中国水利水电第十一工程局有限公司 河南三门峡 472000
摘要：近年来，我国的水利水电事业取得了很大的进步，相应的对于施工的质量水平也提出了更高的要求。在水利水电工程的建设发展过程中，土石坝施工技术是较为普遍且常用的一种技术，它具有明显的特征，不仅可以显著地提高工程施工效率，还有利于降低施工成本，对最终施工质量的良好具有保证作用。文章首先对土石坝施工技术的优缺点进行简单分析，进而详细论述了水利水电工程中土石坝施工技术的要求，以期为未来该领域的发展提供借鉴和参考。
关键词：水利水电施工；土石坝；施工技术
引言
土石坝在施工过程中，所使用的材料为就地取材，均为开挖出来的各种石料、土料以及混合材料。而土石坝的具体作业，就是把开挖出来的材料，首先进行抛填，再通过机械碾压的形式，堆砌成挡水坝。根据堆筑材料的不同，可以将坝体分为三类，即以砂砾和土为原材料的土坝；以石料和石渣为主的堆石坝；还有就是以土料和石料混合而成的土石混合坝。作为最常用的土石坝施工，根据施工方法的不同，可以具体的分为：碾压式土石坝、冲填式土石坝、定向爆破土石坝以及水中填土土石坝等等。在上述的几种土石坝类型中，碾压式土石坝是最常用的。由于其经过碾压，使得坝体具有了抗变形的优点，而且，对于具体的基础施工要求并不高。根据坝的高度可以将土石坝分成低坝、中坝以及高坝三种类型。但是高筑的方法是近代渐渐崛起的。根据土料在坝体中的分配与防渗体的材料又可以分为均质坝、土质心墙坝、土质斜墙坝以及人工材料心墙坝等多种类型。
一、土石坝施工技术的优点与弊端
1.1 土石坝的主要优点
土石坝的优点主要包括：（1）土石坝建设具有施工材料简单的特点。在土石坝施工过程中，不必采购体积与面积较大的施工材料，由于土石坝的特点，诸多施工材料可以在本地及附近建筑市场采购，避免了因长途运输而产生的大量成本费用。因此，对增加项目的经济效应有积极的作用。（2）土石坝结构相对简单，其结构设计方面较为传统单一，这也决定了施工整体流程的快捷与简单。（3）土石坝施工技术不会影响原有项目工程及环境现场，即无需造成较大的结构改动，主要体现在土石坝施工的适应性及伸缩性等方面，土石坝施工技术会根据施工项目的体积大小进行伸缩性施工，保障局部施工的标准性与合格性。因此，土石坝施工技术的应用空间及发展前景较为宽阔。
1.2 土石坝的具体弊端
土石坝的弊端体现在以下方面：（1）土石坝项目工程主要用于洪水拦截，但现阶段我国部分土石坝施工技术在对其坝段顶部进行施工时存在一些工艺弊端，这种弊端导致坝体对洪水的拦截效果不佳，因此，往往需要通过单独修筑溢洪道的方式进行弥补。（2）土石坝施工技术与混凝土施工技术有明显的差距，造成了土石坝施工技术应用的局限性。（3）运用土石坝施工技术时，由于该技术较为传统，坝体自重较大，且无法对地基进行处理，进而造成了地表沉陷现象，这也是土石坝施工技术的主体缺点体现。因此，在土石坝施工技术应用中，应结合现场实际情况与工程需求，对其技术存在的弊端与缺点进行优化完善，要注重施工质量，不能单一片面地考虑施工进度与效果，技术的质量要通过验收检查、过程监督、技术指导等进行保障。
二、水利工程中土石坝施工各项综合性影响因素分析
要加强水利工程的施工质量，必须对土石方工程施工方案的各项因素进行综合考虑，依据相关的施工质量监测体系、施工安全要求以及施工经济效果等因素进行施工。（1）工程土质情况。施工前要检测出具体的土质类型．对土质的具体密实程度、颗粒大小分配比例、岩石的硬度、岩石具体的风化破碎情况进行检测，并对粘性土、非粘性土和岩石进行分类记录。（2）工程施工气候情况。认真分析施工地区周围的气候条件与地形情况．并根据与居民区的具体距离制定出科学合理施工方案。（3）具体工程施工情况。对水利工程的具体开发规模、工程数量和施工强度、施工工期长短问题以及工程场面大小问题进行综合考虑。（4）施工交通运输问题。施工前判断好修建道路的难易程度和具体运
