水利工程中土石坝施工初探

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9、1104）2009-9-11摘要：土石坝施工可就地取材，需要水泥、木材、钢材较少，对地基要求较低，施工技术简单，应用及其广泛。文章主要介绍了两种土石坝施工方式碾压式土坝施工和面板堆石坝施工。按现代技术精心设计、严格施工的土石坝，安全可靠，而且寿命长久，土石坝运行费用低廉，通常只有护坡需要维修。关键词：水利工程；土石坝；碾压式；面板堆石坝中图分类号：TV543　　　　　　文献标识码：A　　　　　　文章编号：1009-2374（2009）18-0152-02　　土石坝在坝工建设中有着悠久的历史，随着社会的发展和科学技术的进步

10、，土石坝以全新的观念和技术跃居坝工建设的榜首。本世纪初，土石坝的设计、施工和建设均落后于混凝土坝，但60年代以来，其建设数量、坝高都大大超过混凝土坝。当代土石坝的主要坝型有土心墙坝、混凝土面板堆石坝、沥青混凝土堆石坝、土工膜防渗土石坝和定向爆破堆石坝等。土石坝和堆石坝原来就没有明显的界限，尤其是近代用薄层碾压堆石取代古典的厚层抛填堆石以来，堆石坝的设计和施工技术与土坝已无太大差别，故可统称为土石坝。　　一、碾压式土坝施工　　碾压式土坝施工包括准备作业（如平整场地、修筑道路、架设水电线路、修建临时用房、清基、排水等）和基本

11、作业（如土料的挖、装、运、卸、铺、压等）。　　（一）料场的规划与使用　　做好料场的时间规划及空间规划，即做到：“高料场高用”、“近料场先用”、“远料场后用”、“高含水量料场旱季使用，低含水量料场雨季使用”。　　（二）坝体填筑与压实　　1．清基与坝基处理。清基就是把坝基范围内的所有草皮、树木、坟墓、乱石、淤泥、有机质含量大于2%的表土，自然密度小于1.48kg/cm3的细沙和极细沙清除掉。暗坡与塑性心墙、斜墙或均值坝体连接部位，均应清除至不透水层，在截水槽施工中，必须随同挖深布置相应的排水系统。在浇筑混凝土截水墙及回填截水

12、槽之前，需要进行岩面清理，将碎石、石渣或已松动的石块清除干净，再用水冲洗。　　2．坝面铺土压实。塑性心墙坝或斜墙坝的施工，如何保证土料与反滤料平起，是一个十分重要的问题。我国最早采用的是销坡法，及先填土料，然后销坡，再填筑反滤料。在实践中又创造了土料与反滤料平起施工法。根据土料与反滤料填筑先后顺序的不同，又分为先土后砂（指反滤料）法和先砂后土法。先土后砂法事先填压三层土料，再铺一层反滤料与土料整平，然后对反滤料和土砂边沿部分进行压实。先砂后土法事先在反滤料的控制边线内，用反滤料堆筑一小堤。为了便于土料收坡，保证反滤料的宽

13、度，每填一层土料，随即用反滤料补齐土料收坡留下的三角体，并进行人工捣实。土料的压实是坝面施工中的最重要的工作之一，其压实参数一般通过现场试验确定，碾压方向必须与坝轴线平行，相邻两次碾压必须有一定的重压压宽。对于汽车上坝或压实机具压实后的土料表面形成的光面，必须刨毛处理，以保证层间结合良好。　　3．质量控制和检查。（1）料场的质量控制和检查。对土料场应经常检查所取土料的土质情况、土块大小、土料含水量和砂石料的颗粒级配等是否符合上坝要求。（2）坝面质量控制和检查。在坝面作用中，应对铺土厚度、土块大小、含水量大小、压实后干容重

14、分别进行检查，并提出质量控制措施。其中以含水量和干容重的检查最为重要。　　二、面板堆石坝施工　　面板堆石坝是一种近期发展起来的新坝型。它具有工期短，投资省，施工简便，运行安全等突出的优点；也是一种工程量最小，投资最省的当地材料坝。　　（一）堆石材料质量要求和坝体材料分区　　面板堆石坝上游面有薄层面板，面板可以是刚性钢筋混凝土的，也可以是柔性沥青混凝土的。坝身主要是堆石结构。良好的堆石材料，尽量减少堆石体变形，为面板正常工作创造条件，是坝体安全运行的基础。　　1．堆石材料的质量要求。（1）为保证堆石体的坚固、稳定，主要部位

15、石料的抗压强度不应低于7800×104Pa时，只能布置在坝体的次要部位。（2）石料硬度不应低于莫氏硬度表面中的第三级，其韧性不应低于2kg.m/cm2。（3）石料的天然密度不低于2.2t/m3，石料的密度越大，堆石体的稳定性越好。（4）石料应具有抗风化能力，其软化系数水上不低于0.8，水下不应低于0.85。（5）堆石