土石坝工程

土石坝工程（精选11篇）

土石坝工程 篇1

1 普查

a.核查勘察、设计、施工和监理单位的密质等级及营业范围;b.认真查阅地质勘察资料和基础施工图, 重点了解地质结构和水文资料, 熟悉有关情况。c.检查经有关部门认可的土石坝工程施工组织设计的执行落实情况;d.重点应加强对强制性条文执行情况的检查;e.检查土石坝工程的几何尺寸和外观质量;f.参与土石坝工程质量事故的调查与处理;g.参加重要隐蔽工程和关键部位单元工程的验收签证;h.组织外观质量评定;i.对单位工程和重要分部工程的质量等级进行核定。

2 专项检查

2.1 碾压式土石坝

2.1.1 坝基处理。

(1) 检查坝基清理情况, 树木、草皮、树根、坟墓等杂物以及粉土、细砂、淤泥等是否已清除, 对水井、泉眼、地道、洞穴或风化石、残积物、滑坡体等是否按设计要求作了认真处理, 检查坝基清理记录。 (2) 检查坝基是否按要求进行开挖, 开挖时是否预留有足够的保护层, 断面形状、尺寸如何。 (3) 检查坝基岩石节理、型隙、断层或构造破碎带是否按设计要求进行了处理。

2.1.2 料场质量控制。

(1) 检查开采、坝料加工方法是否符合有关规定。 (2) 检查排水系统、防雨措施、负温施工措施是否完善。 (3) 检查坝料性质、含水量是否符合规定。

2.1.3 坝体 (料) 填筑。

(1) 均质土坝。a.检查基础开挖及处理施工记录和隐蔽工程验收记录。b.检查防渗铺盖和均质坝地基是否按规定和设计要求进行处理。c.检查与均质土坝接合的岩面和混凝土面的处理情况。d.检查上下层铺土之间的结合面处理, 以及接缝和与边坡及岸坡结合面的处理是否符合设计要求和有关规定。e.检查土坝土料的粘粒含量、含水量、土块直径等是否符合设计要求和有关规定。f.检查卸料、铺料以及铺土厚度等是否满足设计要求和有关检查是否按要求做了碾压试验, 查阅碾压试验记录及其试验报告。h.检查碾压机具的数量。 (2) 砂砾坝。a.检查填坝砂砾料的颗粒级配、砾石含量、含泥量等是否满足规范规定和设计要求。b.检查卸料及铺料情况, 铺料厚度和断面尺寸是否符合要求。c.检查是否按碾压试验确定的压实参数进行施工。d.检查分层验收签证情况。e.检查填筑体纵横向结合部位及其与岸坡接合部位的处理情况。f.查阅干容重试验记录、检查试验结果和检测数量是否满足规定要求。 (3) 堆石坝。a.检查填坝材料的级配、软颗粒含量、含泥量等指标是否符合设计要求和有关规定。b.检查是否按碾压试验确定的压实参数进行施工。c.检查过渡区、主堆石区的铺筑厚度、超径、含泥量和洒水量等是否符合设计要求和规范规定。d.检查堆填区与岸坡接合部的处理情况。e.检查压实厚度情况和干密度检测数量及结果是否符合设计要求和规范规定。

2.1.4 细部工程。

(1) 反滤工程。a.检查反滤工程的基面处理是否符合设计要求和有关规定。b.检查反滤料的粒径、级配、含泥量、硬度、抗冻性和渗透系数是否符合设计要求, 检查施工记录和料场验收资料与试验报告。c.检查反滤层的碾压情况, 是否严格控制其压实参数。d.检查反滤层的结构层次、层间系数、铺筑位置和厚度是否符合设计要求。e.检查反滤层的铺筑方式、施工顺序等是否符合设计要求和有关规定。 (2) 垫层工程。a.检查垫层的级配、粒径、含泥量及垫层的铺设厚度、铺设方法是否符合设计要求和有关规定。b.检查垫层的压实情况是否符合设计要求和级配规定。c.检查垫层接缝处的处理情况是否符合有关规定。d.检查垫层干密度检测结果和检测数量是否符合设计要求和有关规定。 (3) 排水工程。a.检查排水设施的布置位置、断面尺寸以及排水设施所用石料的软化系数、抗冻性、抗压强度和几何尺寸是否符合设计要求。b.检查排水设施的渗透系数或排水能力是否符合设计要求、查阅试验记录。c.检查排水设施的基底处理情况, 滤孔和接头部位的反滤层、减压井的回填以及其他排水设施的施工作业情况。d.检查减压井是否按设计和规范要求安设和施工。e.检查排水设施的堆石或砌石体的质量是否符合设计要求和有关规定。f.检查排水设施的铺筑厚度和断面尺寸是否符合设计要求和有关规定。g.检查排水设施的干密度试验资料是否满足有关规定。

2.2 土石坝防渗体

2.2.1 土质防渗体。

(1) 检查基础开挖和处理以及上下层结合面的处理是否满足有关规定和设计要求; (2) 检查防渗体填筑的卸料及铺填是否满足设计要求和有关规定; (3) 检查防渗体的压实质量是否满足有关规定和设计要求; (4) 检查接缝处理情况是否符合有关规定。

2.2.2 混凝土面板。

(1) 基面清理。a.检查趾板基础清理和垫层治理是否符合规定的要求。b.检查趾板基础、垫层防护层是否按要求进行了验收。 (2) 模板。检查面板侧模、趾板模板的平整度、刚度及安装质量是否符合要求。检查钢筋的制作及安装质量是否符合有关规定。 (3) 止水反分缝。a.检查用作止水及分缝的材料品质和型号是否符合设计要求和有关规定, 查阅材质试验报告及出厂证明资料。b.检查止水材料的安装位置是否准确、可靠, 连接的施工工艺和施工方法是否满足要求, 必要时应经试验论证。c.检查分缝表面处理及表面嵌缝材料施工工艺是否符合设计要求和有关规定。

2.3 浆砌石坝

2.3.1 砂、砾 (碎石) 、石料的规格与要求。

(1) 检查砂、砾 (碎石) 、石料料场的分布是否便于施工运输, 储量是否满足施工需要; (2) 检查砂浆和混凝土用砂的质量是否符合设计要求和规范规定, 查阅砂的试验报告。 (3) 检查混凝土所用砾石 (碎石) 的质量是否符合设计要求和有关规定, 查阅砾石 (碎石) 试验报告。 (4) 检查砌坝用的粗料石、块石或毛石的质量是否符合设计要求和有关规定。

2.3.2 胶结材料及其配合比、拌和与运输。

(1) 检查坝体不同部位使用水泥的品种及其质量是否符合设计要求和有关规定。查阅水泥复检报告。 (2) 检查浆砌石坝的水泥砂浆、混凝土和混合水泥砂浆等胶结材料的配合比试验资料, 查阅配合比试验报告。

2.3.3 对泥浆的质量要求。

(1) 检查配制泥浆材料的物理、化学性能指标是否符合规定要求, 查阅材料品质试验资料。 (2) 检查泥浆的性能指标是否符合有关规定。查阅泥浆配合比试验等有关资料。 (3) 检查配制泥浆的施工工艺及所用处理剂材料的品质是否符合设计要求和有关规定, 查阅工艺评审报告及有关的试验资料。

2.3.4 混凝土浇筑。

(1) 检查用于混凝土的水泥、骨料、水、掺合料及外加例的质量是否符合设计要求和有关规定。 (2) 检查混凝土配合比是否经过试验论证, 其各项性能指标是否符合设计要求和有关规定。 (3) 检查混凝土的运输、平仓、振捣以及施工等是否满足设计要求和有关规定。

摘要：质量控制和检查是土石坝施工中极重要的一环, 它应贯穿于各施工环节及施工全过程。在水利工程的大坝施工中为保证施工质量, 结合施工技术要求和土石坝的体形特点, 从各个环节进行严格控制, 充分利用目前施工的各项先进技术, 保证工程质量。

关键词：土石坝工程,质量监督,分析

参考文献

[1]鲲鹏.土石坝工程的施工技术与质量控制程[J].水利技术监督, 2007 (2) .

[2]洪维元, 胡彬;面板堆石坝填筑施工中几个问题的分析[J].人民长江, 2000 (10) .

土石坝工程 篇2

关键词：土石坝坝基渗漏混凝土防渗墙质量控制

一、土石坝混凝土防渗墙必要性

近年来，土石坝作为历史比较悠久，应用最为广泛的坝型，得到了迅猛的发展。与其它坝型相比，其具有就地利用材料，更好的适应地基变形，结构简单，管理方便等优点。在我国各地，一大批高质量的土石坝成功建成。但根据一些国家对土石坝事故统计，坝基渗漏失事等工程质量或事故问题占了很大比重。土石坝对坝基的要求较低，其坝基的抗渗能力较差；因此，要十分重视坝基处理工作，从而很好地控制渗流量，同时保证坝基在渗流作用下的稳定性。在土石坝坝基防渗控制措施中，当前，比较可靠的措施为在土石坝中建造混凝土防渗墙，通过在坝中建造混凝土防渗墙，可以大大减轻或控制土石坝渗漏现象，从而稳固坝基，增强土石坝的稳定性和耐久性。

二、土石坝混凝土防渗墙施工

（一）混凝土防渗墙施工细节

混凝土防渗墙可应用于各种透水地基，从细砂到砾石层都是可以采用的，其深度可达60～80m，目前，世界范围内最深已达130m以上，它的优点是防渗效果明显，施工进度较快，工期短且经济；但是，也存在一定的缺陷，质量不易控制且对施工的技术要求较高，同时需要一定的机械设备配合施工。一般砂砾石层深度80m以内可以采用混凝土防渗墙。其构建过程相对容易，用冲击钻或其他工具沿着平行坝轴线方向分段达成槽型孔或者圆孔，接着在孔中注入黏土浆以固壁，每次打完一段孔之后应立即在孔中浇筑水下混凝土，按上述分段打孔，同

时分段浇筑形成混凝土防渗墙。

需要注意的是，混凝土防渗墙的厚度约按照防渗及强度的要求进行确定。根据当前的施工条件，墙的厚度通常限于0.6～0.8m，最后一班可达1.3m（如果施工时使用冲击钻造孔，1.3m的直径已接近器械的极限）。墙的允许渗透坡降的上限值一般控制在80～100m，防渗墙墙底应当嵌入基岩中0.5～1.0m。防渗墙顶端插入到防渗体的合适高度控制在坝高的1/10左右。如果坝体较高，顶端插入坝身的高度可以适当降低，但是堤坝不得少于2.0m。由于一期混凝土防渗墙顶板高程是不在同一水平线上的，所以施工要分段设台阶，使施工器械处在同一水平线上。为了使防渗墙能够具有一定的柔性以适应一定的变形同时也为了便于二期孔的钻进，通常要在混凝土中掺入不超过30%的粘土，要注意的是它的搅拌时间一般要比普通混凝土多1min从而使粘土混凝土搅拌均匀。通过增大黏土掺量和水胶比的方式能够很好的降低弹性模量，但这并不意味着能够无限增大，无限增大黏土掺量和水胶比将使混凝土的渗透系数和强度超出工程所规定的指标，含有黏土的混凝土的渗透系数随着水胶比的增大而增大，这将导致其抗渗性能大幅度的减小，从而导致黏粒含量对混凝土的抗渗性能非常敏感。因此要通过试验分析确定黏土混凝土的配合比。在允许范围内，尽可能选取黏粒含量较高的，有助于提高抗渗性能与耐久性。从而使混凝土的材料性能得以充分发挥。

