1、有关土石坝施工工艺控制的要点的探析摘要：随着社会的发展，目前的工程项目中对于土石坝施工的要求越来越多，面临的地形更加复杂。土石坝施工项目管理的目标是确保工程质量、缩短工程周期、降低工程成本。实现这些目标主要从施工工艺控制入手，除了对料场进行优化外，在施工过程中，需要对物料的运输、坝面处理等多种工艺都需要进行有效控制。本文通过料场规划、土石料开挖运输、填筑、土料压实等几大主要方面对施工工艺控制进行分析，为土石坝项目施工提供指导与建议。 关键词：土石坝；施工；工艺控制；要点 中图分类号：TE42 文献标识码：A 引言 在土石坝工程项目建设中，首先要根据坝的形式与类型来确定工艺过程，它包括碾压式土坝
2、、堆石坝、混合土石坝。土石坝的结构相对简单，能够根据当地的地形特点来进行施工，而且材料来源简单，可以就地取材，无需特定材料，对地基的地质条件要求较低，比较适应一般性施工。随着最新一些新兴技术与材料的应用，以及机械化的不断发展，更多人力劳动被设备取代，成本得到了明显的提升，工期大大缩短。土石坝由于其本身的独特优势得到了广泛的应用，但它的过程控制却同样需要更多的关注。 料场规划 在土石坝的施工过程中，需要的物料用量非常大，所以需要对料场进行一个合理科学的规划，这是最基础也是最重要的一步。土石坝的料场规划对施工质量与工期都有着直接的影响，同时也有可能会造成生态环境影响。在施工前，需要对料场的整体规划
3、，从多方面进行梳理，全面考虑。 2.1 空间规划 在对土石坝料场的规划中，首先要对空间的合理性进行充分论证。首先要保持高程适当。坚持高料高用的原则与低料低用的原则；对于近期使用到的料，要把料场设置在近处，而对于近期使用不到，在工程后期才会使用到的料，其料场应该设置在较远的位置，保持工程项目四周都有料场，缩短运输时间与成本，统筹安排；料场的取土一般需要做到不影响土石坝的防渗稳定，距离适当；料场对施工项目的正常进行不产生影响，尽量保持土石坝上升保持均匀的速度；为了保护环境，土石坝的料场不应该占用过多耕地农田，尽量不对生态与植被造成破坏。1 2.2 时间规划 在做料场规划时，要充分考虑到施工的强度会
4、随着时间的不同，建筑主体的位置不同。首先要先使用容易淹的料场，把物料使用完后消除被水淹的危险，先使用上游的物料，再使用下游的料；在土石坝强度较低要求时，需要使用远料，而强度要求较大时则需要使用近料；在雨季，尽量使用含水量小的料，而含水量大的料最好是在旱季使用，这样季节因素可以对材料的性能产生积极影响；积极防范夏季汛期影响，在储备料场的关键时刻使用龙口合拢等方法。2 2.3 质、量规划 要充分利用料场的渣料，做到物尽其用；为做到保证工期，料场需要储备保证工程完工的材料；对土石坝的不同阶段对材料的性能要求有所不同，需要做到有效管理与应用。 土石料开挖与运输 土石料的开挖与其他的工程工序中，很多都是
5、需要采用机械设备来完成的。这种机械化施工极大地提高了工作效率与精准率。 3.1 正向铲开挖，自卸汽车运输上土石坝 一般来讲，正向铲采用立面开挖，汽车通道可以是循环和路线，在装料时，停在同一平面了，通过这种鱼贯式的布置方式可以有效避免倒车，减少倒车时间，正向铲 90 度转角侧向卸料的生产效率较高，能够大大提高机械设备的使用效率。 3.2 正向开挖，胶带机运输 使用胶带机设备具有其他设备与人工无法达到的效率与作用。胶带机的爬坡能力非常强，而采用的结构相对简单，成本费用也比较低。它可以比一般的自卸型汽车降低成本 30%左右。胶带机的合理运输距离低于十公里，它的应用可以直接将料从料场运输到坝上，同时它
6、也可以与其他的机械形式相结合，用作长距离运输。在坝前经漏斗由汽车转运到上位置。它还可以与有轨机车相互配合，在坝上做短距离运输。3 3.3 斗轮式挖掘机开挖，自卸汽车上坝 随着工程数量的增多，工程使用的土石方量也非常巨大，而且土石坝的高度也高于普通的水平。采用斗轮式挖掘机开挖，由于其具有连续性工作的特点，可以实现高效运转，将料转入到移动式胶带机，进行长距离运输后到达坝附近，采用自卸汽车将料运送达填筑面。通过这种形式的作业可以大大简化工艺，实现了机械化水平的提升。 填筑施工 4.1 坝面施工 坝面的施工相对工序复杂一些，主要包括的程序有铺料、摊铺、压实等，作业空间相对较小一些，涉及到的机械设备众多
