1土石坝施工技术的优点及发展

随着我国基础建设的逐渐完善，土石坝施工技术在我国水利水电工程项目中得到了广泛的应用，在土石坝施工建设过程中，对于建筑施工材料的含水量控制方面、压实度等方面都要求严格运用新型的施工技术方法，相较于传统的施工技术，可使工程的整体施工质量得到有效的提高，在施工进度得到保证的同时，还能使施工成本得到有效减少。土石坝施工技术，其应用的材料通常都是就地取材，这样不仅使得材料成本降低，同时还使施工成本及运输成本减少。此技术的应用过程中主要工作有：采集材料、处理坝及固定石料等。在施工的实际过程中没有高难度和高精度的作业，因此便于对于施工人员没有太高要求。土石坝施工技术主要是将石料和土料进行堆积而形成的建筑结构，有着施工难度小、内部结构受力均匀的优点。在后期如果因为工程需要或者是因为环境导致的某些变化也可以对结构进行调整，调整后即使局部坝体遭到破坏，对于整个坝体的稳定性也不会造成影响。在水利水电工程项目中，必须对土石坝施工质量加以重视，这样才能在使施工周期缩短的情况下，还能够保证工程项目的整体强度和质量。同时施工企业还要对先进的机械设备加大引进力度，不断使施工技术手段得到提升，从而保障施工稳步进行，这也是今后的发展的必然趋势。

2 工程概况

宁夏某水库主要建设内容为新建白府都水库1座，库容109万方、高9.5米，水库进水建筑物、水库出水建筑物、道路工程、金属结构及安装工程、机电设备及电气安装，供电工程、配套各类建筑物、坝体监测等。水库位于固扩六干渠左侧0+360处，利用现有地形进行开挖及回填筑成。水库总库容109万m³，其中兴利库容106万m³，淤积库容2.7万m³。水库依地形地形而建，设计底高程1395.98m，设计顶高程1405.48m，设计水1403.98m，水库深9.5m，设计水深8.0m，超高1.5m。水库采用全断面复合土工膜防渗，设计边坡1:2.5。坝体及库底防渗层土方回填压实度不小于0.97，渗透系数不小于1.0×10^-4cm/s。

3 土方填筑的重点、难点分析及应对措施

3.1坝体填筑应对措施

（1）土方填筑前，对细粒土场进行复查，复查适合回填细粒土密度、含水率、颗粒级配、黏粒含量、渗透系数、均匀度等，符合设计回填细粒土。细粒土确定后，制定碾压试验方案，确定坝体填筑施工参数和机械参数，并进行反复的复核，符合设计要求经监理单位批准后，方可作为水库填筑施工参数。

（2）对填筑基面联合验收，验收坝基平面几何尺寸、高程、基面地质岩性的符合性，验收合格后方可进行下道工序的施工。

（3）坝体填筑严格按照碾压试验确定的施工参数和机械参数进行施工，尤其注意接茬、临边、层间的施工。

3.2土方填筑难点分析及应对措施

结合土方填筑施工当中存在的难点以及合理的应对举措进行详细探讨，具体如下：

（1）做好部位的有效处理

坝体整体性和最终质量是关键的方面，相邻位置上土的时候要趋于平衡状态，接缝位置处需要采取交错的方式逐步开展夯实工作。同时，要注意的一点是，交错压实要保证在1.5m以上，不能存在界沟。倘若进度出现不统一的问题，在铺土的时候如果是存在两层图的差距，横向接坡一般要在1:3.0范围内。在坝体填筑不断提升的情况下，接缝位置处必须要做好削坡，然后达到填筑的具体标准和要求。针对细粒土接缝削坡的检查工作，应该在符合规格之后，要采取洒水、刨毛和铺料等工作，从而保证施工的含水率得以有效控制。

（2）针对填筑体、建筑物交叉砼面结合的位置填筑

开展施工作业之前，要针对所存在的杂质物体进行重点清理。砼上填土的过程中，要通过洒水进行湿润，还需做好人工的泥浆涂刷，针对铺土着重压实。同时，泥浆的高度和铺土的厚度是要保持统一标准的，紧紧与下部位置连接之下，将泥浆的土和水比例控制在1:2.5～1:3.0范围，将试验作为确定标准的载体，填土含水率需要和最优含水率进行对比，从-2%～3%入手。随之，结合轻型振动开展压实工作，厚度处于0.5到1.0m的时候，就可以借助压实机器开展压实工作，在填土和砼表面等脱离的时候，必须要做好相应的清除工作。进水、出水的两侧部位，加之顶部位置，要合理运用粘性土，在含水率达到一定的标准和衡量目标之下，实施轻型碾压机开展工作，然后实现两侧填土的持续稳步上升。