（二）混凝土防渗墙施工质量控制

混凝土防渗墙施工质量控制工作是一项重要的工作，关系到混凝土坝的防渗效果，甚至关系到大坝的安全和稳定；因此，防渗墙施工中要确保钻孔位置的准确性，即应当保证劈孔中心线在同一轴线上，如施工地设无特殊情况，为了提高混凝土质量，可采取单槽地面在同一高程的措施。同时在防渗墙打孔时，要留有一定的安全距离，要求涵管左右各留1m，顶部留1.5m，同时用高压设备排渣。

在混凝土浇筑期间要定期检查混合料，确保不降低混凝土的坍塌度。防渗墙在焊管部位的混凝土要连同坝体防渗混凝土一同浇筑。浇筑开始时要同时将储料斗活门拉开，确保混凝土料能够连续进入漏斗，顺导管冲进孔底。尽量提高混凝土浇筑强度，确保槽内混凝土上升速度v>=2.0m/h。同时严格控制各个施工环节，确保混凝土浇筑质量。

由于防渗墙两侧会出现透水层的沉降，这一现象可能会导致防渗墙顶两侧土体出现裂缝，危机大坝安全。针对这一问题，通常的防止办法是将防渗墙顶做成楔形，并且选择防渗墙顶端及其附近，将含水量高于塑限的土料填筑其中。混凝土防渗墙强度的计算方法很多，但由于地层情况比较复杂多变，防渗墙竖向埋于地下，地基的泊松比，弹性模量等参数都难以精确的确定，因此通过一些计算方法与假定得到的结果往往与实际情况有一定出入。尽管，近几年有限元分析方法在实际工程中得到广泛的应用，通过在计算时采用非线性模型，对混凝土防渗墙结构及各参数的计算有一定程度的改进，但还要将所得结果与实际参观资料进行对比验证。另外，关于混凝土防渗墙墙身混凝土的耐久性，由于渗透水流将游离氧化钙带走，导致混凝土之地变松二丧失防渗性与强度的溶蚀问题，有待进一步的研究解决。

三、土石坝混凝土防渗墙的工程应用

土石坝存在渗透变形问题，浸润面以下部分土体为饱和水区土体，饱和水区部分的土体受到了水的浮力作用，从而一定程度上减轻了图的有效重力，从而土的内摩擦角和凝聚力都有所减小，与此同时渗流对土体有动力水压，这大大增加了坝坡滑坡的可能性。另外，土壤中渗流的渗透坡降与流速超过一定的界限，将使坝基、坝体以及各种结合面附近土体产生渗透变形，甚至导致土坝失事。渗流过大时，还将影响水库的蓄水能力。因此，混凝土防渗墙的设置能够很好地解决解决上述不利影响。例如，土石坝混凝土防渗墙连续性好，无夹泥裂隙等现象，具有良好的防渗效果；在混凝土配置过程中，兼顾弹性模量，抗压强度渗透系数等指标之间的关系，选用黏粒含量较高的优质土，从而使工程各项系数达到技术指标要求。另外，黏土掺量，砂率，水胶比等指标的合理确定，以及选用高效减水剂和引气剂等措施都大幅度提高了混凝土的材料性能；严格按照工程设计指标进行施工，施工现场采取一系列控制措施，也给混凝土质量提供了相应的保证，从而提高了混凝土防渗墙的防渗能力。

四、结语

解决土石坝坝基、基础存在的一系列渗透变形问题，混凝土防渗墙的应用价值凸显。在工程实践中，应根据不同防渗要求采取有效措施来满足各方面的要求，要特别注意控制混凝土防渗墙的施工质量，重视施工细节，保证防渗墙施工质量。同时，要结合工程实践不断地探究混凝土防渗墙的技术要领，以更好的发挥防渗墙施工材料的性能，实现显著的社会与经济效益。

参考文献：

[1]陈德亮.水工建筑物[M].北京：中国水利水电出版社，2008：130-184.

[2]林立文.混凝土防渗墙在土石坝防渗加固中的应用[J].黑龙江水利科技，2013（5）：186-187.

浅谈土石坝工程的施工 篇3

土石坝是历史最为悠久的一种坝型。其优点包括:就地取材, 节省钢材、水泥、木材等重要建筑材料, 减少了建坝过程中的远途运输;结构简单, 便于维修和加高、扩建;土石坝的坝身是土石散粒体结构, 有适应变形的良好性能, 因此对地基的要求低;施工技术简单, 工序少, 便于组合机械快速施工。其缺点是坝身一般不能溢流, 施工导流不如混凝土坝方便, 粘性土料的填筑受气候条件影响较大等。

土石坝建设最大的病害即是渗流。所谓渗流, 即是指由于填筑土石坝的土料和坝基的砂砾是散粒体结构, 颗粒间存在大量的孔隙, 因此具有一定的透水性。当水库蓄水后, 在水压力的作用下, 水流必然会沿着坝身土料、坝基土体和坝端两岸地基中的孔隙渗向下游, 造成坝身、坝基和绕坝的渗漏。假如这种渗流是在设计控制之下, 大坝任何部位的土体就不会产生渗透破坏, 则为正常渗流, 此时渗流量一般较小, 水质清澈透明, 不含土壤颗粒, 对坝体和坝基不致造成渗透破坏;反之对能引起土体渗透破坏, 或渗流员过大且集中, 水质浑浊, 透明度低, 使坝体或坝基产生管涌, 流土和接触冲刷等渗透破坏, 这种影响蓄水兴利的渗流则为异常渗流。

2 异常渗流原因

总结起来产生异常渗流的原因有以下几个方面:

1) 坝体填土与排水体之间的反滤层设计不正确, 层间系数过大, 或施工时有错断混层现象, 或填土不够密实, 过大的渗流使填土向排水体流失, 都会造成反滤层破坏失效。反滤层在整个防渗体系中是尤为关键的环节, 即使前面的防渗体裂缝或出现渗漏通道, 只要反滤层工作正常, 排水降压, 渗漏破坏就不会扩大。

2) 防渗体没有直达基岩或底部连续可靠的粘土层, 在开挖截水槽时, 因施工困难, 半途而废, 从而留下隐患。

3) 土石坝两岸岸坡产生台阶状。应该开抢成较平顺的坡度, 为减少开挖可以变坡, 在上下两坡度转折处, 两坡角之差不应大于15°~20°, 若有平台, 则平台处填土高度与平台的两端的填土高度, 高差悬殊沉陷量突变, 容易产生裂缝, 导致渗透破坏。

3 工程实践中的渗流控制

渗流控制的控制理论是在工程实践中的发展和运用起来的, 是实践反馈的结果, 如何组织科学有序的施工, 提高工程质量, 控制渗流是整个过程成败的关键。我认为土石坝过程在施工中应从以下几个方面进行控制:

第一, 做好基础处理, 必须万无一失。很多大型土石坝, 必须要满足坝基承载力及基础防渗的情况下, 完成基础处理的稳固后, 方可进行填筑施工, 特别是在深覆盖层上修建工程, 基础处理工程量大、不可预见因素多, 需要经常采用防渗墙、振冲、帷幕灌浆、固结灌浆等对地基进行综合处理。

第二, 掌握当地地质、水文气象资料, 控制好施工工期的季节性。土石坝对水文气象的因素极为敏感, 在雨季, 土料的含水量影响极大, 直接制约着大坝填筑, 施工强度将受到影响;冬季, 土料上冻, 如不采取积极措施, 也无法进行填筑, 且冬雨季填筑施工, 存在着高投入、低产出的窘境。对于度汛期的施工, 应编制具有针对性的施工方案。土石坝工程, 一般不允许漫顶过流, 故土石坝工程“施工高峰期”应控制在工程实施截流后第一个汛前达到拦洪度汛断面挡水这一阶段, 截流后均需加快施工进度, 以确保在汛前将坝体全断面或度汛小断面填筑至拦洪度汛高程。因此给坝体填筑的施工工期有限, 在北方地区采用冬季施工时, 当月平均气温在0℃以下, 有些地区河流结冰、土层冻结, 对开挖工程、混凝土工程、灌浆工程以及填筑工程均有不利的影响, 因此必须要提高月填筑强度, 方能按安全渡汛的要求按期达到拦河高程。

第三, 确保工程所用料场开采土、石料的材料质量。料场对土石坝的重要性不言而喻, 却也是最容易影响大坝顺利填筑的软肋。根据工程实践, 一般而言, 料场的地质勘探工作深度远不如坝址, 特别是填筑量最大的堆石料, 往往仅靠几个探洞或地形勘查进行地质描述, 进场后, 与招标文件发生变化的可能性很大, 无法形成大规模开采 (或台阶开采) 条件, 直接影响大坝填筑级配是否得到保证。在防渗土料方面, 含水量的高低也成为大坝能否快速填筑的关键, 因此, 完善而慎重地进行料场复查及复勘工作显得尤为重要, 搞好料场复查和储量计算, 做到心中有数。

此外, 材料的碾压试验也是非常重要的一项工作。对土石坝而言, 碾压试验是填筑前最为重要的技术参数论证工作, 也是确定大坝能否顺利填筑及确保大坝安全的重要环节。碾压试验工作的好坏, 直接影响坝体的填筑。

碾压试验中还需对防渗土料的含水量进行确定及调节, 同时还应确定好对堆石料洒水量。此外, 为确保土石坝填筑质量, 土石坝工程的施工必须要求进行试坑取样, 只有在填筑面碾压合格并能过验收后方可进行上一层填筑。

第四, 确定合理的坝面分区, 是填筑工作施工的关键。由于土石坝体型较大, 为坝面分区流水作业提供了必要的场面, 土石坝工程一般在填筑工序上分为铺料、摊铺、洒水、压实、质检等工作。在坝面分区流水作业中, 防渗土料的施工应根据填筑的需要, 应根据实际情况合理划分填筑区域和进行流水作业, 以及采用的机械设备及填筑情况进行调整。对采用平起填筑与临时断面填筑的土石坝工程, 不可为一味减少临时断面填筑量而影响大型机械的正常施工, 必须要确保填筑质量。

最后, 根据工程实际情况确定并采用坝体坝基加固技术, 主要指采用的土石坝坝体灌注粘土浆加固技术, 包括灌浆设计、灌浆工艺采用等。

参考文献

[1]彭啸宇.浅析土石坝施工技术[J].中国新技术新产品, 2011, (20) :32.

