嚴(yán)小玲

【摘 要】 隨著大型高效施工機械的采用，壩體防滲結(jié)構(gòu)和材料的改進，使施工人數(shù)的大量減少，施工工期的進一步縮短以及施工費用的顯著降低等，為土石壩的發(fā)展開辟了廣闊前景。鑒于此，文章從土石壩施工技術(shù)的概述入手，分析了不斷完善該施工技術(shù)的對策，促進水利施工的順利建成。

【關(guān)鍵詞】 水利施工；土石壩技術(shù)；質(zhì)量控制；險情處理

1、土石壩施工技術(shù)概述

在我國當(dāng)前的水利水電建設(shè)過程中，作為主要壩型的土石壩在已經(jīng)建設(shè)完成的高壩中占據(jù)著重要的比率。特別是從上世紀(jì)90年代開始，正在建設(shè)以及代建的土石壩數(shù)量及規(guī)模不斷增多，大規(guī)模的建設(shè)中，土石壩施工技術(shù)得到了廣泛的運用和發(fā)展。更重要的是伴隨著大型工程建設(shè)機械的使用，對于土石壩施工建設(shè)時一種有效的推動。在水利工程建設(shè)過程中，除了土石壩施工技術(shù)外，瀝青混凝土面板堆石壩、混凝土面板堆石壩和心墻土石壩也都有著較為明顯的特點，如工程造價相對較低、工程施工的工期較短，在水利建設(shè)行業(yè)中取得了廣泛的關(guān)注和重視。雖然現(xiàn)如今與發(fā)達國家相比較而言，我國水利建設(shè)中土石壩施工技術(shù)還不是很完善，與其相比差距還很大，但是我們堅信在未來我國的水利建設(shè)中土石壩技術(shù)必將會友更為深遠和長足的進步。

2、料場規(guī)劃

土石壩施工中，料場的合理規(guī)劃和使用，是土石壩施工中的關(guān)鍵技術(shù)之一，它不僅關(guān)系到壩體的施工質(zhì)量、工期和工程造價，甚至還會影響到周圍的農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)。

施工前，應(yīng)配合施工組織設(shè)計，對各類料場作進一步的勘探和總體規(guī)劃、分期開采計劃。使各種壩料有計劃、有次序地開采出來，以滿足壩體施工的要求。

選用料場材料的物理力學(xué)性質(zhì)，應(yīng)滿足壩體設(shè)計施工質(zhì)量要求，勘探中的可供開采量不少于設(shè)計需要量的2倍。在儲量集中繁榮主要料區(qū)，布置大型開采設(shè)備，避免經(jīng)常性的轉(zhuǎn)移；保留一定的備用料場（為主要料場總儲量的20%～30%）和近料場，作為壩體合龍以及搶筑攔洪高程用。在料場的使用時間及程序上，應(yīng)考慮施工期河水位的變化及施工導(dǎo)流使上游水位抬高的影響。供料規(guī)劃上要近料、上游易淹料先用；遠料，下游不淹料后用。含水量高料場夏季用；含水量低料場雨季用。施工強度高時利用近料，強度低時利用遠料，平衡運輸強度，避免窩工。對料場高程與相應(yīng)的填筑部位，應(yīng)選擇恰當(dāng)，布置合理，有利于重車下坡。作到就近取料，低料低用，高料高用；避免上下游料過壩的交叉運輸，減少干擾。

充分合理地利用開挖棄渣料，對降低工程造價和保證施工質(zhì)量具有重要的意義。作到棄渣無隱患，不影響環(huán)保。在料場規(guī)劃中應(yīng)考慮到挖、填各種壩料的綜合平衡，作好土石方的調(diào)度規(guī)劃，合理用料。料場的覆蓋剝離層薄，有效料層厚，便于開采，獲得率高。減少料物堆存、倒運，作好料場的防洪、排水、防止料物污染和分離。不占或少占農(nóng)業(yè)耕地，作到占地還地、占田還田。

總之，在料場的規(guī)劃和開采，考慮的因素很多而且又很靈活。對擬定的規(guī)劃、供料方案，在施工中不合適的即使進行調(diào)整，以取得最佳的技術(shù)經(jīng)濟效果。