（3）关注岸坡位置处

在岸坡位置处的土质选择的过程中，一般是以粘粒含量合理的细粒土为主，然后把含水率进行合理的调控，达到计划规定的数值，以实施小型的振动碾压为主，以顺着岸坡方向为主。坝体位置相关联的碾压带，在宽度制定上一般要不超出0.5m。我们从岸坡的具体状态来看，如果坡度是比较缓的，在碾压之后细粒土则会出现侧向位置，这就会面临着“脱空”等状态，这就需要不断做好挖除工作。在碾压取样工作完成之后，符合具体要求和水准，才可以继续进行铺填作业。铺料之前压实必须要符合合格的标准，然后做好洒水和刨毛工作。

（4）面对坝基处理的时候，要关注表面含水率的具体情况，要将其进行重点的调整，以此满足施工含水率的要求，不能超出限制范围。通过振动碾压，在工作人员监理验收之后，才可以开展后续的填土工作。铺土工作开展之前，要实施洒水处理，监理人员进行相关验收工作，结合设计要求将细粒土进行有效的填充，开展第一层的填土。第一次填土的时候，可以将厚度进行有效的控制，等待含水率符合要求之后，再实施轻型压实机开展完善的压实工作。

（5）坝体1.2m厚壤土

坝体防渗体采用超填削坡法施工，超填宽度不小于30-50cm。岸坡结合部位采用错台法施工，每层错台宽度50cm,保证新老部位结合密实。坝内斜坡道理当中所运用的填筑材料，一般是和细粒土和填筑质量相匹配的。在填筑上升之后，把临时坡道覆盖，借助反铲的模式把斜坡的侧面位置细粒土进行重点挖除，然后开展同一位置处的碾压工作。

（6）开展土石料压实工作

土石料压实工作，这在土坝施工当中是不可忽略的关键层面。压实度大的状态下，就会有着很大的密度，同时土石坝的粘结力度和摩擦力度就会体现出十分明显的防渗性能，冲击性也会随之加强。然后，土石料在开展过分的压实工作之下，就会导致压实费用越来越多，剪切应力的影响之下，就会面临着开裂的问题，经济和安全等视角上都不能达到理想的状态。在此情况下，土石坝压实度应该要控制在合理的范围以内，不能采取过度压实。除此之外，土石料压实的具体特征和土料的性能也存在着直接的关联，土料粘性大，颗粒之间就会有着很大的粘性，摩擦力就会比较小，压缩性特别强。但是，所展现出的透水性是不好的，就会携带着难以排水的问题。所以，在此情况下就会面临着很大的压缩时间，我们就可以看出没有粘性的土料则是会发挥出更好的作用。土料颗粒如果比较细的情况下，就会出现很多的空隙，其中的水分和矿物质也比较多，在压实的时候就会有出现很大的困难。因此，土料压实必须要从多方面视角进行思考，要不断优化土料的压实，以此让土石坝施工效果得以保证。

4 土料制备

4.1土方填筑施工工作流程

土方填筑施工工作流程：细粒土制备开采→运输→卸料→摊铺→整平→碾压→质检→进行下道工序施工。

4.2土方填筑工程工艺、方法及技术措施

4.2.1细粒土制备

在土方填筑前进行细粒土击实试验确定细细粒土最优含水率15.7%，根据最优含水率进行细粒土含水率调整。调整的方法是在现场就地起埂筑畦灌水提高细粒土的含水率。

结合土场灌水工作开展试验，将其可灌性能进行重点分析，并明确灌水的具体情况，从深度和渗透时间等入手，同时还需着重分析土场加水层的含水率，并结合灌水之后的时间数值进行把握。然后选择符合实际情况的细粒土制备方法进行施工。

  根据实验室测得现场细粒土的含水量，进行土方洒水翻拌，确保细粒土的最优含水，才可进行土方回填工作。按照设计要求，库区开挖细粒土经制备合格后用于回填细粒土。根据施工场区规划，项目部对用于土方回填的细粒土分8个区制备，共有细粒土135935m³。

