摘要：土石坝泛指由土料、石料或混合料，经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。与其他水坝相比土石坝施工具有就地取材、机构简单、对坝基地质条件要求不高、便于施工、节约三材等优点。随着大型高效机具的采用，坝体防渗结构和材料的改进，施工人数的大量减少，施工工期的进一步缩短以及施工费用的显著降低等，为土石坝的发展开辟了广阔前景。本文对水利水电工程中土石坝施工技术进行探讨。
关键词：水利水电工程；土石坝；施工技术；探讨
随着科技的发展，大型高效机器设备被不断投入坝工建设工程中，加之各项新材料以及新技术的使用，使得土石坝具有十分广阔的发展前景。为了促进水利水电工程的进一步发展，还需要对土石坝进行更加深入的分析与研究，对其施工技术进行探讨。这也正是本文的重点所在。
1土石坝在施工过程中的特性
在水利水电工程建设中，对土石坝的运用由来已久。伴随我国社会经济的快速发展以及科学技术力量的进一步提升，土石坝凭借其先进的技术水平以及全新的观念一跃成为坝工建设中最具有发展潜力的坝型，并受到更多的关注。在土石坝的施工过程中，其材料来源十分丰富，可以通过就地开采获得需要用到的材料，同时，施工中开挖的各种土料、石料以及混合料也都具有利用价值。土石坝的施工便是对这些材料进行抛填以及碾压，从而将其有效堆积在一起形成挡水坝。因此，土石坝还被称为当地材料坝。根据坝体材料的不同，土石坝可以分成多种类型。当将土与砂砾作为主要材料时，其被称为土坝；当将石渣、卵石以及爆破石料作为主要材料时，其被称为堆石坝；而如果两种材料在坝体中所占的比例没有太大差别时，就被称为土石混合坝。另外，按照施工方法的差异，土石坝也可以分成多种类型，比如碾压式、充填式以及定向爆破式等土石坝。其中，因为碾压式土石坝对坝基并没有特别高的要求，而且还对坝基发生变形现象具有一定的适应性，所以它在坝工工程中最为常见。
2土石坝的施工技术
2.1料场规划
对料场进行科学而合理的规划布置主要包括：有效利用场地空间、对建筑材料进行合理的分类储存和对施工机械设备、人员进行合理的调配等。在有效利用场地空间方面，主要是对料场的位置和选择和对料场高程的布置。通过对料场的规划，可以对施工所有的各项条件进行合理的配置，其中包括硬性指标，如对施工地的地质情况进行全面而综合的勘察，以确定土石坝的建筑规模和相应的人力、设备、资金投入等。
2.2土石料加工与运输
清除表层及不合格料后的上山料场的土料均可上坝填筑，但由于粘土颗粒小，比表面积大，亲水性强，水对土料工程性能影响大，填筑压实有最佳状态的最优含水率问题，鉴于有此特点，要求对土料的含水率进行控制，必要时按规范进行水份调节处理，保证在填筑压实时含水率在最优含水率±2%左右为合格料。调整土料含水量有两种方法：第一，土场天然含水率高于规范允许范围时，通过挖、装、运、卸中的自然蒸发、翻晒、掺料、烘烤等方法降低土料含水量；第二，土场天然含水率低于规范允许范围时，通过在料场加水、料堆加水以及在开挖、装料、运输过程中加水的方法提高土料含水量。砾土中超径石含量不多时，常用装耙的堆土机先在料场中初步清除，然后在坝体填筑面上进行填筑平整时再作进一步清除；当超径石的含量较多时，可用料斗加设蓖条筛（格筛）或其他简单筛分装置加以筛除，还可采用从高坡下料，造成粗细分离的方法清除粗粒径。粗粒径较大的过渡料宜直接采用控制爆破技术开采，对于较细的、质量要求高的反滤料，垫层料则可用破碎、筛分、掺和工艺加工。在土石坝的施工过程中，从料场开挖开始到运输等一整个环节的各个工序，都可以由一个互相配套的程序来机械性的完成。这样就可以形成一个完整的施工流程，也就是综合性的机械化施工流程。尤其是对于那些大型的土石坝工程中实现综合机械化的施工，就可以更好的提高施工水平和技术，有效的提高土石坝工程的建设速度。