7、，需要提前做好施工的组织与规划。一般在土石坝坝面施工中采用流水作业的方式，这可以大大提高工作效率，减少相互干扰。对于长度较长的土石坝面，一般采用分段的方式，组织相关的专业人员进行施工。 4.2 平起填筑施工 对于普通的土石坝，一般采用平起填筑的方式，它具有的优势如下：减少了接缝现象的出现，提高了填筑的质量，会有较大的堆石填筑面，方便大型机械埋施工，对防渗料区的施工也可以有效快速进行。自卸汽车不横向穿越防渗料区，可以减少料界偏差，均衡强度。为在加快施工进度，在防渗料与反滤过渡料的填筑中，先砂施工后进行土施工。要求大坝修到一定的高度，这就会受到其他多种因素的影响，一般会采用临时挡水断面进行填筑施工
8、的方法进行。对于不能进行填筑的部分可以使用堆石料法与临时断面填筑。4 4.3 土石坝分层强夯填筑 在进行分层填筑时，要严格控制好每一层土石的填筑厚度，在十五米左右时，使用大量的夯击力预压，来提高料的密度，避免料的变形，在夯实铺筑层后来填筑新的土石层，重新进行夯击，最后达到要求的高度。另外还需要在对厚度进行控制时，要采用动力的能量，让坝体密度与坝料的强度与模具提高，采用这种作法可以使工程量与工程造价大大减少，进一步提高土石料的密度，在投入使用后的沉降减少。5 5.土石料压实 5.1 坝体的压实 在土石坝施工质量保证过程中，坝体压实是一项关键工序，它能够很好地维持坝体内部的粘结力与摩擦力，提高土料
9、的防渗性能。压实设备需要根据施工的材料进行合理选择。而在施工过程中的碾压次数与碾压的速度都需要根据碾压实验提前测定后综合确定。减少发生欠碾或超碾的准备数。一般是错位法和套压法两种主要方式。 5.2 压实参数 在对施工使用的土料充分研究、掌握好其物理力学指标，通过实验的方法来后确定土料的压实参数。对于土性差异大的施工现场，需要进行多次实验分析。在进行实验时，首先要明确土料特性，初步选定几种机械与基本碾压参数，通过组合分析的方式确定最佳参数。实验方法一般采用渐近的收敛法进行，不断变动其中的一个变量，最终达到试验值，从而确定每一个参数的最佳值，最后将这些最佳值进行组合，重新核定，当满足设计与施工要求
10、时，投入使用。6 5.3 压实机械 一般来讲，压实的机械方法有羊脚碾、气胎碾、振动碾与夯实。羊脚碾中会使羊脚底部的土料得到最大程度的压实，同时会使侧方的土地料得到挤压，从而均匀压实。不过不太适合于压非黏性土。采用羊脚碾的方法可以省去刨毛工序，保证了上下土层的结合质量。气胎碾更适合于压实黏质土料，但对于黏土、砂质土效果也非常好，气胎碾在施工过程中具有较强的弹性，在压实的过程中发生变形，达到与土料的接触完全。压实效果与气压有着直接关系同时与轮胎上的承载没有直接关系。振动碾的作用基理是碾重静压与振动力合作的方式，振动碾压的效果可以与没有振动的碾压效果提高四倍左右，对于砾质土、黏性土都有不错的效果。夯
11、板碾压则对于沙砾料、砾质土与黏土都有不错的效果。 6.结语 在土石坝的施工过程中，需要对其中的每一个环节都进行关注，对于重点的环节需要提前判断，根据科学的试验数据确定施工参数，合理施工，同时除了对技术进行合理控制外，对于施工的人员组织也具有重要的作用。良好的施工队伍、高素质的技术人员、统筹安排都是项目施工成功的重要因素。在土石坝施工过程中，这些工艺控制要点还需要进一步研究，通过不断实践总结经验。随着科技的进步与机械化水平的提高，在未来的土石坝施工以及其他施工项目中，会有更加高效的工艺、更可靠的质量保证、更自动化的机械设备以及优势的材料出现，为工程的顺利完成打下坚实基础。 参考文献： 1葛玮.关于土石坝施工工艺控制的要点分析J.中华民居,2011,07:100-101. 2杨忠书.水利工程中土石坝施工初探J.中国高新技术企业,2009,18:152-153. 3李家亮,李玉珠,李翔.心墙堆石坝施工仿真系统研究及应用J.水力发电,2010,01:17-19. 4郭建梅.土石坝施工工艺控制要点J.黑龙江水利科技,2010,03:149-150. 5郭强.水利工程中土石坝的施工技术探讨J.黑龙江水利科技,2013,08:162-163. 6朱长军.碾压式土石坝施工技术与质量控制J.水利科技与经济,2013,05:90-92.
