广东永和建设集团有限公司
摘要：土石坝工程是常见的水工建筑物之一，具有施工简单、维护方便、造价成本低等优点，已普遍应用于水利水利工程建设领域。
文章结合具体实例，对土石坝施工技术有关内容及质量控制进行详细分析，目前是为了与广大同行一起，共同提高水利工程质量，更好地为当地农业和经济发展服务。
关键词：土石坝施工；质量控制；清基线；高程控制
前言
土石坝施工技术在水工领域中应用广泛，其主要原材料包括土料、石料以及混合料等，通过一定的施工技术与工艺，筑成挡水坝，也就是土石坝。
土石坝需要的建筑原材料不多，部分施工材料如泥土、砂石等均可就近取材，切省成运输成本，土石坝为散粒体结构，抗变能力较强，结构简单，施工工艺简单，日后需要维修时，程序也不复杂。但土石坝结构也存在不足之处，如坝顶拦截洪水作用有限，无法有效泄洪，故土石坝修筑时，要单独修建溢洪道。
此外，施工中使用的黏性材料质量如果不达标，会影响土石坝结构稳定性；施工过程中倒流操作工序及石坝表面平整度等还存在不足，应在施工中加以注意，做好有关质量控制措施，提高工程质量。
1工程概况
某水库主要建设内容有大坝、导流输水隧洞、溢洪道及灌溉渠系等，属于新型中型工程。其中灌溉渠道长26.88km，流量设计1.40m3/s。 大坝最大坝高，坝顶长，坝顶宽分别为60.4m，168m，6.0m，为粘土心墙风化料坝。 灌溉渠道长大坝右岸为全长为439.54m 的导流输水隧洞，无压洞断面尺寸以及圆形压力洞身段直径分别为2.0m×2.3m以及1.8m，并且以“龙抬头”的方式和全长439.54m的导流隧洞相连。大坝的右坝肩为溢洪道，全长272.25m，控制段驼峰堰堰宽及最大过流量分别为12.0m及245.17m3/s，控制方式为开敞式无闸控制。输水隧洞长439.54m，其中圆形压力洞身段直径及无压洞断面尺寸分别为1.8m及2.0m×2.3m。
2碾压式土石坝施工流程过程分析
2.1施工准备
施工人员在施工之前，应对施工地区进行全面的了解，包括地质状况，土质层在开采区的分布以及剥离层的土质厚度等，地下水位的勘察也不可忽视，还应对该地区的土体厚实程度、密度、颗粒的压缩性及粘合性利用新型的混合法进行抽样分析，本工程主要是利用无用层隔离的方式，在土场开采前，清理土壤表面的树根、杂草及别的植物。
利用由浅入深，大面积大范围的开采方式，在分段的施工场地内进行施工。在平面开采环节，为使吸收土壤中多余的水分，更好的为让立体平面开采工作得到实施，应注意先对大区域的施工范围堆料准备，然后用推土机翻整与晾晒堆积材料，以便实施立体面开采工作。
3施工技术控制要点
3.1结构物测量控制
在施工前对工程测量控制是十分有必要的，虽然土石坝施工技术规范及设计文件规定，坝体清基应清至角砾料层，但由于实际情况复杂多变，坝角排石沟和堆石排水棱体等结构在设计文件中过于理想化，且除了坝轴线及坝顶标高等数据，别的数据均需要施工单位在现场确定， 坝体的结构物位置和高程等作为施工中的重要控制依据，在坝体清基线后才能确定，然后才能依照现实情况循环施工。
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测量放样和高程控制需要在碎石盲体和堆石棱体得到线性确认后才能进行：依照设计文件对于坝顶标高，坝轴线，结构物尺寸的规定，利用有关专业计算软件，在排水盲沟纵坡和排水方向等因素得到考虑后，确定每段距离内堆石棱体和碎石盲沟等线性和高程，并在高程控制中严格执行。
3.2清基线测量控制
依照施工流程，要进行坝体填筑，必须先完成对坝角两侧的排水盲沟及堆石棱体施工等辅助工程。
由于施工工序衔接紧密，且工期较短，因此要想具备施工条件，不让反复返工情况发生，必须先测量确定初期坝的结构线性及高程。
为了使坝基基础条件满足设计文件的规定，应在坝顶高程、边坡、结构物尺寸及坝轴线得到保证的情况下， 数据在清基前计算出理论清基线，然后依照设计要求沿坝轴线方向在碎石盲沟及堆石棱体范围内用挖掘机每个断面开挖5~8 个深坑，断面 60m 一个，并且要把所有深坑的角砾料层高程详细记录。