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2.3土石料加工
对于新开采的土料中含水量不均匀情况，在填筑前应采取一定的方法调整土料含水量，以保证在填筑压实时土料的含水率在最优含水率上下2％左右，工程中常用的方法为“高台卸料、推土牛”进行焖土制备，使土料经过高台跌落及土料内部的水分蒸发、下渗达到相对均匀状态。对于工程土料均使用台地和河滩地的土料时，土料含水量较高，在加工土料时采用了自然蒸发、翻晒、掺料等方法进行处理，使土料含水量达到了填筑料的标准。在进行坝体填筑前，还应对土料中含有的超径石进行清除。当土料中的超径石不多时，在清除时简单使用装耙的堆土机在料场实施清除。对于未清除干净的超径石，可在坝体填筑面进行填筑平整时作进一步清除。
2.4合理选用填筑施工方法
进行土石坝工程的坝面施工时，要进行填铺材料、洒水、压实材料以及质量检测等工作。坝面工作具有工作面较为狭窄、工种类别多、工序繁杂以及机械设备多等特点，在进行施工前，需要全面分析并合理进行规划。同时，为了有效防止坝面施工过程受到过多的干扰而制约施工进度，在施工时需要进行流水作业，将坝面按照工序的数量实行分段，再分配专业施工队分别对各工段进行作业。进行填筑施工时，通常采用平起填筑的方式，确保接缝与削坡工序能有效删减，并促进填筑质量的提升，还能确保碓石拥有较大的填筑面积，方便大型机械的施工。另外，还能在相邻料进行平起填筑时为跨缝碾压提供便利。土石坝在进行分层强夯填筑工序时，需要对各层土石填筑的厚度进行严格把关，将其控制在10―20m。合理选用夯击动力进行预压，从而提升土石料密度，有效防止土石料因密度不牢而出现变形。要对各层土石填筑的实际厚度以及夯击动力的实际能量进行严格的把关，确保坝体密度与坝料强度符合标准，从而保证施工质量并节约工程造价。
2.5结合部位施工
土石坝施工中，坝体的防渗土料不可避免地与地基、岸坡、周围其他建筑的边界相结合：由于施工导流、施工方法、分期分段分层填筑等的要求，还必须设置纵横向的接坡、接缝。这些结合部位会影响到整个坝体的整体性以及质量，因为接坡以及接缝如果过多的话，还会对整个坝体的填筑强度产生影响，尤其是影响到机械化的施工。
2.6反滤层的填筑施工
在进行反滤层的填筑施工时，主要采用的是削坡体、挡板法和沙松坡接触平起法。其中，沙松坡接触平起法凭借着填筑强度高、能够实现反滤料、防渗体以及坝壳料平起的填筑而应用广泛，在进行防渗土料反滤层填筑时，可以分为两种方法：一是先土后沙；二是先砂后土，这两种方法会在土、砂间产生交错，因此反滤层的厚度必须达到相关标准，禁止过度削弱防渗体有效断面。
结束语：
总之，自从我国进入了改革开放以来，我国的经济就得到了快速的发展，在祖国人民的共同努力下，我们取得了许多举世瞩目的成就，比如让世人震撼的三峡巨大水利水电工程，它的落成让世界对中国刮目相看，它的出现更是切切实实地为老百姓带来了无限的福利。尽管我国的水利水电工程在发展过程中已小有成就，但是我们不可以就此懈怠，我们仍然需要努力，比如将土石坝这种水利水电建筑技术更加充分地运用，将我国的水利水电工程发展走上更高、更广阔的世界舞台。
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论文作者:石峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/18
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