于立伟
河北省南运河河务中心 河北省 沧州市 061001
摘要：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。
关键词：水利施工；土石方；施工技术
引言
水利工程建设水平的不断提高，进一步为国家经济发展奠定良好基础。作为施工技术人员，在有效的开展施工实践研究过程，应该不断进行施工技术创新与实践，这样才利于全面提高水利工程建设效率。通过本文对土石坝坝体施工技术的分析，总结了有效的技术手段，希望分析能够不断提高水利工程土石坝坝体施工质量。
1水利工程中土石坝的概念
针对土石坝而言，混合土料、石料与混合料，通过碾压操作等，建立起挡水坝。对于坝体而言，所应用的主要材料是其性质的决定性因素，利用土料以及砂砾建造成土坝。如果主要应用石料这一种材料，那么建造成的石坝，但是将土料和石料混为一体而建造成的是土石坝。近些年土石坝技术飞速发展，广泛应用于水利水电施工中，并取得良好成果。在建造土石坝的过程中，主要应用两种材料，一种是土粒，另一种是砂石，我国地大物博，资源非常丰富，在工程建设过程中，通过实施各项作业，主要包括灌注以及抛填等，以此混合土料与石料，从而形成最佳挡水形状，应用水利坝体挡水工程。在长年实践的基础上，持续改善施工技术以及设计方案，并加大创新力度。
2土石坝渗透变形的形式
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?水利施工中土石坝施工技术要点
3.1?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。
3.2?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。
3.3?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。
3.4?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。
3.5土石坝压实施工
在填筑施工完成后，需进行压实施工，通常选择夯机动力预压技术，提高土石坝的密度，避免土石坝出现变形。基于坝体的分层填筑工艺，施工单位应进行分层夯实，确保每层填筑土石料的密实度满足施工要求，减少坝体沉降，提高土石坝施工质量。为保障土石坝压实度满足工程要求，施工单位应在施工期间进行实时监测，在每层填筑土石料压实施工完成后，监测其压实度，确保其符合要求后，方可进行下一层填筑，保障施工技术水平，提高土石坝施工质量。在压实施工完成后，应结合设计要求验证坝体各项参数是否符合要求。对于坝坡而言，通常设计为三级变坡，上游坝坡的坡度分别为1：3、1：3.25、1：3.5，下游坝坡的坡度分别为1：2.5、1：2.75、1：3；对于坝顶宽度而言，要求中低坝的最小宽度＞5m；对于坝顶高程而言，应结合设计数值与校核数值进行验证。例如，对于设计静水位363.2m，校核364.81m，设计防浪墙顶高程366.19m，校核366.38m的土石坝，其坝顶高程应控制在365.18m。
结束语
新时期，水利工程土石坝坝体施工技术不断发展，在有效的开展施工研究过程，应该结合具体工程实际，科学的引入更加高效的技术措施，从而才能有效的保证施工建设质量。
参考文献
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