土石坝施工工艺要点解析

土石坝施工工艺要点解析

李小冬 1 李祥霞 2

南京长山建设有限公司 1 南京海童峰建设有限公司 2

摘要：在土石坝施工的过程中，对施工工艺要点进行控制，对促进项目的开展有着积极的作用。据此本文结合实际以土石坝施工技术为研究背景，分别从土石坝施工材料厂规划、材料开挖运输、填筑施工等方面进行深入探讨，希望论述可以给相关工程人员提供一些参考，以促进项目的不断发展。

关键词：土石坝；施工工艺；要点；分析

0引言

在开展土石坝工程建设时需要基于其自身的形式以及类型来选择具体的施工工艺，主要有碾压式土坝、堆石坝以及混合土石坝。土石坝工程结构较为简单，其施工开展能够适应施工所在地地形特点，其施工材料较为简单，无需进行定制，可以就地取材。另外施工也不需要较高的地基条件，更适用于一般性施工中。当前科学技术的不断发展与进步，为施工提供了越来越多的新技术和新材料，机械设备的应用减少了人工劳动参与，使得施工成本大大的节约，工期也得到了缩短。土石坝的施工特点与优势在众多工程中广泛应用，但在实际施工过程中需要更多的关注其施工操作。

1料场规划

1.1空间规划

对土石坝料场进行规划时先要考虑合理的空间结构。第一要保证高程的合理，以高料高用、低料低用为原则；第二在堆放原料时要依据施工的先后顺序进行安排，近处设置近期施工的料场，后期施工的料场设置远一些，在工程的四周都设置好料场，确保能够合理的统筹安排，有效的节约材料运输时间和成本；第三在料场进行取土工作时不可以影响土石坝的建设，确保其稳定性和防渗性，保持适宜的距离；第四料场需要配合土石坝建设的高度随时进行调整，从而保证正常的原料使用；第五土石坝料场的建设要考虑周边的环境，不可以对耕田过多的占用，也不能破坏生态与植被。

1.2时间规划

规划料场时还需要综合考虑随施工进程的发展所带来的施工强度以及建筑主体实际的位置。针对料场的建设与使用要先考虑存在淹水隐患的料场，先使用完该料场的材料，从上游往下游移动；伴随土石坝建设的强度由远处的材料往近处的移动，保障材料使用的正常；雨季与旱季也需要区分材料的含水性，雨季低，而旱季高，从而使得季节可以提升材料性能应用效果的提升；另外还需要对夏季汛期进行防范，可以采用龙口合拢的方式在料场关键时刻做好防范工作。

1.3质、量规划

对料场的原料与渣料都要合理运用，确保不浪费；另外料场储备需要充分确保工程顺利进行，如期完工；另外需做好材料的有效管理，在石坝的不同建设阶段应用不同性能的材料。

2土石料开挖与运输

2.1正向铲开挖

通常情况下，自卸汽车向土石坝运输材料时，应该应用正向铲进行立面开挖，设置。运输车通道为环形路线，装卸料可以在同一平面停放，该种鱼贯式的设置方式能够使得倒车时间缩短，更加便捷。正向铲实现90度转角卸料则可以有效提升生产的效率，也能使得机械设备的使用率得到巨大提升。

2.2正向开挖

相比一般设备和人工操作来说，胶带机运输设备具备较高的效用。胶带机具备较强的爬坡能力，设置结构也较为简单，使用成本也较低，相比于普通的自卸型汽车总体使用成本能够节约下30%。应用胶带机的适宜距离在10公里范围内，可以设置直接由料场至石坝上，在进行远距离运输时则需要结合其他形式的机械使用，至坝前通过漏斗由汽车再运到具体的位置上。另外可以配合有轨机车使用，在坝上设置短距离运输。

2.3斗轮式挖掘机开挖

土石坝建设随着工程的进行土石方的所需也逐渐增加，土石坝整体高度也高于一般的工程，因此自卸汽车使用也存在一定的难度。斗轮式挖掘机具备连续性工作的优势，能够高效运转，因此其可以帮助运转料到移动式胶带机中，经由长距离的运输到靠近坝边的地方，然后应用自卸汽车运送料到坝上填筑面上。该种作业形式能够将建设工艺简单化，进一步提升机械化水平。