3、水利施工中土石壩施工技術(shù)優(yōu)缺點

水利建設(shè)中土石壩技術(shù)運用最為顯著的一個特點就是很方便地獲取原材料，經(jīng)?？梢砸虻刂埔瞬扇⊥亮虾褪倪M行堆筑，并且該技術(shù)在運用中對于原材料的要求并不是很高，建設(shè)過程中對于木材、鋼材等要求也并不是很多，對于運輸成本是一種有效的節(jié)約，施工的工序相對簡單。在維修和擴建過程中對地基的要求也不是很高，這主要是土石是散粒體，有著很強的適應(yīng)力。

分析土石壩技術(shù)的不足之處，最主要是由于土石之間的粘聚力相對較小，堅固性不夠，所以一旦發(fā)生較大的水利災(zāi)害或者洪澇災(zāi)害，很容易就被沖垮了。受到外界溫度的影響，很容易減輕其勃性，長期受到雨水的沖刷，土石就很容易形成淤泥，清理起來的難度也較大。另外由于土石壩自身結(jié)構(gòu)的限制，所以也不能溢流，導(dǎo)流效果并不是很好。再者，自然條件等因素的影響，水利工程工期很容易遭到延誤，需要經(jīng)常進行維護，造成管理費用無形增加。

4、水利施工中土石壩施工圍堰施工原則

在水利水電工程建設(shè)過程中圍堰比較常見，為了取得更好的施工質(zhì)量，在施工建設(shè)過程中務(wù)必遵守施工原則，首先就是圍堰的構(gòu)筑要穩(wěn)定，保障其牢固性，并有效發(fā)揮圍堰的擋水功能，為水利施工提供便捷的條件，施工中應(yīng)當(dāng)注意滲漏銹蝕或者沉降塌陷狀況的發(fā)生。如果對這些問題未加注意，就很可能會對后續(xù)的施工產(chǎn)生不利的影響。其次，圍堰施工務(wù)必堅持科學(xué)性，作為一種臨時的圍護結(jié)構(gòu)，圍堰在最終還是會被拆除的，所以在搭建時務(wù)必本著簡單的施工原則，設(shè)計時不能過于復(fù)雜，但是還必須滿足其科學(xué)性，保障在施工過程中的安全性。最后就是必須保障經(jīng)濟性和質(zhì)量。圍堰施工也是需要耗費很大的成本的，圍堰建設(shè)的最終質(zhì)量直接關(guān)系到最后的經(jīng)濟利益問題，所以在選擇材料和施工設(shè)備時，盡可能選擇優(yōu)質(zhì)材料，否則質(zhì)量必定得不到保證，后期維修將會越發(fā)頻繁，施工建設(shè)成本將會不斷增加。

5、水利施工中土石壩施工技術(shù)要點

5.1土石料質(zhì)量控制

根據(jù)土石料的自身特點可以發(fā)現(xiàn)，其顆粒較小、勃性較差，因此對于水的依賴性是比較強的。一般來說，合格的土石料中含水量和最佳值之間的偏差是<2%的，控制含水量最常用的辦法就是翻曬或者自然蒸發(fā)等形式。如果土石料中的含水量過低，小于需求量，可適當(dāng)予以添加，添加的方式可以通過運輸加水或者開挖方式等實現(xiàn)。當(dāng)前的水利施工早已實現(xiàn)了自動化和機械化，開挖、裝卸石料多是通過機械完成的，這在高土石壩中表現(xiàn)尤為明顯。但是水利施工的難度較大，大型現(xiàn)代化的施工機械在提高施工作業(yè)效率和提升施工技術(shù)含量上意義重大。

5.2料場的合理布置

水利施工建設(shè)的物質(zhì)基礎(chǔ)就是對料場進行合理的布置，料場布置直接關(guān)系到水利施工的整體建筑質(zhì)量以及工程施工進度和工程成本的消耗。料場的選擇位置以及大小必須根據(jù)工程規(guī)模來確定，進而進行科學(xué)合理的規(guī)劃和適當(dāng)調(diào)整。最重要的前提條件就是料場材料的存儲量是能夠滿足水利施工的需求的，盡可能避免短聊狀況的發(fā)生，否則很容易造成工期的延誤。

