付强
重庆仙桃数据谷投资管理有限公司 重庆市渝北区 401120
摘要：近年来，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。
关键词：水利施工；土石坝施工技术；应用探讨
引言
对于水利工程项目而言，土石坝是在利用当地土石原料的基础上，对其做进一步的抛填与碾压堆筑等处理而成的。其优势主要体现在：结构简单、原料可就近获取、施工简便、造价低廉，对于施工建设区域的水文与地质条件等要求较低。而土石坝也有一个较大的缺陷，就是比较容易产生渗漏，一旦发生渗漏现象，如果不及时采取合理有效的处理措施，则会对人们的生命财产安全构成严重威胁。
1水利施工中土石坝施工技术特点
在水利施工中，应用的土石坝类型较多。根据坝高，土石坝划分为低坝（高度＜30m）、中坝（高度在30-70m之间）、高坝（高度＞70m）；根据原材料，土石坝划分为均质坝（原料为均一土料）、非土料防渗体坝（原料为透水性高的土料和透水性低的粘土）、土质防渗体分区坝（原料为混凝土等人工材料）；根据施工技术，土石坝划分为碾压式土石坝（碾压填筑施工而成）、定向爆破堆石坝（定向爆破技术）、冲填式土石坝（冲击填筑而成）。基于土石坝的施工原理及不同类型，在水利施工中表现出如下优势：（1）成本低，土石坝就地取材，需要采购的钢筋、水泥等材料较少，材料采购、运输成本显著减少；（2）结构简单，和其他坝体相比，土石坝的结构简单，便于后续改建；（3）施工便捷，基于土石坝的简单结构，施工工序较少，机械化水平较高，有助于施工效率的提升；（4）适应性强，土石坝的坝身由土石散粒体组成，适用于不同地基。
2石坝渗透变形的形式
在我国很多地区，尤其是降水量比较丰富的南方，导致土石坝出现渗漏与变形原因可以归结为两个方面：机械作用与化学作用。在土石长期作用下，坝体中的一部分结构可能遭受破坏。因为土石坝的土质、土料质量、防渗漏与排除渗漏的方式以及水流基本条件等存在一定的差异性，土石坝渗流现象可总结为以下四种情况：
2.1流土
在发生土石坝渗流现象时，泥土颗粒会出现一定程度的增大，被水流带走，同时，从坝体表层也会观察到隆起或者冲出现象。该情况主要发生在土石粒径均一的粘性土壤，或者是粘性较低的土体。在发生渗流现象时，通常还会伴随着严重的土体断裂、凸起与掉落等不良现象。
2.2管涌
管涌现象通常发生在土石坝的下方地基、下游坝坡出现渗流迹象的表层等常见位置，非粘性土壤的微小土粒在土石块的渗透作用下，不断地从孔洞中涌出，在达到一定速度以后，就会被冲刷带走。而如果不加干预，在长时间作用下，坝体中的土壤颗粒会被大量冲走，从而在原来位置留下一个空洞，当空洞增加到一定限度以后，则会导致土石坝的内部结构出现不可控制的变化，从而导致土石坝在渗透作用下发生不可控的变形问题。
2.3接触流土
对于土石坝而言，相邻土层之间的接触面也会存在渗入现象，通常是渗透系数较小的土层向渗透系数较大的土层进行渗透，上述接触性流动的土壤也会对土石坝造成严重损坏。
2.4接触冲刷
在土石坝的使用过程中，对接触冲刷现象所造成的损坏程度进行分析，可以得出土石坝使用年限等信息。
在坝体渗流经过地基而产生接触的位置，以及与建筑物等接触系数存在差异的土层接触的过程中，粒径较小的土石会被冲走。对于接触冲刷现象而言，土石坝渗透变形的形式较为单一，只有在部分特殊情况下，才有可能出现两种或者两种以上并存的情况，而根据实际情况之间的差异性，包括渗透坡降情况、位置、土料状况等，需要对其进行针对性研究，并制定出合理有效的预防与保护措施。
3优化措施分析
3.1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。（5）在填筑施工中，要对填料含水率进行严格控制，使实际含水率处于允许范围。当风力较强或日照充足时，需按照监理方指示，于坝面实施洒水润湿处理，使含水量达到预期。若需要洒水，应在碾压前实施，在洒水的同时还要进行碾压，且洒水应保持连续和均匀。大坝的填筑面应有一定向上倾斜，这样是为了促进排水，在降雨前将整个填筑面碾压成光面，以此避免雨水大量下渗。在工作面宽度相对较小的部位，可使用苫布进行覆盖。降雨后及时进行排水，并对潮湿的表层土进行清理。复工前，检测填料实际含水率，若含水率超出要求，应采取翻晒措施对含水量进行调整，直到达到要求。需要注意的是，如果日降雨量超过0.5mm，则不允许进行填筑施工。（6）对于结合坡面，根据填筑上升速度对表面的松土进行铲除。同时还要对坡面实施刨毛，将含水量严格控制在允许范围之内。之后继续进行铺土和碾压。填筑时应避免出现弹簧土和虚土层等问题，保证整体填筑质量。考虑到作业面的宽度较小，涉及很多工种，需要用到很多的机械设备，故施工中必须做好组织设计。（7）卸料与铺料目前主要有以下三种方法：①进占法；②后退法；③综合法。其中，以进占法最为常用，对于层厚相对较大的层位，也可将多种方法结合到一起使用，以此加快施工效率。对于进占法，其层厚的控制相对容易，还能为压实设备进场施工创造良好的条件。
3.2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。
结语
综上所述，土石坝施工具有成本低、结构简单、施工便捷、适应性强等优势。在水利施工中，施工单位应做好料场规划，规范土石料的开发与运输，合理处理坝基与岸坡，规范坝体填筑施工与土石坝压实施工，保障土石坝施工质量，提高水利工程整体效益。
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