坝体清基线位置由每60m 处碎石盲沟及堆石棱体角砾层高程，坝底高程，设计文件中的尺寸计算得出。因为地址变化大，坝体长，坝体清基线会不成线性，导致不美观。
为了解决这一情况，保证坝脚线及坝体坡度顺畅，可以采用专业软件 ，把每隔100m的碎石盲体及块石棱体中线位置当做控制点，将线性进行处理，确定控制点的线性变化，进而计算出坝体清基线。
3.3断面图绘制和施工划分
为了提升工作效率，每隔20m，依照计算出的清基线 ，对结构物线性高程控制数据进行坝体开挖和填筑断面图的绘制，之后依照现实情况，计算坝体填挖方工程数量，对施工段落进行划分。
这样不仅能随时合理调整人员机械配置，还能形象进度控制每个施工段落。
4工程质量控制要点
4.1对填筑压实度的控制填料厚度，合理的碾压顺序，碾压遍数以及合理的机械配置应该在填筑工程开始之前，任取一段施工场地作为试验段，据实验结果来进行确认。
压实度应该依照填料的现场实验数据在实验室进行测验，由于填料为土石混合科，用灌砂法检测压实度误差较大，因此可以利用 K30 试验方法，按要求使地基系数超过150kPa/m，填料的料源及含水量也应在建筑过程中严格把关，将不达标的清出场地。 为了不让坝体中间与两侧压实度相差较大，在筑坝过程中，应使层填料摊铺宽度高于设计宽度0.8cm，用挖掘机修整时的高厚度应达 2.5m。
4.2清基本工程
清除表面的灌木，草皮，把粉质土清至角砾层为清基工程的主要内容。 其中，按照清表线清出的草皮灌木等应送至指定位置，还有，为了防止泉眼，穴的影响，在除粉质粘土时应派人专门检测地质情况。
由于地下水位偏高，会给开挖造成困难，因此在施工时，需要对开挖顺序进行调整，地势高的地方最后开挖。对于地下水，可以选择在两侧修建排水沟，利用地势把其引出坝体范围，若地势不满足则可以用抽水机将水抽出并排出坝体范围。当设计要求的高度挖到后，要想进行坝体填筑，需先在底部利用平地机平整，压路机碾压，并且底层地基承载力检测达标后，方可进行。
4.3结合部位处理
对处于施工段落结合部位及水库排水涵管两侧的工程结合部位的处理是特别重要的。
而对这两部位的质量控制要点的阐述将在本章进行。
施工段落结合部位。 平整碾压、检、测段落共同组成了坝体段落， 各段落高差需要控制在 0.5m 以内，在段落结合部用压路机进行碾压，并且对结合部位斜坡段的压实度应严格把握。 严格控制结合部位每层的压实度数据，进行下一个段落填筑之前，为杜绝漏压现象的发生，在平整碾压途中严格控制结合部位。
排水涵管两侧结合部位。为确保涵管两边工作面在进行填筑前保持干燥， 使侧坝基符合规范设计要求， 在两侧清基工程中需将位于排水涵管两侧的老河床内淤泥清出， 对河床内的地表水及地下水截流并利用排水涵管导向下游河道。 用粘土填筑管两侧 10m，出涵管 1m 的范围，并用黏土泥沙涂刷涵管管身，在保持填筑碾压同时两侧高程相同后，每层用打夯机依照30cm 分层碾压 ，并使填料压实度严格符合标准，可以使填料与涵管混凝土衔接彻底。
5结论
土石坝由于施工速度快、施工便捷等特点在水利水电施工中受到青睐。因此应根据实际施工环境，利用科学的方法，合理的施工技术，使工程设计与标准要求，项目建设水平质量得到保障，使土石坝整体质量水平得到有力的提升。
参考文献
[1]李辉，水利水电工程中土石坝施工技术探讨，陕西水利,2011(1).
[2]李子辉，水利水电工程中土石坝施工技术探讨，中国新技术新产品,2012(8).
论文作者:潘小燕
论文发表刊物:《防护工程》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/18
标签：土石论文; 高程论文; 涵管论文; 基线论文; 工程论文; 结构论文; 填料论文; 《防护工程》2017年第11期论文;