摘要：水利工程是我国农业发展的保障，也是促进社会进步的一项重要工程。土坝的历史可以追溯到很久，建筑工人也有了丰富的经验，如今土坝建筑技术日益完善，从选址到施工都有着严格的施工流程，为我国农业发展做出了重要的贡献，利国利民。鉴于此，本文主要分析水利工程土坝设计及施工技术。
关键词：水利工程；土坝设计；施工技术
1、概述
自古以来，许多著名的水利工程就是在中国诞生，这对中国水利事业的发展具有十分重要的意义。在水利工程建设过程中，占据了优越地理位置的地区得到了充分发展。随着中国经济的快速发展与水利工程的不断推进，对水资源的需求量越来越大，但目前水利工程数量并不能满足实际需求，因此我们必须增加水利建设项目。在水利工程的建设中，土坝是一种非常重要的挡水建筑物。土坝工程历史悠久且能适应各种地形和气候，致使其应用广泛，同时，人们在设计施工中积累了一定的经验。为了提高土坝施工的实用性及经济性，应在符合我国施工标准上，结合实际情况展开设计与施工。
2、水利工程土坝设计施工条件
2.1、地质环境条件
因土坝是一种古老传统的建筑，所以在施工期间存在着一定的风险。在土坝施工前，承建部门及施工单位应对文件中的设计方案进行再三评估，提前采取有效可行的预防措施，共同研究和预测土坝在施工期间可能出现的突发性危险情况，提前制定相应的措施方案，避免给工程造成不必要的损失。
2.2、区域气象条件
为确保土坝施工的顺利进行，有关的部门对施工区域的气象条件也应做好提前观测准备，分析该区域的气候条件和降水情况，以保证施工期间不受恶劣的环境因素破坏。土坝施工多选择在春秋两季，一方面土壤中所含水分不多，另一方面春秋季节气候稳定，有利于施工。为不影响施工进度，应对施工区域的气候情况进行长期的观测。
3、土坝施工技术处理措施
3.1、坝基
为了有效地防止坝体的渗漏，要彻底地清除坝基位置的树根、树枝、腐殖土和弹簧土。总之，一句话需要对土坝的坝基进行技术处理。
3.2、粘土料场选择及保护
为防止降水和地下水进入到料场中，在雨季来临之前，要将料场的排水条件进行适当的改善，阻止土料的含水量增加。为了使物理性能够符合坝体用料的各种要求并满足坝体填筑的需求，在对粘土料进行选择时，要有一定的备用料，贮量要相对集中一些，且粘土料的质地要均匀，总体的贮量要够。还需要了解与分析粘土料的物理性。要尽量不占用耕地，并且方便开采和运输。在寒冷的地区可以利用树叶和干草、积雪等保暖措施进行覆盖，保证料场第二年施工不会被耽误。
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3.3、筑坝
施工尽量安排在少雨的季节，由于含水量高的土料抗剪强度较低，容易产生出光滑的土层接触面。在筑坝时含水量高的土料无法对其进行碾压，因此要禁止含水量过高或是超标的粘土料进入到坝体的建筑中。要严格地按照有关规定来进行设计，如果发现弹簧土，就要将其进行彻底的抠出。要根据有关规定进行取样并测试。在筑坝过程中，并要对土坝填土时的铺土厚度进行严格的控制。另外，要多注意当地的天气预报和雨情，且要采取一些防雨措施，尽量使作业面上不会出现积水等情况。
4、水利工程土坝设计施工技术实例分析
某水电站具有灌溉和防洪等多种功能的综合型水利工程，以水力发电为主，主要由左右两岸的挡水坝、发电设备厂房、泄洪闸、开关站等组成。
4.1、土坝施工土料的选用
该水利工程土坝施工所使用的土料取自位于左岸的黏土料厂，在获得设计部门同意后使用挖掘机开采并运到施工现场，将土料中树叶杂草等杂物清理干净，取样试验后经监理工程师签字确认后符合设计标准方可使用；在土坝施工时所使用的碎石以及排水棱体块石蹅均采取外购形式，并从中筛选出符合设计施工标准的材料使用。
4.2、该工程土坝施工技术
在实际施工前依据设计图纸使用挖掘机从左至右清理坝基覆盖范围区域。而后使用全站型电子速测仪进行坝基开挖范围的实地放样工作，使用小红旗做好标记，样单由测量技术人员提供。将基础开挖完毕后，接下来进行基础压实作业，使用18T震动式压路机，压路机以‘S’形线路前进反复碾压，同时开启振动碾，每块碾压次数不应少于5次。在预埋土坝坝基监测设备时，应严格依据土坝坝基设计图纸施工，将检测装置分别预埋在坝基左侧0+121与右侧0+213的基础断面处。运用人工砌筑棱体块石，棱块间无水平缝厚度小于1m。对砂碎石排水体也采用人工砌筑的形式施工，砌筑完毕后将排水体表面铺撒一层细碎石。在排水体砌筑完毕，填筑黏土前依据设计要求，在其内侧面覆盖土工布，铺盖完毕后再进填筑黏土，应尽量缩减作业间隔，如无法连续作业则应使用塑料布将其表面覆盖，防止阳光直射，起到防护作用。
在坝体土料选用方面应进行取样试验，选择土料厂家采买土料，并将土料取样试验获得详细结果后经监理工程师审批，通过审批后方可开展土坝上坡面的施工作业。当施工达到土坝填筑设计高程要求时方可进行坝顶的施工作业。施工流程依次为：首先砌筑防浪墙和排水沟、而后利用混凝土浇筑道路。这些工序全部完工以后再进行后续的收尾工作，主要有坡脚处的排水沟处理、种植草皮以护坡以及使用素混凝土镶边等工作。在草皮种植作业前，应先使用自卸式车辆把混凝土运送至坡后，通过人力运送至施工现场，使用混凝土来浇筑方格网并镶边。在砌筑完毕排水棱体之后在开展排水沟的施工作业，当混凝土浇筑完毕5d以后回填，并采取人力挖掘基础的形式作业。
总之，由于土石坝设计和施工技术的发展，土石坝历史悠久，使土石坝具有许多独特的优越性，在施工与设计中已积累了丰富的经验，可以就地、就近取材，几乎任何土石均可筑坝。节省大量水泥、木材和钢材，放宽了对筑坝材料的要求，减少工地的外线运输量。再加上最近几十年来新的筑坝理论和施工技术的高速发展，土石坝已经成为世界坝工建设中应用最广泛、发展最快的一种坝型。
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论文作者:焦瑞琴1,丁莉娟2,李永强3
论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/16
标签：土坝论文; 水利工程论文; 坝基论文; 作业论文; 施工技术论文; 料场论文; 黄河论文; 《防护工程》2018年第6期论文;