三、水利水电攻城战土石坝的相关施工技术分析
3.1 构筑土石坝所需要的主要建筑材料
在水利水电工程的坝体施工前要进行科学的选址，在设计规划中应全面考虑其空间因素、时间因素以及质量因素。在进行土料的准备工作时，应准备超过两倍标准储量的材料。同时为了便于施工的开展，要对存放场所进行合理的选择和控制。在存放过程中应随时对材料黏性进行抽样检测，尤其是对防渗材料要严格注意检查其含水性。由于土石坝工程的防渗性主要依赖于防渗材料的性能，所以必须保证材料的防渗参数达到设计要求。在施工中要保证压实材料以及土料中所含的水量都达到设计标准，才能保证坝面强度符合施工要求。此外，严格控制过滤以及反滤材料要达到所要求的强度标准。并且在制作材料时可以根据实际情况添加其他材料，从而使材料的强度得到有效的增强。
在规划料场时要注意保护其周边环境的林业以及农业生产，并为后续的坝体施工的质量以及施工进度提供良好的条件。因此，在规划前应实地考察目标地域，从而合理地制定规划方案以及开采计划，既要保证对开采材料的充分利用，也要保证坝体施工的正常开展。
3.2 土石坝施工材料的开采加工技术
对土石料进行开采加工时，要对其作业程序进行严格的管控。开采前应做好充分的准备，对料场进行区分划定后对其表面杂物进行清理。此外，还需要在料场中布置相应的排水设施，以及合理安排物料运输的道路，使开采出来的土石物料能够顺利的运输，防止由于交通不畅而对工程的施工的整体进度造成不利的影响。
在开采土料时主要有两种开采方法，即立采以及平采。立采通常是在对具有较厚土层的区域进行开采的主要方式。利用立采法能够对所开采土料的含水量进行有效的控制，使其更加符合建筑标准。此外，立采法也适用于开采具有较大差异性的土层。而在土层较薄的区域则应主要使用平采的方式来进行开采。但在采用平采法时要注意土层的含水量，因为其土层较薄，因此，一旦出现含水量超出设计要求的情况时就必须采取适当的脱水处理措施。对土料进行开采前应对料场进行合理的划分，并根据土层的实际情况来采取合理的开采方式。在开采石料时，通常需要通过浅孔爆破以及机械破碎这两种方法对直径超标的石块进行处理。采用机械爆破时主要是通过风动、锤破以及振冲等方式来对超径块石进行破碎。另外，还可以通过吊车来对重锤进行起吊，并利用重锤的下落势能来击碎超径石块；还可以利用风动的手持凿岩设备来通过浅孔爆破的方法破碎超径碎石。
3.3 土石坝在施工过程中主要使用的机械设备
施工时应根据施工的实际需要来选择施工设备，保证施工的效率以及质量。由于施工现场其作业环境往往比较恶劣，因此需要施工设备具有较高的耐受性和稳定性。由于实际进行操作施工的人员技术水平有限，因此所选用的施工设备在操作上应尽量简单易行，以避免由于操作不当而引起安全事故。在施工时，不同的设备间要能够相互配合与协调，各自充分发挥出其性能。同时应对施工设备的运行状态进行实时的监控，保证施工的效率。
3.4 土石坝施工中的填筑以及压实作业
3.4.1 土石坝工程的铺土施工
在铺土作业时应按照轴线方向来开展施工，铺土时要保证铺填均匀，为后续的平土施工创造良好的条件。铺土时应击碎超径石块，同时要对冒出的石块进行剔除。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在自卸车进行作业时应采取倒退铺土的方式，以避免土料被过度压实而出现剪切的情况。此外，作业车辆在通过反滤层的时候应尽量防止沾染反滤料，以免其进入到防渗体内，对工程的整体质量和安全造成不利的影响。
3.4.2 土石坝工程的平土施工