[2]张凤欣.浅谈土石坝工程施工[J].管理学家, 2013, (19) :295.

土石坝工程 篇4

9.1 总

则

（1）本细则适用于水工建筑物土石填筑料的开采、加工及料源控制监理。

（2）本细则编制依据：

1）DL/T5129-2001《碾压式土石坝施工技术规范》 2）SL49-94《混凝土面板堆石坝施工规范》。3）工程施工合同文件及质量监理合同文件。4）工程设计文件图纸和技术要求及其他设计文件。

（3）其他有关施工进度计划、施工测量、土石方开挖、工程质量检测、单元工程质量等级评定、工程文件管理、土建工程合同支付等，均按合同文件有关规定及相关监理实施细则或监理工作规程要求执行。

9.2 施工准备工作监理

（1）承建单位应根据工程所需各种土料、砂砾料、利用料和石料的使用要求完成合同文件指定的各种料的复查、料场规划、现场爆破试验、现场碾压试验，并提出专题报告。（2）料场复查应包括如下内容：

1）坝体填筑采用的各种土料、砂砾料、石料的开采范围和数量。2）土料场、砂砾料场开采区表土开挖厚度及有效开采厚度、石料场的剥离层厚度，有效开采层厚度和软弱夹层分布情况。3）根据施工图纸要求对各种土产、砂砾料、石料及利用料进行物理力学性复核试验及现场碾压试验。

4）土料场、砂砾料场、石料场的开采、加工、储存和装运条件。5）土料场、砂砾料的工程地质和水文地质条件。

（3）核查开采料的理化力学性质及压实特性的项目与指标，应按合同文件规定与施工技术要求进行，一般包括：

1）防渗土料（粘性土、砾质土）。粘粒含量、塑限、渗透系数、含水量、抗剪强度、干密度、填筑密度、可压缩性等。2）砂砾石料。砾石含量、最大粒径、级配、含泥量、填筑密度等。

3）堆石料。最大粒径、软化系数、级配、含泥量、比重、填筑密度等。

4）反涉滤料及过渡料。颗粒形状、级配、含泥量、软弱颗粒含量、渗透性、成品率、填筑密度等。

5）砌体及排水体石料：密度、湿抗压强度、吸水率等。（4）料场复查完成后应向监理机构提交料场复查报告，其主要内容应包括：

1）料场地形图（含试抗与钻孔位置）。2）地质剖面图（含地下水位变化情况）。3）试验分析成果。

4）有效开采面积以及实际可开采量 5）不适用料的处理方法。6）开采和运输条件等。（5）料场规划：

1）承建单位应根据合同提供的和承建单位在料场复查中获得的料场地形、地质、水文气象、交通道路、开采条件和料场特性等各项资料以及监理批准的施工措施计划，各施工期所需的各种用料进行统一规划。

2）开采工作面的划分以及开采区的供电系统、排水系统、堆料场、各种用料加工场、运输线路、装料站以及备用料源开采区等的布置设计。

3）上述各系统和场站所需各项设备和设施的配置。4）料场的分期用地计划（包括用地数量和使用时间）。（6）料场使用方案应按施工方便、开采经济、质量合格、供料平衡和施工阶段填筑部位的要求进行编制。除合同文件另有规定外，一般应遵循如下原则：

1）就地、就近取材原则。优先选用距坝区较近、采运条件较好、覆盖层剥离量较小、施工干扰较小的料场，尽可能做到高料高用、低料低用，避免横穿坝体和交叉运输。

2）少占耕地并充分利用代替料原则。应充分利用符合质量要求的水工建筑物基岩开挖的石渣，并尽可能使其直接上坝或堆存、加工后上坝。

3）料源充足并有储备原则。规划料场实际可开采总量，应考虑勘察精度，料的天然与压实密度差值，开采、加工、运输以及坝面清理、返工和削坡等的损失量，并按有关规定留有足够的储备。料场可开采量（储备量）与坝体填筑量的比值（备料系数）一般应为：土料2～2.5；砂砾石料，水上为1.5～2.0，水下为2.0～2.5；石料1.5～2.0；反滤料及过渡料根据筛取的有效方量确定，通常不少于3。

4）选择确定主料场原则。应选择场地宽阔、料层厚、储量集中、质量好的大料场作为施工的主料场，其他料场配合使用并考虑一定数量的料场。

5）料场使用程序原则。应有计划地保留部分近坝料场供施工高峰时段使用。

9.3 施工准备工作监理

（1）料场形式启用28天前，承建单位应完成料场开采措施计划编制并报送监理机构批准。料场开采措施计划方根内容应包括： 1）料场复查与规划。

2）料场施工总体布置（包括料场分区、道路布置、辅助系统布置、排水系统布置、料的分区堆存布置等）。3）料场分区开采方法与程序。4）料量开采进度与平衡计划。

5）爆破法开采石料作业方法及主要爆破参数。6）料的分级储存与堆放措施。7）不合格料处理方法。

8）开采与挖装运机具设备、辅助设施及配置计划。9）劳动力投入及材料供应计划。10）安全生产措施。

11）料的质量检查与质量保证措施。

12）作业期间及开采完成后的安全防护和环境保护措施。13）施工管理组织。

14）依据合同文件规定应报送的其他资料。

（2）采用微差挤压爆破技术开采分级石料的，在形式前承建单位不应完成相应的现场爆破试验，并将爆破试验成果报送监理机构审核。

（3）必须报送批准的文件连同审签意见单均一式4份，经承建单位项目经理或其授权代表签署后递交。监理机构将在报送文件送达后的28天内完成审阅并退回审签意见单一份，原件不退回。审签意见包括“照此执行”、“按意见修改后执行”、“已审阅”或“修改后重新报送”四种。

（4）除非接到的审签意见为“修改后重新报送”，否则承建单位可即时向监理机构申请开工许可证，监理机构将在接受承建单位申请后的24小时内开出料场开工许可证或形式批复文件。（5）承建单位未能按期向监理机构报送开工申请所必需的材料，因故造成开工工期延误和其他损失，由承建单位承担合同责任。若承建单位在限期内未收到监理机构应退回的审签意见单或批复文件，可视为已报经审阅。

9.4 施工过程监理

（1）料场开采作业前，承建单位应首先作好开采施工准备工作，其内容包括：

1）按照报经批准的料区划定开采界线，并埋设明显的界标。2）清除料区覆盖层与表层杂物，岩石缝隙夹泥与软弱岩体。3）撤出爆破影响范围内的各种设施。4）修好通往开采区的道路。5）配备好必需的辅助生产设施。

（2）料场开采施工中，承建单位应按报经监理机构批准的施工管理组织实施，落实料场负责人、技术负责人、各料区责任人以及质量、安全、施工责任员，并责令他们恪守职责，对料场的合理使用、开采、生产加工、储存、堆放、检测、运输等环节进行有效的控制。

（3）开采作业过程中，承建单位应按报经监理机构批准的开采措施计划和施工技术规范，按章作业、文明施工。当发现施工条件、地质条件变化或其他外部因素干扰，应及时调整或修订开采措施计划，报送监理机构批准后执行。

（4）料场开采过程中，当发生边坡滑塌，或观测资料表明边坡处于危险状态时，承建前段时间应：

1）及时向监理工程师报告并采取相应防范措施，防止事故或事态范围的扩大和延伸。

2）记录事故或事态的发生、发展过程和处理经过，并及时报送监理机构。

3）会同设计、地质、监理工程师查明原因，及时提出处理措施报监理机构批准后执行。

（5）施工过程中，承建单位应有专人经常性地对料场的动态储量与料种质量进行核查与检验。当开采进度拖延并导致供料不足时，监理工程师有权按合同文件规定，要求承建单位采取赶工行动，增加设备、人员、材料乖资源投入或调整施工措施计划，并重新报监理机构批准后执行。

（6）如发现料源质量不能满足填筑质量要求，承建单位应及时提出解决办法或使用其他土石料的申请，报送监理机构批准。其他土石料必须经试验论证证明其不影响工程质量方可使用。（7）料场开采过程中，若发现其实际可开采的或可利用料备料系数低于规定值时，承建单位应向监理机构提出扩大料源或新辟料源的申请报告。

（8）爆破法开采石料过程中，承建单位应遵守GB6723-86《爆破安全规程》、GB13349-92《大爆破安全规程》等的有关规定，并对不安全因素进行监控。爆破时，承建单位（或委托科研单位）应对爆破有害效应进行监测。爆破后，应及时调查爆破效果，并根据爆破效果与爆破监测结果，及时调整爆破参数。（9）承建单位如需利用其他水工建筑物基岩开挖爆破的石渣，其基岩开挖爆破过程中，应遵守SL47-94《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》的有关规定。

（10）爆破法开采石料的工作面数量，应能满足填筑强度要求并有足够储备量。需存储的石料，应按规划确定或监理工程师指定的地点分区、分级、分层储存与堆放。取料时，亦应在指定料区分层进行，避免发生料物颗粒分享。对已发生分离的储料，承建单位应按监理工程师指示在使用前将其混合均匀。监理工程师有权采用口头违规警告、场面违规警告，直至指令返工、停工整改等方式予以制止。由此造成的经济损失和合同责任，由承建单位承担。

（11）在整个施工期间，承建单位应做好监测和施工原始记录及其整理工作，并在当月的25日前，向监理机构报送当月的施工资料。报送施工资料内容应包括： 1）各料区料种本期输出量及填筑部位。

2）各料区料种本期新增量、现有储量，以及本期建筑物填筑计划需用量。

3）劳力、设备投入和主要材料消耗量。4）爆破参数、效果与工序循环记录。5）料的质量检验记录与统计。

6）开采作业中发生的质量、安全问题及其处理措施和过程。7）监理工程师根据合同文件规定要求报送的其他材料。

9.5 施工质量控制

（1）承建单位应按“三检制”要求进行自检，首先在料场开采及料物储存环节做好土石料的质量控制。（2）料场质量控制的主要内容应包括： 1）在规定料区范围开采。

2）覆盖层、草皮、杂物等按规定清除并运至指定的弃料场。3）开采、加工方法，土料防雨及负温下施工措施符合有关规定。4）场区道路、排水设施及风、水、电系统的完善与有效运行。5）土石料性质、含水量、含泥量、级配等符合质量标准。6）开采作业安全措施及环境保护措施的落实。7）按合同文件与施工技术规范要求应控制的其他内容。（3）承建单位对料场土石料的质量检测结果，应符合质量技术要求，否则不得运出料场用于建筑物填筑。

