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摘要：随着我国经济的不断发展，在水利设施方面的工程建设也日益完善，尤其是在水坝修筑这一工作上的成果十分显著。水坝的修筑是我国水利工程建设项目的重中之重，并且修筑完工的水坝在防洪抗洪，修复河道，保护水资源以及农田灌溉等方面都起着至关重要的作用。而我国在水利工程建设时，可供选择的水坝类型也有很多，如三峡的重力坝、拱坝、支墩坝以及本文将研究的碾压式土石坝。下面，本文将结合作者自身多年从事水坝工程研究的工作经验，分析一下碾压式土石坝施工技术与质量控制要点，并进行探讨，供广大水利工程建设同行进行参考。
关键词：碾压式土石坝 施工技术 质量控制 相关要点
引言：随着我国水利工程建设的兴起，越来越多的水坝开始修筑，其中土石坝因其结构简单，可以就地取材从而不过多浪费修筑水坝材料，极大节省了钢材水泥等一系列特有的性质成为我国一些小流量河流水域中主要修筑的水坝类型。并且由于碾压式土石坝的结构十分简单，所以并不需要及其专业的相关技术人员进行设计与指导便可修筑。
1.我国现阶段碾压式土石坝类型：
1.1土质防渗体水坝
土质防渗体水坝从字面意思便可以看出，这种水坝的特点，即应用密度较大的土质作为修筑水坝的主要材料，利用粘土将石头粘合在一起，而在水坝的顶部采用密度大，透水性大的土料进行修筑，其目的是在河道相对狭窄，但水流量多，水流速度大的河道，不至于使河水被过多阻塞在水坝处，从而对坝体产生过大的压力。
1.2非土质防渗体水坝
该水坝的特点与上述土质防渗体水坝的特点相反，该类型水坝在一定程度上为了使坝体抗压能力加强，在修筑时先打入地基，并且使用了一些钢筋进行加固后，再用粘土或者水泥将石头块之间进行粘合，一些非土质防渗体水坝还会在水坝顶端铺盖一层沥青，其目的是通过使坝体上表面光滑从而使水流通过时不受阻挡以外还可以充当桥的作用，供车辆通行。但非土质防渗体水坝仅适合修筑于河床前，河道狭窄，且水流量小以及水流速度缓慢的河道。
1.3均质坝
均质坝是碾压式土石坝中最常见的类型，并且均质坝是最不需要特殊材料的碾压式土石坝。均质坝通体都采用粘土或者水泥将石头粘合到一起，因其材料十分简单，所以均质坝相比于以上两种碾压式土石坝类型的特点较为普通。
2.碾压式土石坝的优点及缺点
2.1碾压式土石坝优点
碾压式土石坝的优点十分明显，相比于其它大型水坝，碾压式土石坝的规模很小并且结构十分简单，因此在施工时工程量也十分小，有时一座碾压式土石坝从开始修筑到完工仅需要几天的时间。因为碾压式土石坝结构十分简单也使得修筑碾压式土石坝的材料很容易得到，修筑碾压式土石坝大部分材料可以通过现场直接获取，修筑水坝主体时仅需要一定量的石块进行垒坝体。除了以上两个优点外，最后一个显著的优点便是土石坝维修工作十分简单，只需要通过查看坝体是有无裂纹来判断土石坝是否出现异常，但因为修筑碾压式土石坝的河流一般都是水流量极小，所以很少出现碾压式土石坝发生崩坍的现象。并且当夏季雨水过多导致河道变宽，水流量增加时，可以在原有坝体上，按照原来的土石坝修筑方式进行扩建或者加高。总而言之，在对于一些水势较为简单的小型河道时，修筑碾压式土石坝是最经济的水坝类型。
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2.2碾压式土石坝的缺点
碾压式土石坝的优点从另外一个角度来看也正是碾压式土石坝的缺点。土石坝的修筑方式以及修筑材料决定了土石坝的排水量小，在夏季涝期土石坝面对水流量的增加常常发生积水过多的现象。其次，修筑土石坝时由于其使用的修筑材料的原因，天气气候决定了土石坝修筑的工期，在雨季修筑时，碾压式土石坝往往会因为雨水过多，导致粘土或者水泥的粘连度下降，从而使石块之间无法的紧密粘合。
3.碾压式土石坝施工技术与质量控制
3.1选取修筑河段及碾压式土石坝类型