5.3處理岸坡與壩基

在清理岸坡和壩基時，應(yīng)當(dāng)全部清除干凈地基、岸坡以及壩基上的草木、亂石和雜物，并且對于洞穴以及泉眼等部位也要清理干凈，將局部的松散浮渣清理完，將新鮮石渣填注入壩體的低洼部位，清理干凈深槽以及洼地，并且壓實，保障夯實程度最大化。

5.4土石料的壓實

土石料壓實的好壞直接關(guān)系著水利工程土石壩施工的質(zhì)量，土石壩的穩(wěn)定性受到土料的粘結(jié)、摩擦以及防滲性的影響，土料的密實度越高，土石壩的穩(wěn)定性就越高。土料顆粒、含水量、壓實功能等都會對土石料的壓實特性產(chǎn)生影響，土料的顆粒越細小、空間比就會越大，礦物間的分散度就會越大；土料的粘結(jié)力和壓縮性是成正相關(guān)的，透水性大的話很容易將水排出，壓實目的則很容易達到。

6、水利工程中土石壩常見問題處理技術(shù)

6.1大壩滲水應(yīng)急搶險措施

大壩發(fā)生滲水后以“臨水截滲、背水導(dǎo)滲”為搶險原則，常用搶護方法有：臨水截滲；背水開溝導(dǎo)滲。搶險材料：土工織物、編織袋、草袋、麻袋、沙石料等。當(dāng)險情加重，可能發(fā)生潰壩時，應(yīng)及時轉(zhuǎn)移區(qū)域內(nèi)的群眾，保障人民生命、財產(chǎn)安全。

6.2壩體裂縫應(yīng)急搶險措施

對于出現(xiàn)一般的裂縫，應(yīng)及時降低水庫運行水位，裂縫深度在2m以內(nèi)并停止發(fā)展的裂縫，可采用開挖回填法，開挖前應(yīng)沿裂口灌注少量石灰水，以掌握開挖的范圍。挖槽深寬均應(yīng)超過裂縫0.3～0.5m，長度超出縫端1m。對于較深的裂縫，可采用灌漿法或采取上部開挖回填、下部灌漿的方法處理。灌漿部位的頂部必須保持有2m以上的開挖回填層作為阻漿蓋，以防止?jié){液外噴，回填時預(yù)埋灌漿管。

6.3壩體發(fā)生管涌、漏洞應(yīng)急搶險措施

1）漏洞

漏洞險情會使壩身內(nèi)形成漏水通道，而且?guī)焖辉礁撸ǖ纼?nèi)的水壓力越大。由于壩身土體承受不了高水頭的壓力，所以土粒就逐漸被流帶走，漏洞越?jīng)_越大，以致引起壩身塌坍。由此可見，搶護漏洞險情的關(guān)鍵堵塞進水口，使水庫的水不再進入漏洞。其次是在下游壩坡漏洞出口處理圍井倒濾，以平衡水壓力阻滯壩身土粒逸出。但是，在任何情況下，都不允許漏洞出口堵死，否則，只會造成險情更加惡化而導(dǎo)致土壩潰決，這些就是搶護漏洞的原則。搶護的具體方法如下：堵塞漏洞進口，在弄清了洞口情況后，應(yīng)針對具體情況，采取相應(yīng)的措施。當(dāng)洞口較小，周圍土質(zhì)較硬，則可用大小相當(dāng)?shù)蔫F鍋扣住進口，同時于鍋的周圍用軟草或棉絮等塞緊，隨即拋壓土袋。如漏洞數(shù)量多而口徑小，土壤又比較軟時，可用棉絮順壩坡推下去，做成內(nèi)幫；圍井倒濾，就是背水坡洞出口處用土袋圍成井，井內(nèi)依次鋪粗砂，礫石、碎石或卵石形成反濾井或用土工布作濾層。圍井倒濾的目的，在于把渾水濾為清水，并適當(dāng)平衡庫內(nèi)水壓力，減小流速。這種辦法，常用于漏洞的進口難以找到、或者找到了洞口但又不能堵塞的情況，圍井的高度，應(yīng)視漏洞的情況而定，以能達到滲水濾清時為止。至于平衡水壓力，在水庫的客觀條件允許情況下，圍井不必與庫內(nèi)水位齊平。圍井內(nèi)填鋪反濾層完畢后，在井壁開幾個孔，再安上引水管，以便將濾過的清水排出去。

