程投资多元化的发展趋势下，水利建设的投资逐渐以企业为主，无需置疑，从企业追求利润最大化及提高内部收益率的考虑，大坝加快施工进度，缩短建设周期，提前发挥效益成了施工单位为赢得市场从而生存的法宝。

3、环境、水文地质和气象等方面的影响

由于土石坝的主要施工材料是土料与石料，而土料中含水量的多少又对坝体的施工质量有着直接的影响作用，因此土石坝施工对于气象水文的条件要求的很高的，如雨季或冬季，都会随大坝的填筑与压实质量造成影响，并且会增大施工难度，加大施工成本。因此在这些不易施工的季节来临前，必须要采取快速施工的方法来完成工程。另外在一些地基情况不良或复杂的地段进行填筑施工时，由于基础处理较为麻烦，工作量工很大，往往会占据施工总工期的很大一部分时间，为了能够按照预期完成工程，就必须要在后期施工中加快施工速度，以赶上施工进度，保证按时完成工程。

4、汛期对施工进度的要求

由于土石坝的特点，一般不允许漫顶过流。随着技术的发展，虽然可以采取在坝顶及下游侧进行必要防护后也可实现漫顶过流甚至度汛，但防护投入费用高，且也需要施工时间，在度汛后又需拆除时间。为确保工程安全，需在汛期来临前将围堰或坝体的一部分填筑至拦水高程，在除去基坑排水、坝基开挖和处理的时间外，而给坝体填筑的施工时间就非常有限，只有提高填筑强度方能按安全渡汛的要求按期达到拦河高程。

二、土石坝快速施工的方法

既然土石坝的快速施工是非常有必要且具有很大现实意义的，那么如何才能实现土石坝的快速施工呢，在此笔者从施工准备阶段与施工阶段这两个环节来探讨土石坝的快速施工方法，具体内容如下所示：

1、快速施工需作的准备工作

料场对土石坝的重要性不言而喻，却也是最容易影响大坝顺利填筑的软肋，根据工程实践，一般而言，料场的地质勘探工作深度远不如坝址，特别是填筑量最大的堆石料，往往仅靠几个探洞或地形勘查进行地质描述，进场后，与招标文件发生变化的可能性很大，要么地质条件发生重大变化，招标文件中有用料变成无用料，要么就是开采面积变小，无法形成大规模开采（或台阶开采）条件，不利于大规模机械开采，直接制约大坝能否按期填筑，同时级配是否良好，也是影响大坝能否快速填筑的关键，在防渗土料方面，含水量的高低也成为大坝能否快速填筑的关键，因此，完善而慎重地进行料场复查及复勘工作显得尤为重要，搞好料场复查和储量计算。最好在大坝填筑前储备一部分成品料来削峰平谷。

施工道路的准备：为满足快速施工的需要，大量的机械设备投入是不可避免的，而目前运输汽车越来越向大吨位发展趋势，运输车辆数量也要求相应增多，对道路的要求越来越高，工程实践证明，道路越好，运输车辆出勤率越高，填筑效率也相应提高，在道路布置上，应尽量根据实际情况布置成环行双车道，避免车辆的相互干扰，提高单车效率。

2、快速施工的主要方法

按计划进行坝体填筑，加强各工序的衔接、减少中间环节，是快速施工的主要方法。合理的坝面分区流水作业，是填筑工作快速施工的关键。由于土石坝体型较大，为坝面分区流水作业提供了必要的场面，一般将填筑工序分为铺料、摊铺、洒水、压实、质检等工作，如防渗土料还需进行表面刨毛处理，根据实际情况，拟出工序数目、工作段面积及工段数目，确保施工有序进行。

填筑方式的选择也十分重要。为加快施工进度，一般采用平起填筑施工，平起施工有几个优点：减少了接缝、接坡、削坡等工序，保证了填筑质量；保证有尽可能大的堆石填筑面，利于大机械化的施工；有利于在以后继续填筑时布置进入防渗料区的施工道路；运输反滤料及过渡料的大型自卸汽车不横穿防渗料区；有利于减小料界偏差和相邻料平起填筑时的跨缝碾压。

合理投入施工设备。在坝体填筑量一定的情况下，要缩短填筑时间，必然要增大填筑强度，而填筑强度的能否达到预期目的，设备的投入是极为重要的方面，应充分发挥社会资源，组织社会上的设备进场，实践证明，这是解决施工单位自身设备不足的良好办法。

最后，能不能保证快速施工，主要还是取决于人的能动性和创造力，由于土石坝具有填筑坝料多、工序衔接多、机械设备投入多等特点，坝面（包括料场）协调范围广、事情繁琐，成立强有力的协调机构，能够根据坝体填筑的需要从整体上把握全局，合理进行设备调配和场面调配，可以事半功倍，节约很多时间，否则的话，场面协调不灵，相互干扰影响，快速填筑那是非常困难的。

三、结语

综上所述，为了提高我国水利工程建设的发展水平，促进我国水利工程建设的进一步发展和带来更多的社会效益与经济效益，就必须要不断提高水工建设的施工技术水平，加快施工速度，提高施工效率。本文主要介绍了应用最为广泛的土石坝的快速施工方法，希望能够为广大同行提供一些参考交流的依据，以促使土石坝的快速施工方法能够更加完善。参考文献

[1]蒋国澄《土石坝工程在我国的进展情况》[J] 土石坝工程1996（5）

[2]麦家煊，陈铁 编著《水工结构工程》[M] 北京： 中国环境科学出版社 2003