1、1探讨水利工程土石坝施工的技术与趋势【摘要】土石坝作为历史最为悠久同样是最常见的一种坝型，泛指由当地土料、石料或混合料，经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝，是世界大坝工程建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。水利工程对于我国经济的发展和人民日常生产生活的重要性是显而易见的，而土石坝与其他坝型相比较,对于修建水利工程而言，无论从经济方面还是从施工方面,其都具有绝对的优势。本文将首先着重于在水利工程中土石坝的优缺点方面进行简要分析,继而对水利工程土石坝施工的技术与趋势进行简单的探讨。 【关键词】土石坝；水利工程；施工技术；趋势 中图分类号：TV 文献标识码： A 引言 随着我国经济的发展，我国近
2、年来也对于水利工程进行了一系列的建设，诸如水库、大坝、渠道、河道堤防等，这些水利工程对于我国经济的发展以及民众的生活有着巨大的保障作用。而土石坝作为被广泛应用到国内外的水坝建设的必要材料，在水利工程建设中起着必不可少的作用。而土石坝更是随着科学技术的进步依全新的观念和技术跃居坝工建设的榜首。虽然土石坝具有结构简单等优点利于水利工程的建设，但是土石坝施工的技术在某些方面还有待提高，且土石坝散粒结构的坝身也易导致很多问题，这些都是值得讨论的。因此对于水利工程中土石坝2施工的技术发展需要重视起来，且土石坝未来的发展趋势也需进一步探究。 土石坝的种类及优缺点的分析 种类：土石坝亦称当地材料坝，是水利工
3、程建设项目的一种，可简要分为；按筑坝施工方法可分为碾压式上石坝、冲填式土石坝、定向爆破堆石坝和水中填土坝等；按照土料在坝身内的配置和防渗体的材料，可分为均质坝、粘土心墙和斜墙坝、人工材料心墙或斜墙坝、多种土质坝、土石混合坝。 优点：与大型的钢筋混凝土坝体相比，土石坝有着许多其他坝型没有的优点。首先一般情况下土石坝在施工过程中都是就地取材，充分利用在施工过程中被浪费掉或无法利用的土石为主要原材料。这样不仅节省了对“三材”使用，同时还减少了材料运输方面所可能产生的问题，节省了成本和施工时间。其次，土石坝对地基的要求低，坝身是土石散粒体，结构相对简单，因此适应变形能力强，且便于随时根据需要而对其进行
4、维护修缮加高和扩建，可以在复杂的地质条件下施工建设。而且土石坝的施工工序少且技术简单，便于组合机械快速施工，使得施工周期变短，继而可以节省部分成本。 缺点：与混凝土坝相比，土石坝具有渗流和施工导流的缺陷，这也是土石坝施工建设中最大的危害；其次粘性土料的填筑受外界温度、水分等气候影响较大，因而可能会耽误了工程的进度；且由于其本身结构的简单性，坝身需要定期的进行修缮和维护。继而增加了工程运行的管理费用。 3土石坝的施工技术 （1）土石坝防渗材料的选取：土石坝是由散粒体的土石料填筑而成的挡水建筑物，散粒之间凝聚力比较低，在渗流、冲刷等因素作用下，降低建筑物的功能，甚至引发工程事故，因此对于防渗材料的
5、选取十分重要。而土石坝的坝体防渗设施的选择是与坝型选择同时进行的。除了均质土坝因自身土料渗透性较弱可直接起防渗作用之外，其他类型土石坝应设置专门的坝体防渗设施。土石坝防渗材料既可以是粘性土料，也可以是人工材料。土石坝沥青混凝土防渗墙是防渗体系的重要结构部分，在技术上要求具有不渗、不流、不裂和耐久等性能，为此，在防渗墙设计与施工过程中，除保证施工质量，如控制并使沥青混凝土具有较小的孔隙率，确保层面衔接良好以外，更为关键的在于要科学合理地选择沥青混凝土原材料。 （2）土石料的加工和运输：清除表层及不合格料后的上山料场的土料均可上坝建筑，但由于粘土颗粒小，比表面积大，亲水性强，因此要调整土料的含水量
6、在 2%左右。土石坝石料从料场的开挖、运输，到坝面的平料和压实等土石坝施工的各项工序的进行应严格运用相互配套的工程机械来完成。在大、中型水利工程土石坝的施工建设过程中，尤其是在高土石坝的施工过程中，运用现代化的水利工程土石坝施工技术和先进的机械化水平，加快水利工程土石坝的建设速度，实现现代化综合高技术、高水平机械施工，保证水利工程土石坝施工质量。 （3）坝体的填筑与压实：当基础开挖和基础处理基本完成后，就可以进行坝体的铺筑、压实施工。在施工中一般来说都是采用平起填筑施4工的方法，这种方法的优点是可以有效的减少接缝、削坡等工序，有效地保证了填筑质量；其次是保证了有尽可能大的碓石的填筑面，这样有利
7、于大型的机械进行施工。土是松散颗粒的集合体，其自身的稳定性主要取决于土料内摩擦力合粘结力。压实方法主要有羊角碾、气胎碾、振动碾三种。压实时要控制每层土石填筑厚度与采用夯击动力的能量，使坝体的密度、坝料的强度和模量显著提高。 土石坝施工的未来发展趋势 随着社会主义市场经济的快速发展，材料科学必然会蓬勃发展，新材料必将以其更为良好的性能取代旧材料，就土石坝的施工来说，未来会有更多关于坝体防渗、排水材料的研究，其性能必然得到优化改进。从施工的角度来看，土石坝具有不可比拟的优越性，但也有其必然存在的缺陷，而在发展中不断完善其施工缺点，必将成为土石坝的发展趋势。近几年由于土石坝在经济以及施工方面的优越性
8、，使得它在水利工程建设中受到了越来越多的重视，且水利工作者应该不断引进新技术、新设备、新工艺、新材料，加强自身的研究和创新，努力使得土石坝的施工技术更加安全持久、可靠高效。同时，随着大型高效机械化施工设备的应用，土石坝材料的优化改进及施工方法的广泛应用，土石坝将会有更大的发展空间。 结语 土石坝施工技术在现代化水利工程建设中起着至关重要的作用，随着社会经济的提高，对建筑工程质量的要求也随之增加，且水利工程建5设的重要性、必要性是众所周知的，而要建设适应新时期发展的水利工程建设，土石坝施工技术的提高与完善必不可少，其发展前景也极为广阔，由于生活的需要人们对它的发展方向的关注度越来越高。同时土石坝技术的改进项目的成败是水利工程建设的关键，但影响未来土石坝施工技术与趋势的因素颇多，需进行更加全面的考虑。 参考文献： 1.孙锡衡,王仁超,唐建华. 土石坝施工过程的计算机模拟J; 水利水电技术,1990 年 06 期 2.李辉. 水利水电工程中土石坝施工技术探讨J; 陕西水利; 2011 年 01 期 3.刘亚涛. 水利工程坝体填料分区的影响因素分析J;科技资讯; 2010 年 17 期 4.钟登华,张发瑜,李明超,付金强. 面向对象的堆石坝施工系统仿真与优化研究J;水力发电,2007 年 03 期
