水利施工中土石坝施工技术研究

于进文

青岛瑞源工程集团有限公司 山东青岛 265000

在城镇化发展背景下，水利工程项目增多，土石坝施工技术为水利施工中常用的坝体施工技术，其施工质量直接关系到水利工程作用的发挥。就此，施工单位应明确土石坝施工流程，掌握施工技术要点，做好人员组织与材料设备管理工作，方可发挥土石坝施工技术优势。

1 大坝填筑施工

（1）大坝填筑施工所用填料为开挖产生的粘土。填筑时，应按照先风化料再粘土的原则，同时要和两侧的风化料保持同时。和坝体相接触的层面需在铺填之前冲洗干净，以免对基础和坝体的结合造成影响。在坝体铺料过程中，应防止产生石料集中而导致土体架空。

（2）自卸车于工作面前沿停车卸料，按照进占法进行铺料，完成铺料后，用挖掘机将其摊铺整平，确保仓面保持平整，实际的分层厚度根据设计要求由人工使用标尺进行严格控制。将填料整平后，采用振动碾进行碾压，对于两侧接触带，可使用满载汽车进行碾压。

（3）当粘土料和两侧反滤料衔接时，不同层次之间的材料必须做到界限分明，同时做好对接缝的处理，避免层间出现明显错动。另外，在斜面还应设置横向接缝，使其成为锯齿状的坡面。

（4）现场的所有工作面都要配置专门的指挥人员，对进料、施工进行统一指挥。另外，工作面上还应配有足够推土机，以及时将工作面整平，防止窝工等现象的发生。对于块间虚坡，可采用台阶的方法进行接坡。

2 水利施工中土石坝施工技术要点

基于土石坝施工技术的优势，施工单位应在水利施工中规范应用该技术，保障其优势有效发挥。本文结合土石坝施工流程，总结施工技术要点，为施工单位提供理论与实践帮助[1]。

2.1 做好料场规划

在土石坝施工中，料场规划为基础、关键环节，施工单位应从空间、时间与数量三方面入手，进行料场规划工作。在空间规划中，施工单位应结合施工现场实际状况，合理选择料场的位置，优化配置料场的高程，尽最大限度缩短料场到施工现场的运输距离，支持低料低用及高料高用，提高土石料应用效率，减少施工能耗与成本。对于条件允许的施工区域，要求水利施工的上下游及左右岸等区域实现同时供料，提高施工效率。在时间规划中，施工单位应结合空间规划内容，制定完善料场开采计划与土石料应用计划，在旱季，优先应用含水量高的土石料；在雨季，优先应用含水量低的土石料；在上游，优先应用易淹料场，最大限度发挥土石料的价值。在数量规划中，施工单位应结合土石坝施工的工程量，准确计算料场的开采量，保障土石坝施工期间材料的不间断供应，并避免材料开采过多出现浪费。通常来说，料场的土石料开采数量应高于坝体填筑量，可按照如下比值开采：对于土料，开采量与填筑量比值应控制在2-2.5之间；对于石料，比值为1.5-2；对于砂石料，比值为1.5-2；对于水下砂砾料，比值为2-3；对于反滤料，其筛后处理获得的有效方量应超过3。

2.2 土石料开采与运输

在料场规划完成后，施工单位应该按照规划内容进行土石料的开采，并根据土石坝的施工要求，对土石料进行初步加工，将加工后的土石料运输至施工现场，为土石坝施工提供充足材料。在土石料开采中，常用爆破开采技术，如深孔梯段爆破技术、洞室爆破技术等，对于爆破获取的大粒径石块，应配置碎石机将其破碎为合适粒径的土石料，符合土石坝施工要求；在土石料加工中，应通过蒸发、掺料、加水等方式调节土石料的含水率，使其与最佳含水率间的差值低于2%，为压实施工奠定基础，使土石坝含水率达标；在土石料运输中，施工单位应根据空间规划内容，选择最短路线运输土石料，保障材料供给的持续性。

2.3 处理坝基与岸坡

在土石坝施工前，应做好坝基与岸坡的处理，奠定良好基础。在坝基处理中，施工单位应按照从下至上的顺序进行挖掘施工，对于覆盖层较浅的区域，将坝基开挖为截水槽，填筑和坝体防渗体一致的土料；对于覆盖层较深的区域，坝基开挖技术选择灌浆法。对于存在泉眼、断层等问题的坝基，应采取针对性修复措施，保障坝基稳定性。在岸坡处理中，应将岸坡表层的杂草、乱石清理干净，并调整岸坡的坡度，保障坝体和防渗体间的密封性。对于以岩石材料为主的岸坡，要求坡度在1:0.75内，并连接位置设置粘土浆液；对于以粘土材料为主的岸坡，要求坡度在1:1.5内。

2.4 坝体填筑施工

在坝基与岸坡处理完成后，需进行坝体填筑施工，通常选择平起填筑技术，进行分层填筑，每层填筑的厚度控制在10-20m之间。在实际施工中，平起填筑无需接缝或削坡，可利用大型设备实施流水作业，施工效率高、质量有保障。对于土石坝的反滤层，施工单位可根据施工现场状况，选择挡板法或削坡体等填筑工艺。无论哪种填筑工艺，均需注意犬牙更替现象，通过材料休止角，控制犬牙的大小，要求犬牙交错带低于填筑厚度的1.5-2倍。

2.5 高压喷射灌浆防渗

高压喷射灌浆需要用到钻探机钻孔完成具体操作，首先需要按照设计要求将安装有特制合金喷嘴的注浆管下到预定位置，然后使用高压泵喷射浆液破坏原有土体，实现土粒与浆液的充分混合并得到固结体，固结之间体交互连接即可得到连续性的防渗帷幕，主要发挥拦截渗漏的防渗作用。现阶段，该项技术广泛应用于众多防渗工程施工中，尤其在软基加固方面取得了一定的成果，而很少应用于全风化花岗岩地层方面的防渗工程。高压喷射灌浆防渗主要适用于以下土质：砂土、淤泥、软弱黏性土和粒径不超过5cm的砂卵石等，在灌浆过程中，其深度始终低于50m，具备施工效率高、防渗效果好、不受水位影响、安全性与可靠性高以及造价成本低廉等显著优势。

3 结语

综上所述，随着科学技术的进步与发展，大量的新型技术、工艺与材料得到了广泛普及，土石坝防渗技术也处于不断的创新与完善的过程中。对于上述所提到各项防渗施工技术而言，其应用与发展都在一定程度上促进了水利工程所发挥效用的最大化，有利于水利建设领域的健康可持续发展。