（4）对不符合质量要求的土石料，承建单位应采取技术措施处理，至达到质量要求并经监理工程师认证。

（5）承建单位应在料场办公室建立土石料生产记录并存有相关文件，以便于监理工程师对承建单位的开采作业与储料计划进行检查与认证，其主要内容包括： 1）责任单位与责任人。

2）有关施工文件（如施工图、作业程序、生产调度记录及其他施工管理文件）。

3）土石料试验报告（如理化力学性质试验报告、级配试验报告及其他试验报告等）。

4）各阶段土石料备料及其质检报表。5）土石料储备与输出数量及填筑部位图表。6）爆破法开采石料的有关资料。

7）监理工程师对土石料生产、试验、检测等的批准、认证与指示文件。

8）对工程师指示采取的行动记录。9）其他必须记录或保存的资料。

9.6 其

他

（1）承建单位除做好对料场自身管理外，还应对料场周围环境，场内、外施工交通道路，以及排水设施等进行维护，以创造一个安全、有序、文明的施工环境。

（2）监理机构及监理工程师对承建前段时间所进行的任何批准、审核、检查与认证，并不表示可以减轻承建单位对工程质量与施工工期所应承担的合同责任。

土石坝震害与抗震安全 篇5

【关键词】土石坝;震害;类型;抗震措施

1.前言

土石坝指由石料、土料、混合料等经过碾压抛填等方法筑成的水坝，是历史最悠久的坝型，以砂砾和土为坝体主材料时叫做土坝，以卵石、爆破石料、石渣为主材料时叫做石坝，两种材料各占较大比例时，叫做土石混合坝。自从上世纪五十年代后，近代土石坝技术获得了快速发现，也催生出了一大批高坝建设项目。与其他类型的建筑一样，土石坝也会面临各种各样的地质灾害，由于地理位置的缘故，地震就是土石坝十分常见的灾害类型，若遭遇较大震害，容易导致溃坝等严重后果。

2.土石坝震害分析

2.1土石坝震害主要形式。土石坝在地震中比较容易出现问题，尤其是一些早期的小坝，震害主要形式包括裂缝、滑坡及渗漏三种。地震变形是土石坝的震害基础，当土石坝不均匀变形明显的时候会导致裂缝现象，裂缝灾害十分常见，可分横向及纵向两类，纵缝不断发展可能导致坝坡出现失稳滑动，是谓滑坡。如果防渗体开裂则会导致渗漏。另外，土石坝的震害类型也取决于坝型差异，心墙坝和面板坝的震害倾向存在一定差异。心墙坝主要有裂缝、滑坡、变形、渗漏现象，面板坝则会出现震陷、结构性丧失、坝坡史料坍塌、面板脱空、止水破坏等，以震陷来说，指的是坝体朝内收缩，颗粒性破碎剪缩，再如止水破坏，则是面板相对运动使伸缩缝出现拉伸、挤压、错动所导致。

2.2土石坝震害实例。我国发生于2008年的汶川5·12大地震是至今仍让人难以释怀，在我们缅怀逝者的同时，也不能忽视地震暴露出来的一些客观问题。据统计，汶川地震共造成全国2380座水库出险，其中四川水库1803座，溃坝险情69座，高危与次高危分别达到310座、1424座，而且百分之九十六属于不到五百万方的小工程，溃坝风险的土石坝多数为均质土坝[1]。其中紫坪铺震害十分典型。它的位置离震中只有十七公里，大坝属于钢筋混凝土所制的面板坝，最大坝高为一百五十八米，库容为十一点一二亿立方米。大坝震害表现为：坝体变形、落陷、开裂、部分护坡松动、护栏倒塌、部分面板脱空、竖缝压碎隆起、施工缝错台等。所幸大坝主体尚好，但此问题已经足够引起人们对土石坝抗震安全的重视，一旦抗震设计不到位，除了会造成溃坝灾害及财产损失外，重建及修补的过程也都要耗费大量人力、物力、财力，因此，预先在设计及施工环节做好土石坝抗震非常重要。

3.做好土石坝抗震工作的几点措施

3.1抗震计算应科学、准确。土石坝抗震性及安全性与地基、坝体中土石料密实程度、特性、防渗结构、连接牢固性等因素密切相关[2]。我们在进行土石坝抗震设计时，应首先保障土石坝地基、土石坝坝体结构、工程质量符合抗震要求，并辅以稳定计算、抗渗透计算、变形计算，与标准进行对比，以便对其抗震安全做出综合分析与评价，从而帮助土石坝增强抗震性。举例来说，稳定计算方面，一般通过拟静力法计算，但若设计烈度达到八、九度，坝高在七十米以上，或是地基中有可液化土，要同时采用有限元法对坝基与坝体做出动力分析。再如，抗渗透问题要关注不同坝型，土质心墙坝重点关注心墙、心墙与坝壳相接部位，面板坝关注重点在于面板、接缝止水等。另外，土体的液化可能性也是我们不能忽视的问题，严重的土体液化会导致喷砂冒水，不容忽视，目前主要的判断方法包括依据过去经验及资料判断，依据测定的地震总应力抗剪强度判断，剪应力对比法及孔压比法等。

3.2合理选择坝址，控制施工质量。选择坝址前，应进行专业化的地质勘查并进行科学、充分的地质研究，在对构造活动性、场地地基条件及边坡稳定性等条件进行综合评价的基础上，将目标区域划分成有利地段、不利地段、危险地段等。施工应选择抗震有利地段、错过不利地段、不在危险地段开展建设。施工环节中的质量控制对土石坝的抗震性能影响非常大，一般情况下，偷工减料、以次充好、技术落后、不按工序操作等，都是施工环节容易出现的问题。千里之堤溃于蚁穴，这个道理人人明白，换句话说，只要有一段工程用次料代替了标准用料，就很有可能因此导致整座大坝经不起地震冲击出现溃坝等危险后果。对此可以通过加强监理、规范招标等加以控制。

3.3具体抗震措施。以面板堆土石坝为例，如设计烈度为八度、九度，应对坝顶结构及坝坡采取如下抗震措施：首先，应适当增加坝顶宽度，放缓坝坡，尽量采用下陡上缓的坝坡，在变化处设计马道。其次，应在下游坡面的上部设计坡面防护及坝坡加固措施，并使用浆砌石护坡，在其表面铺设钢筋网用于加固。第三，尽量选用低防浪墙，并增强防浪墙抗震稳定性;如果确认地震区坝安全超高，要提升地震涌浪高度;提升大垫层区宽度，加强与地基、岸坡之间连接，若岸坡较陡，应适当增加垫层料和基岩的接触长度，并使用更细一些的垫层料;强震区的面板垂直缝中应填充沥青浸渍的橡胶片、木板等强度较好的填充材料;增强河谷上部、施工缝及周边缝附近的面板配筋率;对于强震区，分期面板的水平施工缝应做成垂直于面板的施工缝，还要布置一些挤压钢筋;应增加坝体堆中石料压实密度，尤其是地形突变位置的压实密度，此外还要对大坝地震变形及残余变形不均匀性加以控制，另做好坝料的选择与分区;若坝体使用砂砾石料进行填筑，要注意增加排水区排水能力，下游坡坝一定范围最好采用堆石填筑。

3.4按照一定的抗震设防标准施工。首先，在动强度上，要考虑上游反滤料与覆盖层中砂层的液化可能，其标准为：等压固结试样，孔压应等于围压或是动应变的百分之五，对于不等压固结试样，应以动应变的百分之十作为土体的动力破坏标准。评价单元孔压的相对值时，应考虑液化度单元孔压值和静竖向的有效应力之比。各单元抗液化安全系数小于一点三的区域可判作液化区，大于一点三、小于一点五的区域可判作破坏区。可将动强度安全系数等于一作为心墙动强度的判断标准;其次，在土石坝的地震永久变形问题上，根据相关研究结论，我们认为，对于一百米以下的土石坝，可将坝高的百分之二作为允许震陷量，对于一百米以上的土石坝，可以适当降低为百分之一点五。可允许坝体出现裂缝，前提是不造成潜在滑坡。另外还有一些数据可供参考：调查表明，当坝顶的最大竖向位移在坝高的百分之一以下时，土石坝都不会出现裂缝，这个值大于百分之三时，土石坝都出现了裂缝，百分之一到百分之三之间，裂缝与否则由土料性质及其他因素决定;当坝体不均匀沉降倾度大于百分之一時，坝体就会产生裂缝，小于百分之一，一般无裂缝;不均匀震陷倾度在百分之一点二之内时，坝体能够承受;水平方向的地震变形比竖向的地震变形小。

4.结语

我国的水能资源在世界范围内相对丰富，只是分布上存在不均现象，多数水电基地位于大渡河、雅砻江、澜沧江、金沙江中游、黄河上游区域，但这些区域却都属于西部强震区，一旦因地震发生土石坝震害，很可能导致灾难性后果。汶川5·12大地震就给我们的研究提供了案例，其土石坝震害所造成的各项损失是令人痛心的。因此，研究土石坝震害并探讨加强抗震安全的措施应成为我们不断关注与思考的问题。

参考文献

[1]朱晟.土石坝震害与抗震安全[J].水力发电学报，2011，（6）：99-100.