4.2.2细粒土开采

（1）开采前准备工作。根据料场使用要求，制定道路分期修建的计划，先修主干道，然后再分期修筑延伸干、支道路及场内临时道路。

（2）细粒土开采。采用反铲挖掘机开采并装车，遵循根据高土高用，低土低用的原则。

4.2.3土方回填

坝体填筑采用进占法卸料，自卸车严禁在已压实的细粒土表面行驶，避免对已压实细粒土产生剪力破坏。

（1）铺料方法及铺土厚度。施工当中必须要紧密结合土石坝施工规范标准，填筑的首要位置是低处，还应该让填筑面处于水平状态。铺料开展之前进行相关杂物的清除，以进占方法为主，借助装机铺料开展填铺，已经碾压的位置处要避免出现重复碾压现象。厚度必须要从试验厚度确定入手，通过标尺的设定，中间位置通过水准仪器进行测定。铺料完成后采用平地机对回填细粒土平整。

（2）压实方法及压实遍数。结合22t振动压路机，频率是在28Hz～33Hz，速度控制在2.5km/h。同时，实施2遍静压模式，并开展2遍轻振工作，最后实施4遍重震。

（3）层间洒水刨毛。新填的土和压实的土要进行合理的结合，一般通过洒水车针对所压实符合规格的土进行洒水，以此达到湿润状态，并开展刨毛工作。

（4）结合部位处理。坝体施工建设的过程中必须要提升质量，并从根本上保证整体性能，在相邻位置处要以平衡上土形式为主，接缝的位置上开展压实工作的时候，就应该逐步地关注每一个层次，开展交错压实。在压实当中要超出1.5m，不能出现界沟。在进度不统一的情况下，铺土如果是出现差出两层的状态下，应该要在横向接坡上做好斜度的控制，一般是以1:3.0为主，

（5）填筑体与砼面结合部位填筑。填筑工作之前需要进行杂质的清除，借助人工洒水的方式、刷泥浆的形式，做好铺土和压实工作。泥浆的涂刷必须要与铺土厚度层面上保持着统一状态，而且还需和下部位进行合理衔接，填土的含水率一般要在最优含水率的层面之上，实施合理的振动夯实，在厚度达到0.5或者是1.0m的时候，就可以运用压实机器进行正常工作，填土与砼表面、岸坡岩面脱开时必须予以清除。

（6）边坡修整。开展坝体回填工作的时候，在展现出一定高度之下，要结合坝体的上下游进行修整，然后在回填逐步提升的情况下，实施分段修整，一直达到整体回填完毕。在针对库堤进行重点整修之下，满足设计的规范需要。以人工修整入手，从平行库堤轴线入手，在间隔5m的情况下设定纵坡线，随之在纵坡线之间要制定挂横线，在人工采取拍夯的模式下，将平整度控制在±3cm，这让整体的坡度和平整度满足具体的标准数据，让其美观性得以提升和保障。

（7）回填要求。坝体回填与库底垫层回填压实系数不小于0.97，渗透系数小于K=1×10^-4cm/s；现场回填土干密度及含水率根据土击实试验中最大干密度及最优含水率控制。本次回填选用碾压试验细粒土松铺厚度选择 30cm、土块限制直径≤5cm，在铺料到达边缘位置的时候，试验区域的两侧划分要在30cm，装载机要在良好的状态下实施推平工作，并从之前的工作数据和情况作为参照。碾压机以平行试验场地的线轴形式为主。在振动碾压作业实施的过程中，要发挥出搭接方法的具体效果，一般将宽度合理控制在40cm标准上。碾压的时候要进行2次的静压，配备2次的轻型振动，加之4次的重度振动，细粒土压实度一般是要控制在0.97数值上，渗透的系数为1.42×10-5cm/s，试验结果在涉及层面上要求设定在1.0×10-4cm/s范围内，具体的情况应该要借鉴试验报告。施工的时候，还需针对土质铺设的具体厚度。含水率的数值应该要和最优数值相接近，填筑施工的时候为了让层面土有效保护，就应该实施合理的进占法上土。碾压工作开展的时候，要和堤轴线相互平行，实施前进-后退碾压形式。在实施碾压的时候搭接位置应该错位处理，避免出现漏掉碾压或者过度碾压现象。

5 结语

综合以上分析，土石坝施工技术在水利水电工程建设中得到了广泛运用，土石坝将土料和石料关键优势凸显出来，所展现出的结构是简单的，工程建设运用实施十分方便，成本也比较低。在水利水电工程建设的时候广泛运用之下，跟随科学技术发展的脚步，能够真正地促进工程效率提升，让实体坝体防渗结构等得以完善，也会将整体施工效果大大提升。

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