完成铺土后就开展平土施工。平土时应根据设计要求的厚度来仔细划分平整层，逐层进行平整施工。通常可以采取拉线的方法来对土层厚度进行合理的控制，并在厚度确定后规划平土施工的具体施工方案。目前在平土施工时主要采用机械作业方式。传统的人工平土不仅效率低，而且受天气的影响比较大，施工的进度难以得到有效的保证。采用机械施工后，不仅施工效率和平整质量比较高，而且受环境因素的影响也比较少。比较常用的平土设备是推土机，其具有良好的应用效果。
3.4.3 土石坝工程的压实作业
对土层进行平整后，还需要进一步压实。辗压机是目前比较常用的压实机械。在进行压实时，辗压机前进的方向应与坝体的轴线方向保持平行。另外，在施工中要对碾压遍数进行科学的控制，既要避免漏压，也要避免过压造成的剪切情况。压实作业应逐段开展，对搭接长度要进行严格的控制，通常应控制在50cm范围内。对于在施工中的接合部分应选用夯实机来进行施工。
3.4.4 土石坝工程的心墙以及反滤料的相关施工技术
在进行心墙部分的施工时要注意心墙与砂壳在上升过程中要保持平衡。心墙如果上升太快，会导致干裂，影响施工的质量。而砂壳如果上升的比较快，也会影响心墙的施工，并对施工的整体进度造成不利的影响。在进行防渗体以及反滤料的施工时，其填压厚度每次都有区别，所以应根据实际的需要来保证达到平起施工的效果，一般常采用土砂平起的施工方式。在实际施工时应根据土料以及反滤料不同的填筑顺序，相应的采取先土后砂或者先砂后土的施工方法。在开展塑性斜墙的施工时，砂壳的修筑高度如果无法达到设计高程的要求时应重新填筑斜墙的土料。施工中应尽量避免砂壳存在质量缺陷而出现沉降不均匀的情况，这会使斜墙出现裂缝，影响整个工程的施工质量和安全。
3.4.5 土石坝工程的组织施工
在开展土石坝的施工时应进行科学的管理，在施工现场有多道施工工序和不同的工种，所涉及的机械设备也比较多，因此需要采取流水作业等组织方式来进行施工作业，并对作业面进行合理的划分，对各个工序的施工队伍进行梯次组织，分别开展施工作业。
四、土石坝工程施工质量控制
4.1 强化质量意识，改善人为因素控制效果
加强水利大坝工程管理人员的质量意识，培养施工人员的质量意识，才能将质量管理的重要性渗透到每个工程参与者心中。因此要加强管理人员、技术人员及施工人员的教育培训，使其真正认识到质量管理的重要性。施工管理各种专业交叉渗透、覆盖面宽，要求施工人员除了具备相当的管理理论知识及专业技术知识外，还要具备一定的法律、经济等知识，并在具备丰富的临场应变能力，以更好的解决各类突发事件。作为工程建设的直接参与者，施工人员也是质量管理的重要内容，施工企业要加强施工人员的教育培训，强化其质量意识，特殊工程做到持证上岗，加强技术培训。
4.2 施工机械选择优良的设备
要保证水利大坝工程大坝填筑工程的顺利进行，首要的条件就是要有着优良的施工机械设备，以求得高效的进行建设施工。在考虑选择施工机械设备，要因地制宜的依据施工的工程量、施工的强度，施工建设的场地以及相对应的施工道具条件，选择符合施工工程特征和技术要求以及进度速度的施工机械设备。
依据施工机械设备机型的差异，合理对维修周期进行安排。在建设施工的过程中，要随时关注机械设备的完好率和工作人员的出勤率，并且做好容易损失的相关配件的储备工作，并且对机械发生故障时及时进行机械维护和零件更换。为了实现对机械设备的统一调度、维护、保养以及管理，要专门设置相关的管理机构和人员安排。操作人员应该按照相关规范严格的实施机械设备保养和保护制度，并进行定时保养，以保障施工的机械设备时刻保持较良好的工作状态，提高水利工程大坝建设的施工过程。
4.3 材料的质量管理
材料送至施工现场后，要由专门的质量管理人员对入场的材料及产品进行严格的检查、验收，针对特殊材料还要进行试验室检验，保证入场材料的质量。材料储存过程中要建立管理台账，从收货、发货、储存、运输等各个环节加强管理，保证材料应用的合理性。针对质量检验不合理或无出厂证明的材料则坚决不予应用，并在运输过程中加强保护。施工材料应用时，施工单位要填写材料报验单，将其与质量合格证、材料试验报告等送至施工质量管理单位，保证施工材料的质量。