2）管涌

管涌是壩基在較大滲透壓力的作用下而產(chǎn)生的險情時，可采用降低內(nèi)外水頭差，減少滲透壓力或用濾料導(dǎo)滲等措施。以“反濾導(dǎo)滲，控制涌水、留有滲水出路”為搶護原則。常用方法有：①反濾壓蓋；②反濾圍井；③減壓圍井；④透水滲

導(dǎo)臺。搶險材料：編織袋、沙石料、水桶等。濾水圍井，當(dāng)管涌影響范圍不大，搶筑圍井的地基較好時，可采用濾水圍井處理，方法如下：在管涌口沙環(huán)的外圍，用土袋圍一個不很高的圍井，然后用濾料分層鋪壓，（或用無紡?fù)凉た棽荚趪畠?nèi)壁圍一圈，當(dāng)作濾料，注意土工布的下端要用泥沙壓緊壓實），其順序是自下而上分別填筑0.2-0.3m厚的粗砂、礫石、碎石、塊石，一般情況可用三級配。濾料最好要清洗，不含雜質(zhì)，級配應(yīng)符合要求；圍井內(nèi)的涌水在上部用膠管引排或在圍井上部用塑料膜鋪墊一個溢流口，讓涌水自流；如出現(xiàn)險處水勢太猛，第一層粗砂被噴出，可先以碎石或小塊石消殺水勢，然后用無紡?fù)凉た棽几采w按級配填筑；如遇填料下沉，可以繼續(xù)填砂石料和再鋪一層土工布后回填砂石料，直至穩(wěn)定；若發(fā)現(xiàn)井壁滲水，應(yīng)在原井壁外側(cè)再包以土袋或塑料薄膜，中間填土夯實。蓄水減滲當(dāng)管，涌險情面積較大，地形適合而附近又有土料或現(xiàn)場存有塑料薄膜時，可在其周圍填筑土埂，形成一個池，不讓滲水排走，利用池內(nèi)水位升高，減少內(nèi)外水頭差，控制險情發(fā)展。

6.4壩體發(fā)生滑坡應(yīng)急搶險措施

由于壩體填筑質(zhì)量差或因庫水位驟降而引起的滑坡時，在不影響防汛安全的前提下，可在滑坡體上部削坡減載；在可能的滑坡底部位置拋投砂袋、石料進行壓重固腳。因壩體滲漏而引起的下游坡滑坡時，一方面在壩體上游坡拋投砂袋、石料堵漏，減少通過壩體的滲量，另一方面在滑坡體的坡面上開溝導(dǎo)滲使滑坡體中積水能夠很快排出，挖除滑坡體上部的松軟土體，對裂縫上側(cè)陡坎部分進行削坡減載；并及時的填塞裂縫防止雨水入滲擴大險情。當(dāng)臨水坡發(fā)生崩塌時，搶護原則為緩流消波，增強堤壩的抗沖能力，可采用土工織物防沖法，先將坡面平整和清理，再將土工膜拼拉后鋪在坡面上，土工膜要高出洪水位，四周和中間用平頭釘釘牢，如果沒有釘可以用塊石、土袋壓蓋。

綜上所述，這些運用在實際過程中的工程施工方法已經(jīng)廣為各工程實例中得以采用，特別是對于土石壩施工過程中的工程實踐的方法更為大家所觀注，其施工的各環(huán)節(jié)還有待認(rèn)真的分析及技術(shù)的科學(xué)研究，進一步加以完善和改進，從而才能讓土石壩的施工方法切實地運用到高效的工程實際中，并得以廣泛應(yīng)用。

參考文獻：

[1]楊泉.水利水電工程土石壩施工方案漫談[J].門窗，2013（25）：119-120.

[2]喬英.中國土石壩施工技術(shù)進步綜述[J].水利水電施工，2012（26）：64-65.

[3]張峰義.影響水利工程施工質(zhì)量的因素和措施[J].黑龍江科技信息，2013（18）：63-65.