3.填筑施工

3.1坝面施工

进行坝面的施工所应用的工序操作相对来说较复杂，所要开展的工序包括铺料、摊铺以及压实等（施工图见图1），需要应用较多的机械设备，因此施工前还需要进行合理的组织和规划。土石坝坝面施工通常采用的是流水作业，以此能够较好提升工作效率，避免产生干扰。而土石坝面长度较长时则要进行分段开展方式，施工开展还需要组织一定的专业施工人员。

图1 (a)卸料(b)摊铺施工图

3.2平起填筑施工

通常会使用平起填筑的方法来建设普通石坝，而其表现出减少接缝、提升填筑质量、堆石填筑面积大、大型机械施工便捷且能快速进行防渗料区施工等优点。另外自卸汽车不客观横向穿过防渗料区，因此可以使得料界偏差减少，使得强度得到均衡施工。在填筑防渗料以及反虑过渡料时为保证施工进程的加快，则需要先开展砂施工后再开展土施工。当坝修筑达到一定高度时，则会有较多的因素对其造成影响，因此填筑施工会采用临时挡水断面的方式。另外采用堆石料法和临时断面填筑的方式来对不能填筑的部分进行建设。

3.3土石坝分层强夯填筑

分层建筑开展时，需要对填筑土石的厚度进行控制，当达到15米时则需要采用大量的夯力进行预压出来，从而使得料的密度提升，确保不会出现变形，再在夯实的铺筑层上填筑新土石，再次进行夯击，确保其高度符合要求。此外控制厚度时要应用动力能量，提高坝体密度、强度和模具，从而降低工程工作量和造价，同时提升土石料的密度，进一步减少后期中沉降的产生。

4.土石料压实

4.1坝体的压实

开展土石坝施工时要确保其具有较好的质量，其中压实坝体为工序中关键的一步，其对维持坝体内部粘结度和摩擦力有较大的作用，能够较好的提升土料防渗能力。同时根据施工材料的不同选择合适的压实设备，具体施工中所进行压实的速度以及压实次数也需要在准备阶段通过压实测验来合理确定，从而有效减少碾压不足或者碾压过度的问题。通常采用的方式是错位法和套压法。

4.2压实参数

要充分分析好施工的土料，对其物理、化学性能进行了解，应用实验方法来处理好土料压实的参数。而施工现场土壤性能具有较大差距，则实验获得数据及分析都需要多次进行。实验开展还需要对土料特性进行熟悉，初步确定下机械和碾压参数，再经由一定的方式来确定最佳的参数。通常实验中会采用逐渐收敛的方式来开展，确定其中一个变量通过变动来测试参数的最佳者，最终将确定下来的参数值进行组合，再进行再次的核定，确定与施工设计和要求相符合，相关压实参数见表1。

表1 压实参数

4.3压实机械

通常情况下，机械压实的方式包括羊脚碾、气胎碾、振动碾以及夯实。羊脚碾能够帮助土料得到充分的压实，同样也能挤压到侧方的土地料，使得压实更加均匀。但非粘性土则不太适用。羊脚碾方法应用能够减少一些刨毛的工序，从而确保土层上下整体的结合质量。黏质土料的压实更适用气胎碾，也能很好地压实粘土和砂质土，该方式在碾压中有较好的弹性能够防止形变的产生，能够实现完全的土料接触。实际的压实效果和气压有直接联系，还联系着轮胎的承载。振动碾实际作用是结合碾重静压和振动进行的，实际的碾压要高于无振动碾压约四倍效果，能够有效的碾压砾质土和黏性土。另外碾压砂砾料、砂质土以及粘土都可以采用夯板碾压来实现较好的碾压效果。

5结语

伴随着科学技术的发展以及机械化应用的水平提升，土石坝施工以及其他的施工建设中将有更多的、更高效的工艺，也有更为高质量、高效率的机械设备和优质的材料能够被应用，从而使得工程能够更优质、更顺利的完成

参考文献：

[1] 叶宗兴.鲁基厂水电站厂区防洪改造施工方案设计探讨[J].建材与装饰.2020,(10).287-288.

[2] 黄万荣.试析水利工程建设中土石坝技术[J].砖瓦世界.2020,(14).270.

[3] 郭建军,张同慧.土石坝工程土工试验检测技术综述[J].四川水利.2020,(4).53-56,59.

[4] 朴吉星.水利水电工程中的土石坝施工技术分析[J].低碳世界.2020,(2).67-68

[5]土石坝边坡稳定性分析的应用研究[J]. 孙作壮. 科技资讯. 2020(04)