4.4 施工方法的质量控制
在确定施工方案、施工工艺时，要综合考虑技术因素、管理因素、经济因素及组织因素等各个方面的实际情况，选择科学、合理的施工方法，保证施工艺的合理性，在降低施工成本的前提下提高工程质量。确定施工方案时要注意，随着工程进度的不断推进，施工方案也要进一步细化、深化；针对主要的施工项目，要制订几个可行的方案，对比其优缺点，通过反复的论证、比较，最终确定最适用的施工方案。此外，针对施工项目的关键部位、施工难度较大的项目，则要充分考虑到其有可能发生的施工质量问题及处理方法。
4.5 施工环境的质量控制
自然环境具有一定的不可控制性，故此处的施工环境质量控制主要针对管理环境进行讨论。首先要建立健全施工管理机制，建立科学、规范的管理体系，严格规范施工程序，合理管控每个施工环节，提高施工技术水平。优化企业内部管理结构，通过制度上的创新与实践优化人力资源的配置与管理，提升项目的整体管理效力。此外，施工单位还要加强与其它部门的配合与交流，实现施工经验与先进管理理论的有机融合，进一步降低施工企业的运行成本，将自身的主导作用充分发挥出来。
五、结束语
综上所述，我们可以看出，随着水利水电工程地位的提高，土石坝施工技术作为一种新型的施工技术，被越来越广泛的应用到了水利水电工程当中，并且起到了十分重要的作用。在水利水电工程当中广泛的使用土石坝施工技术进行施工随让你有一部分原因是因为是公交为方便，但是也与其有着较高的工程质量有关。在实际进行施工的过程当中，为了更好地保证土石坝施工质量，施工单位应该根据实际的工程情况制定合理的工程建设方案，并且对所需要应用到的材料、设备以及人员进行科学合理的配置，在施工的过程当中保证严格按照相关的施工准则进行施工，保证工程质量。随着我国科学技术的不断提高，人们对于水利水电工程的要求还会不断的提高，我们也应该不断对土石坝施工技术进行深入的探索，更好地提高水利水电工程的质量，为我国综合实力的提高提供保障。
参考文献：
[1]余漓.水利施工中土石坝施工技术的应用探讨[J].建材与装饰，2019（06）：291.
[2]侯波.水利水电施工中筑坝工程的关键工艺[J].河南建材，2019（01）：223-224.
[3]杨著华，普忠波，李继珍.水利工程土石坝施工的技术及趋势探讨[J].工程技术研究，2019，4（03）：44-45.
[4]黄元智，金淑南，王锦.水利工程建设中土石坝技术的运用及质量管控研究[J].江西建材，2018（13）：37+39.
[5]于强.水利施工中土石坝施工技术的应用研究[J].建材与装饰，2018（46）：285-286.
[6]黄诚.土石坝筑坝工程施工技术分析研究[J].珠江水运，2018（21）：64-65.
[7]李坤.水利水电工程中土石方工程施工技术的研究[J].中国战略新兴产业，2018（44）：212.
[8]黄军.分析水工建设中土石坝施工技术[J].建材与装饰，2018（45）：286-287.
[9]王震宇.水利工程土石坝枢纽设计中的要点分析[J].工程建设与设计，2018（20）：165-166.
[10]苏放旺.水库土石坝加固工程中防渗墙的施工管理[J].绿色科技，2018（18）：167-169.
论文作者:李燕军
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第24期
论文发表时间:2019/6/21
标签：土石论文; 施工技术论文; 材料论文; 工程论文; 作业论文; 质量论文; 土层论文; 《建筑细部》2018年第24期论文;