在对一条河道上修筑碾压式土石坝之前，首先要进行修筑地点的选择，在选择修筑地点时，要考虑多方面因素，如河道的宽窄度，河床深度，以及区间内水流速度。通常我们会选择河道较宽，且河床较深的地势进行修筑土石坝，因为在这种地段修筑土石坝会极大程度上通过地势的影响从而使坝体受压程度降低，并且在雨水过多的夏季，当河流水流大幅上涨时，修筑在这个地段的土石坝容水量相比于河道狭窄，河床高的地段容水量更大。
在选择完修筑地点后，要通过对修筑地点进行水流速度和水流量的测量，从而确定碾压式土石坝的修筑类型，是土质防渗体水坝还是非土质防渗体水坝。对于水流量过大，水流速度快的河道必须选择非土质防渗体水坝，以免在水流量大，水流速度过快时加大了坝体承受的压力。对于水流速度慢，水流量小的水坝，可以选择土质防渗体水坝，但想充当桥梁的作用，可以在坝体上层铺垫碎石后，再铺盖沥青路面。
3.2土石坝施工前期准备工作
在确定完修筑河段以及土石坝类型以后，可以通过计算在区间内水的流量从而得到所要修筑水坝的体积，并进行大致地准备修筑材料。在准备修筑水坝的材料时，可以就地取材，通过爆破河床或者河道附近来获取碎石，爆破河道附近来获取碎石还有一个作用，爆破后的爆破坑可以充当修筑水坝时河道的分流河道，从而实现一举两得的目的。
在修筑材料准备完以后，要对河道进行排水分流作业，在修筑水坝前的河道通过堆积沙土来阻拦河流，再利用实现获取修筑材料爆破后的爆破坑进行分流，使得修筑水坝的河段处于无水状态。然后进行地基清理工作，而挖地基的泥土同样可以被利用为水坝修筑时的建工材料。
3.3土石坝施工作业
前期准备工作完成后，便可以进行水坝的修筑，首先要进行地基的修筑工作，由于地基是修筑在河流中的水坝，因此地基深度以及规模要大于相同体积的楼房。在挖地基时，通过对河流测量所获得的数据计算出水坝所要承受的压力，再根据水坝抗压值决定地基的深度以及面积。并且保证地基与河床之间的贴合度，必须达到完全贴合状态，因为“千里之堤，溃于蚁穴”因此不可以存在一丝一毫的缝隙。
地基修筑完成后，进行水坝坝体的修筑工作，为了保证水坝的质量，使水坝抗压能力更强更加牢固，可以在地基种插入钢筋笼来固定坝体砂石料，在钢筋笼种填入石料，必须保证钢筋笼在填充完石料后是实心状态，这样才会使坝体抗压能力更强。并且为了减小水坝底部水压，要将水坝整体修筑成梯形，加大水坝底部与地基的接触面积。为了使水流能够通过，可在钢筋笼之间留出缝隙，加大水流的排放量。并且可以通过安装可以调控的旋转钢筋笼，在需要调整水流排放速度时，通过调空钢筋笼进行旋转，从而达到控制钢筋笼间缝隙的大小程度。
3.4土石坝模型实验
在土石坝施工前期可以选择进行模型实验，即通过土石坝施工图纸，进行模型制作，所制作的模型一定要按照设计图纸的比例进行缩小，并且制作模型的材料要完全与实际修筑的水坝相同。通过模仿河流的水流环境，对模型进行冲击，检验模型的抗压程度。模型试验这一做法很大程度上为实际施工以及水坝建成后投入使用提供了较为有力的实践依据。
结束语：随着我国水利工程建设的不断发展，对于一些乡村以及小城市之间存在的规模较小的河流，修筑土石坝不仅可以起到防洪抗涝的作用，也在一定程度上减小修筑大型水坝而产生的过大财力消耗，并且使得施工工期更短，修筑更加高效。因此，不断完善土石坝施工的技巧以及使得施工手段更加具有科学性是水利建设工作的重中之重。
参考文献：
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[2]鲁浦吐拉·木提里浦.水库碾压式沥青混凝土心墙施工技术[J].河南水利与南水北调,2017,4608:37-38.
[3]刘玉玺.碾压混凝土坝施工信息模型原理与应用研究[D].天津大学,2015.
论文作者:王明昌,李学文
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/20
标签：土石论文; 水坝论文; 水流论文; 河道论文; 土质论文; 地基论文; 材料论文; 《防护工程》2018年第34期论文;