水利工程中土石围堰施工技术探析郑仕权

水利工程中土石围堰施工技术探析郑仕权

郑仕权

河源市天源水利水电工程咨询有限公司广东河源517000

摘要：水利工程作为我国重要的工程项目，对国民经济进步具有重要作用。土石围堰施工作为水利工程的重要组成部分，对其施工技术水平要求严格，对施工工程的顺利进行具有重要作用。对此，笔者结合实践研究，就水利工程中土石围堰施工技术进行简要分析。

关键词：水利工程；土石围堰；施工技术；研究分析

土石围堰施工主要是用土石建成的围堰，提高稳定性与防水性。该技术具有系统性、综合性特点，是水利工程施工中重要环节。根据现阶段我国水利工程土石围堰施工技术看，仍然存在诸多问题，有待进一步提升。

一、土石围堰施工技术特征

土石围堰技术应用在水利工程中能够有效防止水流而影响施工。土石围堰材料应用简单、取材便利、施工简单，无较多地理条件要求，适用性强。一般情况下，土石围堰技术应用在水利工程中，主要材料为石渣和土筑堰形成。上下游坡需要根据堰高各填土属性决定。土石围堰的广泛应用，其特征集中于几点。

第一，节省经济投入。相同环境下，土石围堰的坝体方量比混凝土重力坝大小6倍，在单价上也只是国外混凝土坝的1/15--1/20。尽管土石围堰项目的泄洪、引流、发电等建筑的工程量通常高于混凝土坝。不过，基本处理量小。经过事实证明，土石围堰项目综合性标准要高于混凝土重力坝。

第二，随着岩土力学、检测方法与电算技术的进步，使得土石围堰设计理论与运算得到了提升，其安全性与稳定性也得到了提升。

第三，现如今，伴随着施工技术的进步，对于筑坝材料要求较低，使得材料取用更为方便。同时，也可以选择废渣弃坝形式，更有助于资金节省。此外，土石围堰机械化水平也得到了提升，其施工中应用新型工艺技术，在一定程度上可以提升施工质量。

第四，应用土石围堰技术可以适用不同地理环境。例如：地基较差，而通过处理后能够应用土石围堰技术。此外，土石围堰技术也能够适应不同温度状态，通常可以在低温天气、多雨季节等不同环境下。

第五，具有较好的防震效果。传统水利工程中，土石围堰项目引流、泄洪等问题一直存在，特别是在多发洪水区域中。不过，随着科学技术的进步，该问题逐渐得到了解决。

第六，伴随着建筑工程的技术的进步，在一定程度上也带动了土石围堰技术的发展。根据水利工程实际状况进行科学规划设计，能够延长使用时间。

二、土石围堰施工要求

（一）围堰类型

水利工程中应用围堰技术，具有安全、稳定、防渗、抗洪效果。其结构施工也更为简便，拆卸便利，取材方便。现阶段将其应用在工程中，符合水利工程施工要求。对此，笔者结合以上要求与实际水利工程要求选择RCC围堰技术应用在工程项目中。

（二）设计要求

土石围堰设计洪水要求近期5年一洪水，其流量在2030m/s。土石围堰使用时间在一个施工季度之内，围堰高在15m，低于50m。结合相关规定要求，该项目工程土石围堰等级在IV级。

（三）土石围堰平面设计

其围堰设计需要对碾压砼围堰的基坑开挖起到有利作用，结合项目工程实际地理状态，把土石围堰轴线放在下游碾压砼围堰轴线下120m。土石围堰右下端接近3号引流洞，该位置使用石块进行护面处理。因为在施工过程中，有石块流入河床。相对于原河床，现河床位置进行相应的提升，其堰高也要有所提升，堰顶宽提升至150m。

图一，上围堰堰体结构

三、土石围堰施工方法

通常情况下，土石围堰施工中把石块堆积在下游位置，砂土与黏土在放在上游位置，进而能够有效达到防渗效果。砂石与土料接触带设计反滤层，其允许厚度在0.3m以内。砂砾土和石块构成土石围堰，设计防渗透层。如果围堰较高、方量大，通常需要把堰体用作土石坝体，其围堰质量要求和坝体相等（如图一）。

（一）堆石质量选择

面板土石围堰上游面含有薄层面板，面板材质可以是刚性混凝土或柔性沥青混凝土。坝体是通过砂石堆积而成。堆石材料能够有效防止石体变形，进而确保起施工的顺利进行，是坝体稳定运行的前提条件。

第一，石渣料。土石围堰中要求石渣料石头坚硬、具有防水效果。含有泥级配料内的石粒应在30cm以内，其取材可以在废渣场。第二，土料。土料需要按照要求进行取材，也可以在尾水边坡内选择符合要求的土料。

（二）土石围堰填筑技术、压实质量施工

填筑技术与压实质量施工。土石围堰填筑施工在设备选择、技术要求、参数控制上与普通土石非黏性料施工无较大分别。不过，在其施工质量上要求存在明显不同。首先，填筑施工。土石围堰可以选择后退法和进占法进行石料拆卸，选择推土机进行铺平。使用后退法可以使汽车能够在坝面上通过，避免汽车轮胎受到损坏。但是，该种方法也存在一定不足，使用推土设备工作量繁重，施工时间长。而使用进占法尽管料物分开，但是不会对坝体造成较大影响。此外，也能够减少推土设备任务量，施工效率高。

垫层摊铺建议使用后退法，进而避免物料分开。在压实厚度较大状态下，可以使用混合方法进行拆卸，使用后退法卸料形成分散状态，随后通过进占法卸料平铺，进而避免物料分开。垫层料粒径较粗并呈倾斜状态。一般可以使用斜坡震动进行碾压。在其施工时，可能会出现外层石块失衡问题。想要提高压实效果，也可以选择斜坡压实和砂浆固破融合形式。

土石围堰压实施工。通常情况下，堆石体的最高粒径在600--700mm，进行震动碾压，其碾压厚度在70--90mm，也可以在120--150mm之间。通常需要压实5--6次，其干密度平均参数在2.18g/cm3。垫层料的粒径在160--300cm之间，进行震动碾压，其后在23--46cm之间，碾压4--8次。压实干密度yd在2.19g/cm3，土石围堰壳粒径在1000--1500mm，压实厚度在100cm，最高在200cm，压实3次左右，一些坝体压实6次。压实干密度平均参数yd在2.09g/cm3。总而言之，压实干密度将垫层料和内部堆石较大，随后坝壳堆石，其yd多在2.10--2.30g/cm3之间。

土石围堰施工质量控制中，一般堆石压实质量标准按照压实密换算的孔隙表示，在实际施工堆石密度检验则多为试抗法。想要确保施工质量，也要注意取样深度等于填筑层厚度；填壁如果出现缝隙则需要使用黏土进行封堵。

结语

总而言之，伴随着社会经济的进步与水利工程的发展，围堰施工技术得到了重视与发展。在实际水利工程土石围堰施工中，还需要兼顾多角度、多方法，确保施工质量。做好土石围堰施工才能确保水利工程的顺利进行，进而推动社会经济进步。

参考文献：

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