浅谈水利工程土石坝的工程施工 篇6

按照施工方式的不同可以将土石坝划分为碾压式土石坝、冲填式土石坝、水中填土坝和定向爆破堆石坝等几种类型。碾压式的土石坝是应用最多的一种类型, 其施工相对简单, 并且施工要求行对较低, 能够被大多数的使用者所接受。在碾压式土石坝中也分有不同类型的坝体, 如均质坝、土质心墙坝、土质斜墙坝、多种土质坝、人工材料心墙坝、人工材料面板坝等, 主要是按照坝体内的材料配置和材料的种类来进行划分的。

土石坝不仅是一项应用最为广泛的坝体技术, 同时也有着悠久的应用历史, 有着多种其他坝型不具备的有点。主要有三方面内容:首先, 土石坝的材料构成相对简单, 在施工场所附近即可得到使用材料, 减少了材料运输的这一环节, 有效的提高了施工的效率。其次, 土石坝的结构应用是土石散粒构成, 这种结构的应用有着良好的变形能力, 因此对于坝基的施工要求相对较低。最后, 施工的技术要求相对较低, 不像其他坝型施工那样复杂、繁琐。然而土石坝的施工也有着一定的确定, 如坝体不能够溢流, 土料的填筑受外界环境影响较大等, 但这也并不影响土石坝的应用效果。

渗流是土石坝工程中最大的危害之一。最好土石坝工程的防渗流工作对整个工程的质量有着重要的影响。

土石坝的渗流是土石坝中填筑的材料中存有一定的空隙, 这些空隙的存在将会使坝体出现一定的透水性。在水库蓄水的过程中, 坝体会受到水流的压力, 这种压力是长期存在的, 因此, 坝体就会受到水流压力的不断渗透, 从而出现渗漏的现象。但是这种渗漏现象的出现也是有一定标准规范的, 通常在设计范围以内的渗透都是能够接受的, 被看做是正常的渗流现象, 不能够对坝体产生破坏, 对于坝体危害相对较小。而有些渗漏会对坝体中的土质产生破坏, 同时渗漏的区域过于集中, 这样就会对坝体构成严重的危害, 使坝体出现渗漏甬道, 从而不断的破坏坝体的自身结构, 这种渗漏现象的危害是相对较大的, 通常被人们称之为异常渗流。

据不完全统计, 因渗流现象而出现的坝体破坏现象相对较多, 大多发生在中小型的坝体中。还有渗漏导致的垮坝现象, 也是对坝体破坏较为严重的情况之一。所以, 渗漏的问题一直是土石坝工程中最为关键的因素, 最好坝体的防渗漏工作才能够更好的提高土石坝施工的质量。

渗流控制是一项相对较为复杂的工作, 其中涉及到了渗流的基本原理、渗流场的分析方法和土体渗透稳定性的部分, 是防渗流工作必须关注的几点内容。从理论上看, 控制好这三点内容即可完成对坝体渗流的控制, 但是在实际施工中要注意的因素仍然较多, 包括对灌浆技术的控制、反虑坝技术控制等等, 这些技术的应用构成了土石坝渗流控制的核心细节, 因此, 要做好防渗流工作还需要从具体的施工步骤来认真进行。

施工因素所产生的渗流现象通常有以下几方面原因: (1) 反滤层设计的不合理, 施工过程中出现错断混层的现象或者在填土的过程中土质填充的不够密实, 在渗流过程中填土会随着渗流不断的流失, 使反滤层发生严重的破坏。在这里要注意的是, 反滤层是坝体放渗流的关键因素, 如果反滤层能够正常工作, 那么渗流就不会对坝体产生严重的影响, 因此, 反滤层的设计和应用是防渗流工作中的关键部分。 (2) 防渗体没有直达基岩或底部连续可靠的粘土层, 在开挖截水槽时, 因施工困难, 半途而废, 从而留下隐患。 (3) 土石坝两岸岸坡产生台阶状。应该开抢成较平顺的坡度, 为减少开挖可以变坡, 在上下两坡度转折处, 两坡角之差不应大于15°~20°, 若有平台, 则平台处填土高度与平台的两端的填土高度, 高差悬殊沉陷量突变, 容易产生裂缝, 导致渗透破坏。

如何组织科学有序的施工, 提高工程质量, 控制渗流是整个过程成败的关键。我认为土石坝过程在施工中应从以下几个方面进行控制:

(1) 做好基础处理, 必须万无一失。很多大型土石坝, 必须要满足坝基承载力及基础防渗的情况下, 完成基础处理的稳固后, 方可进行填筑施工, 特别是在深覆盖层上修建工程, 基础处理工程量大、不可预见因素多, 需要经常采用防渗墙、振冲、帷幕灌浆、固结灌浆等对地基进行综合处理。

(2) 掌握当地地质、水文气象资料, 控制好施工工期的季节性。土石坝对水文气象的因素极为敏感, 在雨季, 土料的含水量影响极大, 直接制约着大坝填筑, 施工强度将受到影响;对于度汛期的施工, 应编制具有针对性的施工方案。土石坝工程, 一般不允许漫顶过流, 对开挖工程、混凝土工程、灌浆工程以及填筑工程均有不利的影响, 因此必须要提高月填筑强度, 方能按安全渡汛的要求按期达到拦河高程。

(3) 确保工程所用料场开采土、石料的材料质量。料场对土石坝的重要性不言而喻, 却也是最容易影响大坝顺利填筑的软肋。根据工程实践, 一般而言, 料场的地质勘探工作深度远不如坝址, 特别是填筑量最大的堆石料, 往往仅靠几个探洞或地形勘查进行地质描述, 进场后, 与招标文件发生变化的可能性很大, 无法形成大规模开采条件, 直接影响大坝填筑级配是否得到保证。在防渗土料方面, 含水量的高低也成为大坝能否快速填筑的关键, 因此, 完善而慎重地进行料场复查及复勘工作显得尤为重要, 搞好料场复查和储量计算, 做到心中有数。

(4) 确定合理的坝面分区, 是填筑工作施工的关键。由于土石坝体型较大, 为坝面分区流水作业提供了必要的场面, 土石坝工程一般在填筑工序上分为铺料、摊铺、洒水、压实、质检等工作。在坝面分区流水作业中, 防渗土料的施工应根据填筑的需要, 应根据实际情况合理划分填筑区域和进行流水作业, 以及采用的机械设备及填筑情况进行调整。

(5) 根据工程实际情况确定并采用坝体坝基加固技术, 主要指采用的土石坝坝体灌注粘土浆加固技术, 包括灌浆设计、灌浆工艺采用等。

结束语

水利水电工程土石坝施工 篇7

土石坝施工中, 料场的合理规划和使用, 是土石坝施工中的关键技术之一, 它不仅关系到坝体的施工质量、工期和工程造价, 甚至还会影响到周围的农林业生产。施工前, 应配合施工组织设计, 对各类料场作进一步的勘探和总体规划、分期开采计划。使各种坝料有计划、有次序地开采出来, 以满足坝体施工的要求。

选用料场的物理性质, 应满足坝体设计施工质量要求, 勘探中的可供开采量不少于设计需要量的2倍。在储量集中繁荣主要料区, 布置大型开采设备, 避免经常性的转移;保留一定的备用料场的近料场, 作为坝体合龙以及抢筑拦洪高程用。在料场的使用时间及程序上, 应考虑施工期河水位的变化及施工导流使上游水位抬高的影响。供料规划上要近料、上游易淹料先用;远料, 下游不淹料后用。含水量高料场夏季用;含水量低料场雨季用。施工强度高时利用近料, 强度低时利用远料, 平衡运输强度, 避免窝工。对料场高程与相应的填筑部位, 应选择恰当, 布置合理, 有利于重车下坡。作到就近取料, 低料低用, 高料高用;避免上下游料过坝的交叉运输, 减少干扰。

充分合理地利用开挖弃渣料, 对降低工程造价和保证施工质量具有重要的意义。作到弃渣无隐患, 不影响环保。在料场规划中应考虑到挖、填各种坝料的综合平衡, 作好土石方的调度规划, 合理用料。减少料物堆存、倒运, 作好料场的防洪、排水、防止料物污染和分离。不占或少占农业耕地, 作到占地还地、占田还田。

总之, 在料场的规划和开采, 考虑的因素很多而且又很灵活。对拟定的规划、供料方案, 在施工中不合适的即使进进行行调整, 以取得最佳的技术经济效果。

2 土石料开挖运输

土石坝施工中, 从料场的开挖、运输, 到坝面的平料和压实等各项工序, 都可由互相配套的工程机械来完成, 构成“一条龙”式的施工工艺流程, 即综合机械化施工。在大中型土石坝, 尤其在高土石坝中, 实现综合机械化施工, 对提高施工技术水平, 加快土石坝工程建设速度方面有着十分重要的意义。

2.1 开挖

开挖分为立面开挖、平面开挖。

2.2 运输

坝料的运输, 是保证上坝强度的重要环节之一。运输方案, 主要具坝体结构布置特点、坝料性质、填筑强度、料场特性、运距远近、可供选择的机械型号等多种因素, 综合分析比较确定。土石坝施工中开挖运输方案主要有以下几种。

正向铲开挖, 自卸汽车运输上坝;正向铲开挖、胶带机运输;斗轮式挖掘机开挖, 胶带机运输, 转自卸汽车上坝;采砂船开挖, 有轨机车运输, 转胶带机 (或自卸汽车) 上坝。

3 土料压实

土石料的压实, 是土石坝施工质量的关键。维持土石坝自身稳定的土料内部主力 (粘结力和摩擦力) 、土料的防渗性能等, 都是随土料密实度的增加而提高。

3.1 土料压实特性

土料压实特性, 与土料自身的性质, 颗粒组成情况、级配特点、含水量大小以及压实功能等有关。对于粘性土和非粘性土的压实有显著的差别。一般粘性土的粘结力较大, 摩擦力较小, 具有较大的压缩性, 但由于它的透水性小, 排水困难, 压缩过程慢, 所以很难达到固结压实。而非粘性土则相反, 它的粘结力小, 摩擦力大, 具有较小的压缩性, 但由于它的透水性大, 排水容易, 压缩过程快, 能很快达到压实。

上料颗粒粗细作成也影响压实效果。颗粒愈细, 空隙比就愈大, 所以含水量矿物分散度愈大, 就愈不容易压实。所以粘性土的压实干表观密度低于非粘性土的压实干表观密度。颗粒不均匀的砂砾料, 比颗粒均匀的细砂可能达到的干干表观密度要大一些。土料的含水量是影响压实效果的重要因素之一。用原南京水利实验处击实仪 (南实仪) 对粘性土的击实试验, 得到一组击实次数、干表观密度与含水量的关系曲线。

非粘性土料的透水性大, 排水容易, 压实过程快, 能够很快达到压实, 不存在最优含水量, 含水量不做专门控制。这是非粘性土料与粘性土料压特性的根本区别。压实功能大小, 也影响着土料干表观密度的大小, 击实次数增加, 干表观密度也随之增大而最优含水量则随之减小。说明同一种土料的最优含水量和最大干表观密度并不是一个恒定值, 而是随压实功能的不同而异。

一般来说, 增加压实功能可增加干表观密度, 这种特性, 对于含水量较低 (小于最优含水量) 的土料比对于含水量较高 (大于最优含水量) 的土料更为显著。

3.2 土石料的压实标准

土料压实得越好, 物理力学性能指标就越高, 坝体填筑质量就越有保证。但土料的过分压实, 不仅提高了压实费用, 而且会产生剪力破坏, 反而达不到应有的技术经济效果。可见对坝料的压实应有一定的标准, 由于坝料性质不同, 因而压实的标准也各异。

4 坝体填筑

土石坝填筑必须严密组织, 保证各工序的衔接, 通常采用分段流水作业。分段流水作业, 是根据施工工序数目, 将坝面分段, 组织各工种的专业队伍, 依次进入各工段施工。进行流水作业, 有利于施工队伍技术水平的提高, 保证施工过程中人、地和机具的充分利用, 避免施工干扰, 有利于坝面连续有序的施工。

