试论水利水电施工中土石坝筑坝工程的主要工艺

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　1、前言
　　近几年，水利水电工程的兴建使得我国的水利水电工程得到了飞速的发展。在不断发展的水利水电工程中，筑坝工艺脱颖而出，并获得良好的效果。土石坝施工技术作为水利水电工程建设中的重要组成部分在筑坝施工中更是如此。因而加强筑坝工程关键施工工艺的研究和探索，满足水利水电工程的实际需求，具有现实性意义。
　　2、土石坝工程
　　2.1 土石坝简介
　　所谓土石坝，主要是指通过对土料、石料以及混合料的混合，经由碾压等多种方式所筑造而成的挡水坝。坝体主要材料的成分决定了坝体的性质，单纯以土料和砂砾为主的成为土坝；单纯以石料为主的成为石坝；而采用土料与石料进行混合的，称为土石坝。土石坝技术在近年来得到良好的发展，在水利水电工程施工中得到较为良好的应用。
　　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施工就地取材，节省了施工的材料，同时运输的成本得到减少，有效节省了人力和物力。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%。
　　3、土石坝施工工艺技术
　　3.1 坝基与岸坡处理
　　土石坝施工技术对坝基和岸坡处理有着严格的要求，对坝基进行清理时，应当确保树木及乱石等被清理干净，并采取适宜的措施对洞穴和地道等进行有效的处理，为施工提供可靠的基础。在对坝基上面的构筑物进行清理时，可以采用机械操作与人工清理相结合的方式进行，促进细节部位清理到位，有效的保证基层清理效果。尤其是水塘、深槽等应当确保清理干净，并在此基础上进行回填并压实，从而保证土质坝基的夯实效果满足筑坝工程施工的实际要求。
　　3.2 合理的规划料场的使用空间
　　在实际的水利水电施工筑坝工程中，一般都会将土石料集中处理，将其聚集到料场中，进而更好地确保后勤部门高效的进行下一阶段的工作。在此情况之下，有关的施工管理人员，则要充分的發挥自己的引导性优势，积极地做好料场的规划工作，合理的对料场的空间进行布置，进而确保料场的进一步应用，也为后期的筑坝施工的顺利进行奠定良好的基础，保障水利水电施工中筑坝工程的质量。
　　而在实施这一设想之前，就应当首先了解料场的实际空间规划，做好实地勘察工作，更好地保证施工手段满足实际的图纸设计的需求，为整体性的水利水电筑坝工程的质量提供保障。接下来则应对料场的具体位置进行分析，优化料场的布置和规划，按照筑坝计划内容实施，并确保料场的规划和优化手段，满足整体性的筑坝工程的施工需求，尽可能的降低运输过程的能源消耗，并减少上坝的运行距离，最大程度上为筑坝施工提供便利，在对这些措施落实完毕后，则要针对实际的地质条件和周边环境，确定埋深指标，确保料场的规划和优化措施具备科学性和高效性。
　　3.3 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。
　　3.4 填筑施工
　　施工土坝坝面作业程序包括摊铺、洒水、压实、质量控制等方面的工作。坝面作业，工作面狭窄，流程和作业面多，机械设备多，需要对填筑施工组织做适当的规划。坝面作业的基本要求，将填筑坝面划分为若干工作段或工作面，工作面的划分应尽可能平行坝轴线方向，以减少垂直坝轴线方向的交接。同时还应考虑平面尺寸适应于压实机械工作条件的需要，坝面作业时，应按一定次序进行，以免发生漏压或过分重压，只有在压实合格后，才能填筑下一层新料。
　　3.5 优化施工
　　施工的优化对于土石坝施工技术的合理应用具有重要的影响，因此水利水电施工人员在进行土石坝施工时应当注重对施工用土料与石料进行现场勘察，并保证土料和石料的施工贮存量应当大于工程需用量的2倍左右，并且施工用的土质及天然水的含量符合施工的相关设计要求。在我国目前的许多水利水电筑坝施工中，土石坝施工技术应用的优化效果，得到了广泛的体现，并且能促进筑坝工程施工效率的不断提升，从而促使水利水电工程整体质量得到不断提升。
　　4、结语
　　综上所述，在当前社会经济井喷式发展的背景下，要想促使市场经济实现进一步发展，就要强化水利水电工程建设力度，并在实际的施工中，将关键的施工工艺的优势凸显出来，提高水利水电施工工程的质量，同时提升筑坝工程的施工稳定性和科学性，进一步提高筑坝施工质量，最终使水利水电工程的建设更能满足人们的实际需求，为社会经济的发展奠定良好的基础。
　　参考文献
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