水利工程建设中土石坝技术应用

水利工程建设中土石坝技术应用

秦旭华

招远市应急救援保障服务中心， 265400，山东招远

摘要：随着科学技术的进步，大坝工程在水利建设中的应用日益广泛，其施工工艺日趋成熟，施工手段也日趋多样化。土石坝是我国坝址建设中历史最长、使用范围最广的一种，从上个世纪五十年代开始，可以说是工程建设的黄金时代。与其它大坝比较。土石坝具有经济、施工方便、实用性强等特点，使其迅速发展和进步。文章就水利建设中的土石坝施工技术作了针对性的分析与讨论。

关键词：水利工程；土石坝；施工技术；技术探讨

引言：水利水电是国家“十二五”、“十三五”规划中的重要发展和建设项目。目前，土石坝工程是我国目前应用最为广泛的一项工程技术。随着水利工程规模的扩大，土石坝工程已被广泛应用于水利工程。改善土石坝的施工工艺，既可以使整个水利工程的结构得到加强，又可以使工程质量得到提升，从而降低洪水的发生。因此，对土石坝在水工工程中的施工工艺进行研究，是非常有实际意义的。

一、土石坝的优点和缺点

（一）土石坝的优点

土石坝最大的优势在于，它的材料很容易获取，而且可以在当地找到。采用本地的泥土和石头作为原材料，可以大幅度的减少项目的造价。节省了钢筋，水泥，木材等原料.并且节省了建造过程中的运输费用。这是一种独特的土石坝。这也是为什么土石坝是大坝建设的主要选择。土石坝自身结构简单，便于后期维修和扩建。由于土石坝的地形和地质条件要求较低。在大部分情况下，土石坝的建造是可行的。因此，它的用途是最广的。土石坝的施工工艺简单，可塑性强，技术含量低。因此，建筑公司可以使用大型的机器来完成工程。因此，土石坝建设的速度很快，并且不会对工程的质量造成任何的影响。在目前的坝型项目中，能否保持稳定的土石坝是一个重要的因素。

（二）土石坝缺点

当然，土石坝有许多优点，也有缺点。例如，大坝顶部不具备泄洪能力，必须单独设置一个泄洪渠道。并且，在建设过程中，还必须进行大量的排水工程。建筑所用的材质会受到本地的材质的影响。可能会发生房屋的范围性坍塌、房屋不稳定等问题。正是由于这些问题，使得施工单位必须制定出一套行之有效的设计与监理方案。在设计时要考虑到土石坝的实际利弊。采用有效的工程措施来解决土石坝自身的不足。

二  土石坝施工介绍

在工程建设中，土石坝的施工条件和施工条件都很好，可以在全国各地使用，而且可以就地取材，而混凝土，钢铁，木材等基础材料的使用相对较少，这样可以节省工程建设时的材料运输费用。提高了工程造价的管理水平，因为是现场收集的材料，可以方便的进行后期的维护和加高，在扩建的时候，并没有花费更多的资金，土石坝的适应性更好，可以适应各种区域的环境，对基础的要求也很低，施工工艺简单，操作简便，数量也很少，可以通过机械来提升工程的效率。土石坝的不利之处在于，在工程中通常无法进行逆向施工，而在不同的天气情况下，粘性水的作用也会有很大的差别，应根据工程的具体情况来确定其规格级别，并在投入时注意观察。

三  坝坡变化规律

上游坝坡因长期处于积水状态，在运行期间，因其紧急救援需求，在短期内会发生较大的涨落，期间会发生多次的冲刷，因此，上游和下游采用同一类型的土料进行填筑，上游坝坡往往比下游坝坡缓。土墙坝坝体的上游坡度大于心墙坝体，而下游的坡度则与之相反。以砂土为基础的均匀坝坡，其坡度要慢于以沙为主。以粘土为主的坝坡与坝高间有一定的交互作用，通常坝高愈大，坡度愈慢，而以砂石作填料的坝坡愈趋平缓。从坝顶至坝体及上游，坝体的坡度通常为1:2.651:3.25，而在下游为1:2.2或1:2.5。不同流域的坝坡比有较大的差别，这主要是因为考虑到不同的水位和使用情况，采用这种设计思想可以延长大坝的使用寿命，降低大坝因水流冲刷而产生的磨损，从而使大坝的整体规模和运行效果得以长久地发挥。碾压是由堆石坝底部的土料制成的，它具有较大的倾角，而对斜墙堆石坝，其下游坝坡的天然坡坡比通常为1:1.3或1:1.4，而上游则根据斜墙的稳定性来确定，因为坡体越缓，稳定性越好，因此，在上游的斜墙坡度通常为1:2~1:3。对于新的坝体，在上游和下游两个坝体的坡度都是1:1.5~1:2，为了保证坝体的稳定性，为了保证坝体的稳定性，可以满足工程的需要。碾压是堤坝下游的斜坡，每隔15米就会有一条1-5-2米宽的马道，这样既可以挡住堤坡上的雨水，也可以避免洪水对堤坝的侵蚀，也可以起到监测和观察的作用，公路一般设在坝坡变化的地方，由于这个地区的水流方向变化比较明显，所以在这里进行拦截是最好的。碾压坝位于坝体上游，坝面通常具有良好的护坡作用，它的作用是减小降雨对坝体的侵蚀，从而延长坝体的使用寿命，通常设置1~2至马道碾压坝的上下游，并根据具体的应用条件和具体的环境需要，采用不同的马道来提高坝体的整体使用寿命和稳定性。

