水利工程土石坝施工技术分析

水利工程土石坝施工技术分析

[摘要]：本文简要介绍了土石坝的分类、优缺点，分析了水利工程中土石坝施工技术，对土石坝发展趋势进行了探讨。

[关键词]：土石坝；分类；施工技术；发展趋势

中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：

引言

土石坝在坝工建设中有着悠久的历史，随着社会的发展和科学技术的进步，土石坝以全新的观念和技术应用在工程建设中。改革开放以来，随着我国经济的快速发展，我国的水利工程施工技术也有着突飞猛进的变化。从运输上来讲，大型设备的具备让水利工程的建设显得轻而易举。土石坝因其造价低廉，结构简单，施工简单，在我国水利工程中得到广泛应用。

1土石坝的介绍

1.1土石坝的分类

土石坝按坝高可分为:低坝、中坝和高坝。低坝:h70m。

土石坝按其施工方法可分为:碾压式土石坝;冲填式土石坝;水中填土坝和定向爆破堆石坝等。应用最为广泛的是碾压式土石坝。按照土料在坝身内的配置和防渗体所用的材料种类,碾压式土石坝可分为以下几种主要类型:均质坝、土质心墙坝、土质斜墙坝、多种土质坝、人工材料心墙坝、人工材料面板坝。

1.2土石坝的优点和缺点

1、优点。(1)就地取材,节省钢材﹑水泥﹑木材等重要建筑材料,

从而减少了建坝过程中的远途运输。(2)结构简单,便于维修和加高﹑扩建。(3)坝身是土石散粒体结构,有适应变形的良好性能,因此对地基的要求低。(4)施工技术简单,工序少,便于组合机械快速施工。2缺点。(1)坝顶不能溢洪,一般要另设溢洪道(洞)。(2)施工导流不如砼坝或浆砌石坝方便。(3)粘性土料的填筑受气候影响较大。

(4)沉陷和不均匀沉陷大。

1.3土石坝的设计原则

土石坝的设计原则及要求：主要包括坝身不能泄洪；需有适宜的坝坡，维持坝坡及坝基的稳定性；应设置良好的防渗和排水措施，控制渗流，防止坝体产生渗透变形；根据现场的土料条件，选择好土料的填筑标准，防止过大的沉陷；采取适当的构造措施保护坝顶坝坡免受自然现象的破坏，提高坝运行的可靠性和耐久性；提高土石坝机械化施工的水平。

2水利工程土石坝施工技术分析

2.1 料场的规划布置

料场是土石坝材料的聚集地，是土石坝后勤保障的大本营，必须高度重视料场的合理规划和使用；在土石坝施工过程中对料场的规划与使用直接关系着施工的质量、进度和工程投资，必须做好料场的时间规划和空间规划，科学合理的规划布置料场。首先要合理选择料场位置和高程，并进行合理的布置做好空间规划布置；其次是全面把握土石坝施工材料的产状储量埋深地质成因以及各种物理

力学指标，切实做好土石坝施工材料现场的合理质与量规划布置；

再就是充分考虑料场与施工强度坝体填筑部位变化之间的相互影响。总而言之，要做好水利工程土石坝料场的规划布置工作，土石坝施工料场的总储量要确保能够满足坝体总方量的需求，而且应满足施工过程中各个阶段施工上坝强度的最大要求，做到发挥土石料的最大功能作用。

2.2 土石料的加工

加工土石料的粘土颗粒小，表面积大，亲水性较强，水对土料工程性能影响大因此，要求对土石坝施工所用的土石料含水率进行合理掌握与控制，保证合格料在填筑压实时含水率在最优含水率2％左右。将烘烤掺料翻晒自然蒸发等多种方法运用到土石料的挖装运卸中，以降低土石料的含水量；或是通过在土石料场加水，对土石料的料堆添加水，采取加水的方法在土石坝开挖装料运输过程中提高土石料的含水量土石坝石料从料场的开挖运输，到坝面的平料和压实等土石坝施工的各项工序的进行应严格运用相互配套的的工程机械来完成。在大中型水利工程土石坝的施工建设过程中，尤其是在高土石坝的施工过程中，运用现代化的水利工程土石坝施工技术和先进的机械化水平，加快水利工程土石坝的建设速度，实现现代化综合高技术、高水平机械施工，保证水利工程土石坝施工质量。

2.3 坝基与岸坡处理

进行对坝基岸坡和铺盖地基的清理时，应将坝基、岸坡及铺盖地基上面的树木草皮树根乱石以及各种构筑物等等全部清除干净，并

认真做好水井泉眼地道和洞穴等的处理坡面

及局部松散浮渣采用人工清理的方法进行清理，在粘心墙范围内回填低标号混凝土，其他低洼部位分层回填新鲜石渣，用机械清理与人工清理互相配合的清理方式，将水塘洼地深槽等全部彻底清理干净，再分层将其进行回填压实，碾压整个土质坝基填筑，达到足够的夯实程度。

2.4 压实土料

土石料的压实，是土石坝施工质量的关键，是维持土石坝自身稳定的土料内部主力(粘结力和摩擦力) 土料的防渗性能等，都是随土料密实度的增加而提高土料自身的性质，颗粒组成情况含水量大小以及压实功能等切实关系着土料压实特性、压实效果受到土料颗粒粗细组成的影响，颗粒愈细，空隙比就愈大，所以含水量矿物分散度越大，压实难度就越大。土料的含水量是影响压实效果的重要因素之一。非粘性土的粘结力小，摩擦力大，具有较小的压缩性，但透水性大，排水容易，压缩过程快，能很快达到压实。

2.5 填筑施工

土石坝坝面作业的特点是工种多，工作面狭窄，工序多，机械设备多等，要合理、稳定的进行填筑施工，需要具备制定完善的施工组织，详细规划土石坝的坝面作业一般采用流水线的施工方式进行施工，可以有效避免因坝面作业特点对坝面施工过程的打扰，以切实保障工程的施工进度为加快施工进度及控制边界，在防渗土料与反滤过渡料的填筑关系上，一般均采用先砂后土的施工顺序，土石

坝在施工过程中的堆石体填筑可以应用自卸汽车后退法或进占法卸料，利用推土机将其摊平。后退法的优点是汽车可在压平的坝面上行驶，减轻轮胎磨损；缺点是推土机摊平工作量大，且影响施工进度，后退法可以在一定程度上减轻料物的分离，多用于垫层料的摊铺，可以在压实厚度大时采用混合法进行卸料施工，先用后退法卸料呈分散堆状，再用进占法卸料铺平，进而减轻料物的分离。3土石坝的发展趋势

3.1土石坝的快速施工

近年来土石坝的坝工技术的不断发展，拱坝、混凝土重力坝的施工技术逐渐成熟，与此同时橡胶坝等新型坝型不断得到运用，对传统土石坝的选用造成了一定的冲击。由于存在着填筑量大带来的建设时间长的缺点，传统土石坝所处的境地显得很尴尬。但是土石坝也有其优点：施工简单、对材料利用率高、对地基要求低。所以现如今所要做的就是提高土石坝的施工效率，如何快速施工成为土石坝发展的新趋势。

3.2坝体防渗材料的优化改进

随着社会主义市场经济的快速发展，科学技术必然会蓬勃发展，材料科学也必将发展，新的材料以其更为良好的性能必然会取代旧的材料。从土石坝来说，未来会有更多的人研究坝体的防渗材料，其性能必然会得到优化改进。

4结束语

随着社会的快速发展和科学技术的进步，土石坝施工技术被广泛