水利水电施工中筑坝工程工艺技术

摘要：兴修水利，方便交通，发展经济；开发水资源，替代不可再生资源，创造财富。水利工程施工事业日益兴盛。从古至今，水利水电工程中的筑坝工艺，不断革新，屡屡进步，取得喜人的成果。水利水电工程中最常见的是土石坝，土石坝是发展速度最快的一种筑坝类型，土石坝也是闲着水利水电筑坝工艺中应用最为广泛的一种筑坝类型。字水利水电筑坝工程工艺中，土石坝的施工技术是最为关键的工艺。这里，笔者就土石坝施工技术进行简单地阐述和探讨，仅供参考。

关键词：筑坝工程；关键工艺；土石坝；施工技术

1引言

兴修水利的历史由来已久，水利水电工程的发展历史上，土石坝有着浓墨重彩的一笔，土石坝能够得到广泛应用，是因为它具有工程造价成本低、坝的结构简单、筑坝施工方便。自然资源不可再生，能源紧缺，加速了水利水电事业的发展，在水利水电工程的发展过程中，筑坝工艺是主角，并且发挥了重要作用。促进了建筑行业的经济发展，并且取得了良好的社会效益。着也使得土石坝施工技术日益重要。

2土石坝工程

2.1土石坝的概念和分类

土石坝的概念：土石坝是指用石料、土料或者两者混合的材料，通过抛填、碾压等方式处理，筑成的具有挡水功能的水坝。

土石坝的分类：土石坝按填筑材料可以分成三类，土坝、石坝和土石混合坝。土坝是指以土和砂砾为填筑材料筑成的水坝；石坝是指石渣、卵石、爆破石料做为填筑材料的水坝；土石混合坝是指两类填筑材料比例相同筑成的水坝。

2.2水利水电工程中土石坝的优点及其缺点分析

土石坝的优点：①就地取材，不用运输，节省材料，降低成本。如果采用的坝型是以钢筋水泥为主要填筑材料，与土石坝相比较，从材料方面来讲消耗比较大，并且运输这些材料又耗费较多的人力和物力；②土石坝与其他类型的挡水坝型比较，其结构相对是比较简单，比较容易进行扩建或者维修；③土石坝施工技术比较简单，施工程序比较少，便于组合机械并能快速施工；④土石坝的坝身因为是土石散粒体结构，有适应变形的良好性能，所以对地基的要求比较低。土石坝存在的缺点：①土石坝的坝顶因为无法进行溢洪所以需要设置专门的溢洪通道；②土料为粘性土料的土石坝，它的填筑容易受到气候的影响。土石坝施工方案的选择应分析工程所在地区气象台（站）的长期观测资料。统计降水、气温、蒸发、大风和冰冻等各种气象要素不同量级出现的天数，确定对各种坝料施工影响程度；③与浆砌石坝或混凝土坝相比，土石坝的施工导流比较复杂；④土石坝有较大的沉陷或者不均匀的沉降。

2.3施工上坝道路布置应遵守下列原则

（1）各路段标准应满足坝料运输强度要求，在分析各路段运输总量、使用期限、运输车型和当地气象条件等因素后确定。

（2）能兼顾地形条件，各期上坝道路能衔接使用。

（3）能兼顾其它施工运输，两岸交通和施工期过坝运输，宜与永久公路结合。

（4）施工道路技术标准按规定确定。特殊路段处理，应进行技术经济比较论证，在限制坡长条件下（不宜大于200m），道路最大纵坡不大于15%。

2.4土石坝施工工艺技术

2.4.1坝基与岸坡处理岸坡、坝基和铺盖地基在进行清理时，应将上面各种构筑物全部清除干净，如树木、树根、草皮以及乱石等等，泉眼、水井、洞穴和地道等认真做好处理工作。可采用人工清理的方法来清理坡面以及局部松散浮渣，以人工清理与机械清理相配合的清理方式，将水库、水塘、深槽等全部彻底清理干净，再分层将其进行回填压实，碾压整个土质坝基填筑，直到达到足够的夯实程度为止。