4.1 卸料及平料

通常采用自卸汽车、卸料, 由推土机平铺成要求的厚度。为配合碾压施工, 防渗体土料铺筑应平行于坝轴线方向进行。

4.2 碾压方法

坝面的填筑压实, 应按一定的次序进行, 避免发生漏压与超压。防渗体土料的碾压方向, 应平行坝轴线方向进行, 不得垂直于坝轴线方向碾压, 避免局部漏压形成横穿坝体的集中渗流带。碾压机械行驶的行与行之间必须重叠20~30cm左右, 以免产生漏压。此外, 坝料分区之间的边界也容易成为漏压的薄弱带, 必须特别注意要互相重叠碾压。羊脚碾、气胎碾可采用进退错距法或转圈套压法两种。

5 雨季施工

土石坝防渗体土料, 在雨季施工总的原则是“避开、适应和保护”。一般情况下应尽量避免在雨季进行土料施工;选择对含水量不敏感的非粘性土料适应雨季施工, 争取小雨日施工, 以增加施工天数;运输道路也是雨季施工的关键之一。一般的泥结碎石路面, 当遇雨水侵泡时, 路面容易破坏, 即使天晴坝面可复工, 但因道路影响了运输而不能即时复工, 不少工程有过此教训。所以应加强雨季路面维护和排水措施, 在多雨地区的主要运输道路, 可考虑采用砼路面。

6 冬季施工

寒冷地区, 当日平均气温低于0°C时, 粘性土料按低温季节施工。日平均气温低于-10°C时, 一般不宜填筑土料。冬季施工的主要问题在于;土的冻结使土体强度增高, 不易压实;而冻土的融化却使土体的强度和土坡的强度和土坡的稳定性降低;处理不好, 将使土体产生渗漏或塑流滑动。

7 结束语

随着大型高效机具的采用, 坝体防渗结构和材料的改进, 施工人数的大量减少, 施工工期的进一步缩短以及施工费用的显著降低等, 土石坝的发展前景极为广阔。土石坝不仅在当今国内外中低坝广泛采用, 而且兴建的高土石坝也越来越多。砼面板堆石坝的经济性和快速施工, 已成为坝工建设中具有很强竞争力的一种新坝性, 更是使土石坝“锦上添花”。土石坝的多重优越性以使其在当今的水利水电项目中站稳了脚跟, 已被社会所公认。

摘要：本文主要讲述水利水电工程土石坝施工的过程, 料场的规划, 填筑过程压实度的控制标准, 最终取得一个既能保证实体质量, 又满足经济效益的成果。

关键词：水利,水电,水工建筑物,土石坝,施工

参考文献

水利工程土石坝施工的技术与趋势 篇8

1 水利工程土石坝施工技术

1.1 布置料场

土石坝材料的集中场地就是料场, 是土石坝后勤保障的重地, 所以要高度的重视起料场的布置和管理工作。土石坝施工中料场布置和管理的好坏会对施工进度和施工质量产生直接的影响, 所以无论在时间规划上还是在空间规划上都要做好土石坝料场的管理。科学合理的布置料场, 首先需要做的就是选择土石坝料场高程和位置, 并做好空间的布置和规划, 其次科学掌握土石坝施工材料的地质、产状、储量和力学指标等, 做好土石坝料场的合理布置和规划, 同时还要认真的考虑到料场与坝体填筑部位和施工强度之间所产生的影响。总之, 要对水利工程土石坝料场的布置工作引起足够的重视, 并做好此项工作, 确保土石坝料场的总储量是可以满足坝体总方量的需求, 同时还需要满足施工中每个阶段坝强度的要求, 发挥出土石坝的功能作用。

1.2 加工和开挖运输土石料

在土石坝施工中, 其加工土石料的粘土颗粒较小、亲水性较强、表面积大、水对土料的工程性能也影响很大。所以, 在土石坝施工中要合理的控制和掌握土石料的含水率, 确保填筑压实时合格料的含水率是标准范围内的。为将土石料的含水量有效降低, 可以在土石料的挖装运卸中采用自然蒸发、烘烤、翻晒等方法, 通过在土石料场和料堆中加水, 在土石坝开挖。装料和运输中将土石料的含水量提高。土石坝石料从料场的开挖运输, 到坝面的压实平料等施工工序都需要运用工程机械完成。在中型和大型的水利工程土坝施工中, 特别是高土石坝施工中, 运用现代化的土石坝施工技术和先进的机械设备, 实现高水平、高技术施工, 确保工程施工的整体质量。

1.3 处理坝基与岸坡

在土石坝施工中, 在处理坝基和岸坡的清理工作时, 要将坝基和岸坡铺盖在上面的乱石、树木、树根、草皮和建筑垃圾等全部的清理干净, 并处理好洞穴、地道、泉眼和水井等部位, 对于局部和坡面上所存在的松散浮渣可以由人工将其清理干净, 在粘上心墙范围内部运用低标号的混凝土回填, 针对其的低洼部位应使用新鲜石渣进行分层回填。针对深槽、洼地和水塘等部位应运用人工清理和机械清理相配合的清理方法, 清理干净后再分层进行回填压实, 直至满足夯实程度为止。

1.4 压实土料

影响土石坝施工质量的重要因素, 就是土石料的压实。维持土石坝本身稳定的内部摩擦力和粘结力以及防渗性能等, 这些因素都会随着土料密实度增加而逐渐提高的。土料本身性质、压实功能、含水情况、颗粒组成等对土料压实特性会产生直接的影响。土料颗粒的粗细会对压实的效果产生一定的影响, 颗粒细孔隙就相对较大, 含水矿物的分散度也会随之增大, 这样压实的难度也会增大。影响压实效果的重要原因之一就是土料的含水量,

1.5 填筑施工

土石坝坝面作业具有机械设备多、工作面窄、工序多和工种多等特点, 所以在稳定的开展填筑施工作业, 就需要制定科学有效的施工组织规划, 在土石坝坝面作业中通常使用的施工方式是流水线施工, 运用这种方式可以有效避免由于坝面作业特点而打扰坝面施工的情况发生, 从而保证工程施工的整体进度。为加快施工进度, 在反滤过渡料和防渗土料的关系上, 通常采用的施工顺序是先砂后土, 在土石坝施工中在进行堆石体填筑工序时, 可以采用进占法和自卸汽车后退法卸料, 运用推土机将堆石体摊平, 后退法的优势就是汽车可以直接在坝面上面形式, 从而将轮胎产生的磨损降至最低, 而其存在的缺点就是在推土机摊平的过程中, 其工作量是非常大的, 会对施工进度产生一定的影响。后退法可以有效的将料物分离减轻, 运用在摊铺垫层料, 如果压实厚度加大, 可以采用混合法卸料施工, 从而减轻料物分离。

2 水利工程土石的发展趋势

近年来, 随着我国建筑行业的迅速发展, 其土石坝技术也随之得到了不断的发展, 在土石坝技术中拱坝和混凝土重力坝施工技术也逐渐的趋于发展成熟, 同时新型的坝型例如橡胶坝等施工技术在施工中也得到了很好的运用, 对于传统的土石坝造成了一种有力的冲击, 在传统土石坝施工中由于其填筑量相对较大同, 并且建筑时间也相对较长, 显然可以看出在新型土石坝施工技术的映衬下, 传统土石坝处于比较尴尬的境地。但是土石坝也还是存在一些自身的优点的, 例如对地基要求低、材料利用率高、施工简单等, 因此目前土石坝的发展趋势就是提高其施工效率, 快速施工。

在土石坝施工过程中, 当坝体填筑量一定的情况下, 应适当的缩短填筑的时间, 这样填筑的强度必然会增大, 但是填筑强度是否可以达到预期的效果, 设备投入是非常重要的一个因素, 因此, 投入大型施工设备也将会成为土石坝发展的必然趋势之一。随着大型施工设备的应用, 施工所需的人数会逐渐的减少, 同时施工成本也会随之降低。另外, 从土石坝施工材料的角度来看, 在未来的发展中旧的材料必然会被新型的防渗材料所替代, 其使用的性能也会得到优化改进。

结束语

综上所述, 随着我国科学技术的快速发展, 在水利工程建设中土石坝施工技术将被广泛的应用, 土石坝施工对水利工程的质量和效益都会产生直接的影响, 对我国水利工程的应用发展具有重要意义, 所以在施工中应不断的引进国外的先进技术, 不断的完善和创新土石坝施工技术, 使我国土石坝工程得到快速的发展, 从而为我国水利工程建设做出更大的贡献。

参考文献

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[2]孟伟玲, 苗新霞.浅谈水利工程土石坝的施工技术[J].科技致富向导, 2013, 06:293, 272.

[3]刘春来.试析水利工程土石坝施工现代技术的应用[J].企业技术开发, 2013, 12:151-152.

[4]梁树安.水利工程中土石坝的施工质量控制措施[J].科技创新导报, 2012, 34:115.

[5]张爱民.关于土石坝施工技术方案的深化应用[J].科技创新与应用, 2013, 24:191.

西藏某水库工程土石坝稳定性分析 篇9

文中利用中国水利水电科学研究院所编制的土质边坡稳定分析程序STAB对西藏某水利水库工程土石坝坝坡稳定性进行了分析研究,并对坝体材料参数敏感性进行了分析,研究结果可为该工程坝坡设计提供参考,为类似工程稳定性计算提供一定的借鉴。

1 计算原理及方法

假定滑动面为一圆弧,其半径为R。任取一土条i,其上作用力有土条自重Wi;作用于土条底面的抗滑剪力Ti、有效法向反力Ni'及孔隙水压力uili,假定这些力的作用点都在土条底面中点。除此以外,在土条两侧还分别作用有法向力Ei和Ei+1及切向力Xi和Xi+1,Xi+1-Xi=ΔXi。Ei及Xi分别为法向及切向条间作用力,Wi为土条自重,Qi为水平向地震惯性力,Ni,Ti分别为土条底部的总法向力(包括有效法向力及孔隙水压力)和切向力。根据每一条竖向力的平衡条件有:

或

按照安全系数的定义及摩尔—库仑准则,Ti可写成式(3):

将式(3)代入式(2)得土条底部总法向力为:

在极限平衡时,各土条对圆心的力矩之和应当为0,此时土条间作用力将相互抵消,因此得:

将式(3),式(4)代入式(6),且xi=Rsinαi,最后得到安全系数的公式为:

其中,Xi及Xi+1是未知的,为使问题得解,毕肖普又假定各土条之间力均略去不计,也就是假定ΔX=0,这样式(7)可简化成:

因为在mai内有Fs因子,所以在求Fs时要进行迭代。在计算时,一般可以先假定Fs=1,求出mai(或假定mai=1),再求Fs,再用此Fs求出新的mai及Fs,如此反复迭代,直至假定的Fs与算出的Fs非常接近为止。