四

水利工程中土石坝施工措施分析

（一）筑坝料场规划过程

在水利工程建设中，要对坝体堆场进行规划，对坝基两侧的边坡进行合理的治理，对坝基开挖进行优化，对坝基表层的杂质、障碍进行清除，确定开挖工艺，确定开挖作业的先后次序。在坝基开挖时，要从上往下开挖坝基，以合理地控制两侧的边坡坡度。在填筑料场的规划设计中，需要进行地质调查和环境调查，确定周围环境、土石的分布情况，并对其储量进行分析。在地质调查报告中，要确定具体的采矿方案，并对采矿方案进行优化。在进行空间设计时，根据筑基料场的规划，根据筑基材料的运输距离、料场的中等水平、筑坝料场的分布、安全间距等进行规划，并进行筑基施工现场的设计和规划方案。以低水平分布的坝基施工技术为主要内容，保证坝基工程周围的空间分布均匀，在一定范围内进行建筑施工，同时考虑到季节变化对水库水位的不利影响，在开挖土石时，优先采用易淹没或水平分布较小的土石料。在数量级的选择上，要保证土石方的储量清楚，不断提高土石坝的施工质量，以适应各种施工强度的水利项目。加强垃圾填埋场的规划、垃圾处置方法的优化、采矿方案的优化、土石场的开采设计等，提高了水利水电工程的施工质量。

（二） 运输与挖掘

在土石料管道的开挖中，根据工程地质条件和土石料的分布特点，采用施工机械进行开挖。运输形式主要是由自卸车自行搬运，也可以用胶带机械和土石来将土石运到水利设施所在地。在进行土石开挖时，可以采取平面开挖和立体开挖两种方法，根据工程实际情况，可以选择不同的开挖方法，也可以将两者相结合，根据土石料的需求量和土石的分布情况，对机械设备的选型进行优选。

（三） 压实阶段

土石料的压实工作应采用先进的施工机械，保证其粉碎、压实，并对其粒径大小、空隙比、致密程度等进行分析，并根据其物理特性对土石坝的施工方法进行了详细的研究。土石料在碾压时，必须综合考虑其内部的承载力和抗渗性，并采取相应的措施来提高其物理性质，如果土石的含水率高，那么土石的施工就会变得更加困难，因此，必须优先选用合适的挖掘机械，使用含水率较低的土石。

（四） 筑坝阶段

在筑坝期间，施工人员应合理地选择出料方式，进行介入，对土石进行碾压处理，将运来的土和石进行合理的卸货和堆放，然后由施工机械和推土机进行碾压，然后在推土机的作用下，进行土的铺砌。为了保证坝体在筑坝时的厚度、平整和致密程度，保证坝体的稳定，保证坝体的抗渗性和抗渗性。在土石坝的施工中，土石坝的施工环境十分复杂，所以要科学、全面地设计和施工，可以通过流水线的方式来完成，为了降低大坝的渗漏，可以采取流水线的方法来进行土石坝的施工，同时还要合理地选用机械设备，在进行堆砌和卸料后，要控制好土和石料的卸载，以保证坝基施工的正常开展。

结语

因此，在水利工程施工中，采用土石坝技术是一项非常有意义的技术，它不但可以节约工程造价，而且可以提高工程的施工质量。而土石坝施工质量的控制，必须从施工现场、地基施工、方案设计等多方面入手。

参考文献：

[1]郭友波.水利工程中土石坝的施工技术与方法[J].黑龙江科学，2018，9（12）：148-149.

[2]牟雷.水利施工中土石坝施工技术的应用研究[J].科学技术创新，2018（12）：130-131.