摘要：土石坝是一种历史非常悠久的坝型，由于其采用的主要原料土料和石料采取比较的方便，所以在水利工程中得到了广泛的应用，但是土石坝同样也存在突出的缺点，尤其是在施工中容易受周围自然环境及气候的影响。因此在施工过程中要做好各个环节的质量控制，不断提高土石坝施工水平，进而使土石坝更好地在水利工程中发挥作用。
关键词：水利工程；土石坝；施工技术；应用
一、前言
土石坝是一种历史非常悠久的坝型，由于其采用的主要原料土料和石料采取比较的方便，所以在水利工程中得到了广泛的应用。随着现代工程施工技术的不断发展，土石坝的施工工艺也在不断的发展和改进，特别是近年来了在材料科学的迅速发展之下，土石坝施工技术的运用也进入了一个新的历史阶段。
二、土石坝工程优缺点
在水利工程施工中土石坝具有造价成本低廉、适应复杂地质条件能力强、施工质量易控制等非常鲜明的优点，但是也同样存在坝体易变形、施工过程易受周边环境影响及不能泄洪等不可避免的缺点。
1、土石坝的优点
第一，造价成本低廉。由于土石坝在施工过程所需的主要材料是土料和石料，而且对于土料及石料并没有特别的要求，因此基本上可以实现就地取材，而这也正是土石坝在水利工程中被广泛应用的最主要原因。由于水利工程中筑坝所需的原料方量非常的大，而土料、石料都可以就近选取，因此可以极大节约运输成本和运输时间，所以综合施工造价成本非常的低廉。
第二，适应性强。由于土石坝本身就属于散粒体结构，所以具有极强的适应能力。一般的混凝土工程对于坝基的要求比较的高，究其原因是混凝土属于刚性体，如果地基不稳定会造成上部结构的倾斜。而土石坝由于其散粒体结构可以很好的适应地基的形变，所以对于地基的要求也不高。而地基处理恰恰是水利工程中的施工难点，土石坝由于对土基要求较低所以在水利工程中得到了广泛的使用。
第三，施工质量易控制。土石坝的结构非常的简单，施工主要工序就是抛填和碾压，所以在实际施工的过程中工序少，只要注意原料的混合比例，再确保施工过程中按照设计要求达到规定的压实系数即可，所以施工质量容易得到控制。
第四，维修和改造方便。由于土石坝无论是施工的工艺还是所需的原材料，其要求都并不是很高，所以在后期的维修及改造方面也非常的便利，而且维修及改造的成本也非常的低廉。
2、土石坝的缺点
尽管土石坝在水利工程中应用普遍，但是其本身并不是完美无缺的，与它鲜明的优点相比，其缺点也是非常的突出。
第一坝体易出现变形。由于土石坝是由土料、石料加混合料经过分层碾压后形成的，所以其结构的整体性比较的差，虽然对于不同地基有良好的适应能力，但是一旦地基生沉降或形变，其坝体也会相应的发生形变。除此之外在坝体建筑的过程中，如果压实系数达不到设计要求，也会导致成形后的坝体发生变形，所以总体而言，土石坝的抗变形能力比较差。
第二，受周边环境影响大。由于土料是土石坝筑坝所用的主要原料，而土体又容易受周围环境的影响而发生吸水而破坏土体内部结构的平衡，而一旦土体的结构平衡遭到破坏，那么其土体内部的粘聚力也会大大的降低，表现在的坝体上就是其抗洪及抗形变能力大大的降低。事实上由于我国南北自然环境、地质条件差异极大，所以土石坝受环境的影响也非常的大。
第三，不能进行泄洪。土石坝最大的缺点就是其结构往往是一个整体，如果一旦洪水量超过抗洪设计标准，那么整体坝体完全浸没在水中，受流水冲击力的作用就存在溃坝的风险。而出现这种情形的主要原因就是土石坝不能够进行泄洪所造成的。所以在实际建设中，一般在土石坝建设周边还要相应的建设专门的泄洪通道，以防止汛期洪水没过坝体，对坝体结构造成危胁。
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三、水利施工中土石坝工程施工技术要点
1、原料的选择
原材料质量的好坏直接决定着整个工程项目的质量。土石坝的筑坝过程中对于土料和石料的使量最多，所以对于土石的选择也要严格的把关。