2 计算断面及坝体材料参数

2.1 计算断面

计算断面为该土石坝最大断面位置,即桩号0+000 m段。

2.2 坝体材料参数

根据地勘基本资料,坝体各区堆石料计算参数见表1。

3 计算结果分析

3.1 计算工况

结合规范要求,共计算了4种不同的工况,具体如表2所示。

3.2 计算结果

对该水库工程土石坝采用了常用的简化毕肖普方法进行了浅层及深层滑坡稳定计算,此外,还考虑了90%的强度折减情况。各种不同工况下,大坝浅层坝坡稳定性计算结果如表3所示,其中工况1和工况3滑裂面如图1,图2所示。

从表3可以看出各工况下上、下游坝坡的抗滑稳定安全系数基本上都大于允许安全系数,但是在水库骤降条件下,坝坡稳定安全系数较低,但是需要说明的是,计算坝坡浅表层的稳定基本上没有特别大的意义,当考虑下游护坡等措施后,浅表层的坝坡稳定问题基本上不存在问题。另外,当考虑大坝材料参数的90%折减情况下,坝坡浅层滑动稳定安全系数有所降低,在折减后,除稳定渗流期工况以及施工完建工况上游坝坡满足规范要求外,其他情况下坝坡稳定均不满足规范要求。

各种不同工况下,大坝深层坝坡稳定性计算结果如表4所示,其中工况1和工况3滑裂面如图3,图4所示。

从表4可以看出各工况下上、下游坝坡的抗滑稳定安全系数都大于允许安全系数,但是在水库骤降条件下,坝坡稳定安全系数较低。另外,当考虑大坝材料参数的90%折减情况下,坝坡浅层滑动稳定安全系数有所降低,在折减后,坝坡稳定均满足规范要求。

4 结语

利用中国水利水电科学研究院所编制的土质边坡稳定分析程序STAB对西藏某水利水库工程土石坝坝坡稳定性进行了分析研究,结果表明,库水位骤降情况下坝坡稳定系数较低,其他工况基本满足规范要求。在对坝体材料力学参数进行90%折减后,坝坡稳定系数相应降低,有多重工况基本不满足规范要求,建议对坝坡坡角进一步合理设计,并严格控制施工质量。

参考文献

[1]陈祖煜.土质边坡稳定分析——原理·方法·程序[M].北京:中国水利水电出版社,2003.

[2]郑颖人,赵尚毅,张鲁渝.用有限元强度折减法进行边坡稳定分析[J].中国工程科学,2002,4(10):58-61.

[3]吴海真,顾冲时.有限元强度折减法在土石坝边坡稳定分析中的应用[J].水电能源科学,2006,24(4):55-63.

[4]赵剑明.高土石坝地震反应的三维非线性有效应力分析[D].北京:中国水利水电科学研究院,1999.

[5]张明,刘金勇,麦家煊.土石坝边坡稳定可靠度分析与设计[J].水力发电学报,2006,25(2):103-107.

[6]李南生,唐博,谈风婕,等.基于统一强度理论的土石坝边坡稳定分析遗传算法[J].岩土力学,2013,34(1):243-249.

百色水利枢纽土石坝运行维护管理 篇10

【关键词】水利水电；土石坝；运行维护

1 工程概述

广西右江百色水利枢纽位于郁江上游右江上，坝址在百色市上游22km处，枢纽是以防洪为主，兼有发电、灌溉、航运、供水等综合效益的水电工程。百色水利枢纽正常高水位228m，防洪库容16.4亿m3，装机容量540MW，多年平均年发电量1690GW•h。 本工程除碾压混凝土主坝外，还包括银屯、香屯两座副坝，其中银屯副坝最大坝高39m，坝顶宽8.0m，坝顶长375m（由左右两垭口组成），填筑方量约为77.58万m3（实方）；香屯副坝最大坝高26m，坝顶宽8.0 m，坝顶长96m，填筑方量约为12万m3（实方）。两座副坝均为均质土坝，设计坝顶高程均为235.0m，正常高水位为228.0m，防洪高水位228.0m，汛期限制水位214.0m，水库死水位203.0m（水库初期运行死水位195m）。

2 运行维护重点分析

根据相关资料的统计分析，我国土石坝病害的分类和比例大致为：坝体裂缝占12.9%，铺盖裂缝占6.7%，坝体漏水占7%，坝头山体漏水占3.1%，其它建筑物漏水占9.6%，坝体滑坡坍塌占7.8%，岸边坡塌滑占3.1%，护坡破坏占6.5%，冲刷破坏占11.2%，其它为14.4%。从中可以看出，土石坝的主要病害是渗漏和裂缝，其次是滑坡和坍塌。

从破坏原因和病害分析看，土石坝维护的重点是处理大坝渗漏，其次是处理大坝的裂缝和滑坡。百色水利枢纽副坝迎水面、背水面分别采用混凝土六角块和草皮护坡，通过肉眼要及时查出小量渗漏、查出出现的裂缝具有相当难度，所以全面掌握每座副坝的坝型结构及基础情况，判断最可能出现渗漏、裂缝等病害的部位经常加以重点检查，以减少甚至于消除病害隐患是土石坝运行管理的维护管理的重点、难点。

3 运行维护管理

土石坝运行维护的指导原则如下：

3.1 以防为主，防重于抢，修重于抢。

3.2 发生缺陷或病害要及时维护和加固处理，小病小修，随坏随修，防止缺陷或病害扩大。

3.3 因地制宜，就地取材，加快维修和加固的工程进度，力争经济有效。

3.4 吸取先进经验，充分利用现代先进科学技术，提高维护和加固的质量。

百色水利枢纽项目法人为广西右江水利开发有限责任公司，枢纽工程建成投入运行后，为加强对工程的管理，强化技术服务和科技创新，公司从原建设期的工程技术部及工程承建单位抽调出部分精干力量组建了百色水利枢纽管理中心，负责百色水利枢纽防汛、水库调度、水工建筑物的维护、管理和安全监测以及水情自动测报系统和地震台网的管理工作，从宏观方面为百色水利枢纽工程的安全运行做好保障。

土石坝运行管理的重点在于安全监视。枢纽管理中心成立后，为了确保副坝安全运行，枢纽管理中心制定了《百色水利枢纽副坝安全检查制度》，详细规定了日常巡查、年度详查、定期检查和特种检查的内容和检查时间，并要求做好相应记录。

土石坝运行管理的难点在于维修加固，为此，枢纽管理中心根据实际情况将年修、大修和抢修三种情况的具体做法及程序做了详细规定。年修是指在确信不影响安全的情况下，将运行中发现的各种小型缺陷和病害问题作为年度检修维护计划打包成整体，在每年汛前委托有一定资质的单位进行检修维护，或由管理中心技术人员自行修理整治。大修是对于发生较大损坏、修复工作量大、技术性较复杂的工程问题，或经过临时抢修未作永久性处理的工程险情，经过充分论证后进行的修复。抢修是指当突然发生危及大坝安全的各种险情时，为保障枢纽安全立即进行的修复。

4 运行维护措施

4.1 巡视检查

本工程的运行维护范围包括坝体、坝面及附属设施、排水系统、安全监测设施及其它设施，运行维护方法包括巡视检查和仪器观测，具体内容为经常性、定期或特殊情况下的巡视检查和观测工作，以及监测系统和观测设施的检查、维护、校正、补充、完善工作。

4.1.1 检查的准备工作

巡视检查必须由熟悉工程情况的技术人员进行，年度巡视检查和特别巡视检查，还必须制定详细的检查计划并做好如下准备工作：

（1）排干检查部位的积水，清除检查部位的覆蓋物。

（2）采取安全防范措施，确保工程、设备及人身安全。

（3）准备好工具、设备、车辆，以及量测、记录、绘图、照相、录像等器具。

4.1.2 巡视检查内容

坝顶：防浪墙、路缘石有无裂缝、错动、异常变形等现象；排水沟是否通畅、沟底及边墙有无开裂；混凝土面板有无开裂、分缝填充物是否密实；坝顶有无积水。

迎水坡：混凝土六角块护坡是否损坏，分缝填充物是否密实；有无滑动、隆起、塌陷现象；近坝水面有无冒泡、变浑或漩涡等异常现象。

背水面草皮护坡及坝趾排水体：有无滑动、隆起、塌坑、散浸、冒水、渗水坑或流土、管涌等现象；排水系统是否通畅，排水设施有无损坏；有无兽洞、蚁穴等隐患；草皮有无破坏，有无杂草，草色及长势是否一致；堆石棱体有无移位、翻动、碎裂等异常或破坏现象。

坝基和坝区巡视检查包括如下内容：

坝基：基础排水设施的工况正常与否；渗漏水水量、颜色、气味、浑浊度、温度有无变化。

两岸坝端：坝体与岸坡连接处及附近有无裂缝、错动、渗水、崩塌、溶蚀、隆起、塌坑、蚁穴、兽洞等。

坝趾近区：有无阴湿、渗水、管涌、流土或隆起。

坝端岸坡：有无绕坝渗水、绕坝渗水是否正常，有无裂缝、滑动、隆起、塌陷或其他损坏现象等。

每次巡视检查均应作出记录。如发现异常情况，除应详细记述时间、部位、险情和绘出草图外，必要时应测图、摄影或录像。现场记录必须及时整理，还应将本次巡视检查结果与以往巡视检查结果进行比较分析，如有问题或异常现象，应立即进行复查，以保证记录的准确性。

4.2 安全监测

水库大坝的安全监测，主要是通过监测数据采集、分析及处理，掌握大坝的工作状态，及时发现异常现象和可能危及大坝安全的不良因素，及时对大坝的稳定性和安全度作出评价，确保大坝安全运行。百色水利枢纽副坝属中低坝，地质条件较好，故以安全运行监测为主，监测项目布置少而精。选择地质结构复杂的最高坝段作为典型观测断面，安全监测项目共三项：

4.2.1 表面变形观测：采用进口电子经纬仪的全站仪定位系统（TPS），同时观测水平位移和竖向位移，两座副坝共用一台全站仪，该方案具有准确、简便、经济等方面的优点和先进性。