2.4.2料场的规划布置

料场是整个土石坝施工的后勤保障，被称为土石坝材料的聚集地。料场的合理规划和使用，是土石坝施工中的关键技术之一，它关系到坝体的施工工期、质量和工程造价，所以必须科学合理的规划料场布置。施工前，应配合施工组织设计，对各类料场作进一步的勘探和总体规划、分期开采计划。使各种坝料有计划、有次序地开采，以满足坝体施工的需要。料场从空间、时间、质与量诸方面进行全面规划。①空间规划系指对料场位置、高程的恰当选择，合理布置。土石料的上坝运距尽可能缩短；高程上有利于重车下坡，减少运输机械功率的消耗；近料场不应因取料影响坝的防渗稳定和上坝运输；也不应使道路坡度过陡引发运输事故。用料时原则上应低料低用，高料高用。重要建筑物、构筑物、机械设备等与石料场保持足够的安全距离也是非常关键的。②时间规划是根据施工强度和坝体填筑部位变化选择料场使用时机和填料数量。料场的工作条件随着季节及坝前蓄水情况的变化而变化。时间规划应考虑：a.先近后远；b.

先上游，后下游；c.上坝强度高时用近料，上坝强度低时用远料；d.含水量高的料场旱季用，含水量低的料场雨季用。③质与量的规划是指质量要满足设计要求，数量要满足填筑的要求。料场的地质成因、埋深、产状、储量以及各种物理力学指标在选择和规划使用料场时，应进行全面勘探和试验。

2.4.3土石料的加工与压实

由于粘土颗粒小，表面积大，亲水性强，水对土料工程性能影响大，所以鉴于有此特点在土石坝施工之前，需要对坝体所需的土石料含水率进行检测，并合理控制其含水量。当含水量较高时，可采用自然蒸发、翻晒、掺料等方法进行处理，使土料含水量满足填筑料的标准。土石坝施工质量的关键是土石料的压实。土料压实特性与土石料本身的性质、颗粒级配、组成情况、含水量大小以及压实功能等有关。一般粘性土的粘结力比较大，摩擦力比较小，具有较大的压缩性，但由于其小的渗透性，排水困难，该压缩过程是缓慢的，所以很难达到固结压实。而非粘性土料则恰恰相反。它的粘结力比较小，摩擦力比较大，具有较小的压缩性，但由于它的透水性大，排水容易，压缩过程快，所以能很快达到压实。因

此非粘性土的压实干密度高于粘性土的压实干密度。颗粒均匀的细砂，比颗粒不均匀的砂砾料可能达到的干密度要小一些。

2.4.4填筑施工体现在其独特的性能，即其刚度、强度以及耐性都相当好，早期的强度也较高，且易施工等，还可以满足现代工业化的预拌生产与机械化的泵送施工。此高性能的混凝土具备上述的桥梁建设所需的特征和优势；高性能混凝土的使用加大了桥梁之间的跨径以及主梁之间的间距，节省了在建设桥梁时使用原材料的量；其持久性与韧性也较好，构件的轻薄性也使力学性较完善的一些桥梁安全性更高。随着高强度的混凝土越来越广泛的使用引起了越来越多人的关注。

2.4.5优化施工

水利水电工程整体质量飞速提升的关键是土石坝施工技术应用的效果优化。施工技术优化的关键一是要仔细勘察施工过程中所需要的石料与土料，关键而是要保证所贮存的石料和土料量大于当天所需用量的两倍左右，关键三是施工用的天然水和土质的成分含量要符合施工的相关设计要求。

3结束语

土石坝技术作为筑坝工程行业里的核心技术，在日益发展的水利水电工程中得到了广泛的应用。客观分析了土石坝的优势和不足，同时详分析了坝基与岸坡处理，探讨了料场的规划布置，阐述了土石料的加工与压实，研究了土石坝的填筑施工极易如何优化。这些因素是土石坝施工工艺中的重中之重，是关键性的施工工艺。笔者在此与大家一起分享交流，希望能提供一些参考信息。时代在发展，环境在变化，科研永不止步，不断创新，共筑中国梦。

参考文献：

[1]柴秀宝.关于水利筑坝施工工艺探究[J].科技创新与应用，2013（3）

[2]廖军萍.水利水电工中筑坝工程的关键工艺分析[J]江西建材2013（187）