第一，土体的选择。不同的土体其结构稳定性和抗渗性能也各不相同，以黄土和粘土为例，黄土的结构稳定性就比较的差，特别遇水后易湿陷，而粘土的饱和吸水率较小，所认其结构的稳定性较强。由于土石坝的建筑是为了防洪抗汛，所认为了保证筑成坝体的结构安全稳定，其土体的选择尽量要选取抗渗性能较好的土体。除此之外，由于土体地施工过程中还要吸收一定的水分，所以土体原料的含水率必须要低，且密实度要好。
第二，砾石的选择。石料的选择同样是筑坝中必须要严格把关的，毕竟如果砾石太大或是太小都会影响与土料的混合。砾石过大，在施工中很难与其他砾石结合在一起，使砾石中间存在较大的空隙；而砾石太小，它的强度也就小，不能满足施工质量要求。因此，我们对需要采取一些措施对砾石进行加工处理，使它满足施工需要。
2、原料厂的规划
原料厂的建设对于土石坝施工而言是非常重要的。首先要结合坝体的建设位置，合理的选择原料厂的位置，确保距离适中；其次结合土石坝的规模合理的建造原料安放场地，确保料场库存量能够达到坝体总方量的标准要求；第三同时要做好原材料的相关防护工作，特别要注意原料的防水，必要时要修筑防水、排措设施，以保证土料和石料的含水率稳定，坝体的建造质量奠定基础。
3、土石料的加工
虽然土石坝的筑造简单，其原材料可以就地取材，但是并不意味着原材料可以直接使用而不经过处理。事实上正是由于筑坝所需要土料、石料都易受周边环境的影响，所以筑坝使用的原料必须要经过处理后才能用于施工当中。
对于土料的处理在存放堆积的时候要通过翻晒、烘烤以及掺料等方式对土体中的含水量进行人工降低，而在使用时要在运输的过程中要适当的加水，以提高土体的含水量。而对于石料的加工，要特别注意对于砾石粒径的控制，对于超径砾石的处理一般情况下有两种方式，一种是浅孔爆破法；另一种是机械破碎法。浅孔爆破法是指用手持式风动凿岩机对超标的大粒径进行爆破；而机械破碎法是指用重吊车重锤等方式用大型机械对超粒径的砾石进行破碎。除此之外还要注意控制石料的含水量，虽然与土料相比石料的吸水率要低，但是由于很多砾石都是从河流中开采回来的，所以要注意对石料进行滤水。
4、坝基的处理
虽然土石坝对于复杂地基的适应能力比较的强，但是并不意味着对于筑坝基础不进行处理。在施工之前，要对坝基的地质进行细致的勘察，尤其是要探明是否存在溶洞或软弱层等影响地基稳定性的地质因素，一旦发现必须要科学的采取相关的措施，来确保坝基的地质条件稳定；除此之外，在施工前还要注意对坝基和岸坡上的植被、杂物进行认真的清理，确保施工基面干净。
5、土石料的压实
压实系数是衡量水利工程中土石坝质量的关键指标。在应用土石坝分层强夯填筑技术过程中，需要对每层土石填筑厚度进行严格控制，毕竟如果一次性摊铺的厚度太大，那么就很难保证压土的密实性，而如果摊铺层太薄，会大大的增长施工的成本。因此在施工过程中要严格的控制土石料的摊铺，确保符合相关的规范要求，确保整体的压实质量。
四、总结
综上所述，土石坝作为一种基本的坝体类型，具有施工方便和成本低等特点，在水利工程中得到了广泛推广和应用。但是土石坝同样也存在突出的缺点，尤其是在施工中容易受周围自然环境及气候的影响。因此在施工过程中要做好各个环节的质量控制，不断提高土石坝施工水平，进而使土石坝更好地在水利工程中发挥作用。
参考文献
[1]王玉婷,高亚威.水利施工中土石坝施工技术的应用探讨[J].南方农机,2019,50(03):245.
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[3]拓筱杨.水利水电工程中土石坝施工技术探讨[J].黑龙江水利科技,2018,46(09):113-115.
论文作者:薛日国
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/2
标签：土石论文; 砾石论文; 石料论文; 水利工程论文; 结构论文; 地基论文; 坝基论文; 《基层建设》2019年第9期论文;