4.2.2 渗流观测

（1）坝体坝基渗流压力观测

通过埋设的渗压计，观测渗流压力；通过埋设的测压管，观测坝基渗流压力。

（2）渗流量观测

在坝下游坡脚最低处设一座量水堰，以监测渗流量。

（3）绕坝渗流观测

在坝下游坡脚最低处设量水堰，以监测渗流量。

4.2.3 上游水位观测

（1）在坝坡上游面竖一排水尺，监测上游水位的变化。

（2）在右坝头设一座气象站，监测雨量、气温的变化。

表面变形观测时间：正常情况下每年进行二次，即汛前一次，汛后一次。

4.3 维护保养

维护保养贯彻以预防为主，防患于未然的原则，主要方法和内容如下：

4.3.1 草皮局部破坏，及时整修和补充；炎热少雨季节选择在早上或晚间经常性浇水。

4.3.2 坝顶及坡面有坑洼不平处，及时整平，保持排水通畅，防止积水。

4.3.3 排水堆石棱体、护坡砌石有移位时，翻动时，按原设计恢复；对风化、冻坏破裂的石块及时更换。

4.3.4 混凝土或砌石护坡伸缩缝内填料流失时，清除缝内杂物，用热沥青填补。

4.3.5 坝体上的排水沟、集水沟等排水设备有裂缝或损坏时，及时补修。

4.3.6 如发现较大破坏时，安排工程及时维修，防止扩大破坏。

5 结束语

土石坝是历史最为悠久的一种坝型。近代的土石坝筑坝技术自２０世纪５０年以后得到发展，并促成了一批高坝的建设。广西右江百色水利枢纽工程自投入运行以来，通过细致、全面的维护，水工建筑物一直安全稳定运行，为枢纽工程防洪、发电发挥了重要作用。本文分析了两座均质土副坝运行的重点和难点，并提出了运行维护措施，为土石坝工程运行管理提供了借鉴参考。

参考文献

[1]汝乃华，牛运光.大坝事故与安全土石坝[M] .北京：中国水利水电出版社，2001

[2]中华人民共和国行业标准.水库大坝安全评价导则（ SL258 -2000）[ S] . 北京：中国水利水电出版社，2001

土石坝工程 篇11

1.1 土石坝的优点

在历史上, 土石坝的出现相对较早。从人类活动出现开始, 土石坝就开始运用。土石坝施工材料来源较为简单, 一般都是就地取材, 对材料的要求相对不高, 作为土石坝的主要材料, 土石发挥着一定作用。在坝形修筑时, 较少对木材、钢材和水泥等材料进行使用, 从而将运输成本和修坝费用减少。其次, 土石坝修筑存在较少的施工工序, 技术相对简单, 若机械参与到施工中, 则会大大缩短施工周期, 土石坝修建相对简便, 对后期的维护和扩建发挥着有利作用。

1.2 土石坝的缺点

土石坝存在较差的坚固性, 由于土石是构成坝体的主要材料, 缺乏粘性, 无法将洪涝灾害进行有效预防, 而且在温度和水分的影响下, 粘性土料的粘性失去, 通过长期的雨水冲击, 坝体上的土石会逐渐向坝中流入, 从而产生淤泥, 对清理造成一定难度。具有不便的施工导流, 在土石坝施工建设中最大的危害则是渗流问题。

2 水利工程土石坝施工的技术分析

2.1 确定料场规划

料场在施工中作为土石坝材料的汇集地, 对土石坝施工具有保障性作用, 必须高度重视料场的规划及使用, 在进行施工时, 施工质量、工程投资以及工程进度受到料场规划的直接影响, 做好料场时间和空间的规划。在科学合理规划料场时, 应先有效确定料场的位置和高程, 运用合理布置, 做好空间规划工作。第二, 全面掌握土石坝施工材料的埋深、产状、地质成因、储量以及各类物理力学指标, 实现土石坝施工材料现场的质量规划的有效落实。第三, 将各部位之间变化的互相影响进行充分考虑, 例如:聊哈长与施工强度、坝体填筑等。也就是说, 要想使水利工程土石坝料场规划布置工作做好, 土石坝施工料场的总储量应能与坝体总方量的需求得到保障, 并且应与施工中各个阶段坝体强度的最大要求相满足, 促使土石料的最大功能作用形成最大程度的发挥。

2.2 土石料的加工和运输

当清除完表层及不合格土料之后, 均可应用与上坝修筑上。但由于存在较小的粘土颗粒、超过表面积、水对土料工程的性能的加大影响以及填筑压实中的最佳状态的最优含水率等问题存在, 与上述因素相结合, 确保做到涂料含水率的合理控制。与规范要求相结合, 合理调节水分, 在填筑压实的过程中, 将合格料的判定标准划分为:在最佳含水量±2%的含水量即可。土料含水量的调整方法主要包括以下两种:在挖装卸料过程中, 土料含水量降低的方法主要包括翻晒、自然蒸发、烘烤以及铲料等。而土料含水量提升的方法又包括在料场加水、在开挖、装料及运输中加水等。砾土中有较少超径石含量, 经常在料场内运用转耙的推土机进行初步清除, 然后在填筑坝体面上进行填筑平整时再进行彻底清除。当有较多超径石含量存在时, 可采用料斗对蓖条筛 (格筛) 或其他简单筛分装置实施设置, 从而发挥筛除的作用。或通过从高坡下料的方法, 导致粗细分离的方法使粗粒径清除。应直接采用控制爆破技术对粗粒径较大的过渡料进行开采, 对于较高质量要求且较细的反滤料而言, 垫层料可进行筛分、破碎及掺和工艺进行操作。在土石坝施工过程中, 从料场开挖至运输的整个环节中的各个工序, 都应由一个互相配套的程序进行机械化操作, 从而有一个完整的施工流程出现, 即综合性机械化施工流程。特别是对于大型土石坝工程中对综合机械化施工进行实现的, 则可以将施工水平和技术得到更好地提升, 有效地提升土石坝工程的建设速度。

2.3 处理坝基和岸坡

在清理坝基、岸坡及地基铺盖时, 应全部将坝基、铺盖地基以及岸坡上的草皮、树木、乱石、树根以及各种构筑物等清除干净, 并对水井、地道、泉眼、洞穴等实施认真处理, 运用人工清理的方法对坡面及局部松散浮渣进行清理, 运用低标号混凝土回填至粘上心墙范围内, 在其他低洼部分运用新鲜石渣进行分层回填。采用机械与人工清理相结合的方法, 运用分层回填压实, 碾压整个土质坝基填筑, 进一步使夯实的程度得到保障。

2.4 土料压实

作为土石坝施工质量的关键, 土石料的压实应被重点关注。将土石坝自身稳定的土料内部阻力及土料的防渗性能等因素进行维持, 随着土料密实度的增加, 土料内部阻力和防渗性能也会进一步提升, 结合土料的自身性质, 土料颗粒构成状况、含水量大小以及压实功能等与土料压实特性产生切实关系。土料颗粒的组成对压实效果产生影响, 颗粒越细, 则会有越大的空隙比, 因此有越大的含水量矿物分散度存在时, 压实难度则就逐渐提升。对压实效果产生的影响的另一主要因素则是土料的含水量。非粘性土的粘结力小, 摩擦力大, 则会有较小的压缩性存在, 但透水性大, 排水容易, 具有快速的压缩进程, 能够与压实要求得到较快满足。

2.5 填筑施工

1) 土石坝坝面施工的施工流程主要分为以下几方面:铺料、摊铺、洒水、压实及质检等工作。坝面施工有狭窄的工作面存在, 有较多的工种、工序及机械设备, 在施工过程中, 应妥善处理施工组织规划, 为了避免坝面施工产生的干扰, 延误施工进度, 在坝面施工中对流水作业施工进行操作。结合施工工序, 对流水作业施工工序进行坝面分段, 然后对相应专业施工队进行组织, 使各个工段施工得到依次展开。

2) 通常情况下, 在施工中运用平起填筑的方式进行施工, 该施工方法具有接缝、削坡、接坡等工序减少的优势, 使填筑质量得到保障;确保存在最大可能的堆石填筑面, 对大机械化施工产生便利;在继续填筑时有利于防渗料区施工道路的布置;对反滤料及过渡料进行运输的大型自卸车辆, 禁止从防渗料区穿过;使料界偏差与相邻料平起填筑时的跨缝碾压得到减少;坝体的施工强度得以均衡。在防渗土料和反滤过渡料的填筑关系上, 有先砂后土、先土后砂两种方式, 为了加快工程及大怒和控制边界, 通常对先砂后土施工进行运用。为了使渡汛及分期蓄水效益的提前发挥得到实现, 则要求在短时间内, 大坝施工能够对某一高程达到, 由于多方面因素造成的制约, 全断面填筑不会存在运用的可能性。一般对临时挡水断面填筑施工方法进行运用。在心墙部位无法实施填筑时, 只能对堆石料及临时断面进行填筑, 与多方面考虑因素相结合, 采用稳定性复核的方法开展临时断面的设计工作, 当填筑临时断面达到设计高度后, 即可对尾部坝料进行填筑。

3) 采用分层夯实填筑法开展土石坝施工时, 应首先控制每层土石的填筑厚度, 使其控制在10m~20m范围内。运用大能量夯击动力预压, 使土石料的密度得以提升, 进一步将土石料的变形消除, 对于完成夯击的土石方而言, 分层铺筑和夯实需要重新填筑土石层, 再实施重新夯击, 直到满足坝体需要的高度即可。控制每层土石填筑厚度和夯击动能, 有效提升坝体密度及坝料的强度和模量, 使工程施工作业量及工程造价有效降低, 最大程度上发挥土石料的密度, 完成填筑后则会出现坝体沉降减小的现象。

6) 结合部位施工

在对土石坝进行施工时, 不可避免坝体的防渗土料会结合地基、岸坡以及周围其他建筑的边界。根据施工导流、分期分段分层填筑、施工方法等要求, 必须对纵横向接坡和接缝进行设置, 在该结合部位会对整个坝体的稳定性及质量产生影响。若有过多接坡和接缝存在时, 还会直接影响整个坝体的填筑强度, 特别是对机械化施工产生影响。因此, 对于坝体结合部位施工而言, 一定应运用合理且可靠的技术措施, 同时应对质量管理与控制进行加强, 促使坝体的质量与预先的设计要求相符。

3 结论

总之, 在现代化水利工程建设中, 土石坝施工技术发挥着极为重要的作用, 随着社会经济的快速发展, 对建筑工程质量的要求也出现了较高提升, 而水利工程建设的必要性和重要性则更不必说。工程建设应严格根据水利工程建设的发展, 不断提升和完善土石坝施工技术。由于生活需要, 人们逐渐增强了水利建设的重视程度, 同时土石坝技术改进的成功与否也会对水利工程建设产生直接影响, 制约了土石坝施工技术的未来发展, 因此应全面综合进行分析。

摘要：作为我国较早出现且普遍运用的一种坝型, 土石坝对我国“洪涝灾害、干旱缺水”等水问题的解决发挥着重要作用。土石坝的运用存在较高的坝基地质要求, 就地取材、施工便利且节约材料等优势。随着大型高效施工机械设备的逐渐应用, 改进坝体防渗结构和材料, 使施工人员逐渐减少。由于施工工期的逐渐缩短, 施工费用的进一步降低, 促使土石坝的应用前景得到有效扩展。

关键词：水利工程,土石坝,施工技术,发展方向

参考文献

[1]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 (8) .

[2]张爱民.关于土石坝施工技术方案的深化应用[J].科技创新与应用, 2013 (24) .