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摘要：土石坝是水利水电工程建设项目的一种，是指以石料、土方为主要原料辅以其他混合料经初级的碾压、抛填等工艺堆砌而成的水坝。土石坝的应用较为广泛，同大型的钢筋混凝土坝体相比，土石坝在施工时可以就地取材，无需投入大量的人力、物力。自上世纪七八十年代以来，国内国外对土石坝的进行了大规模的利用。20世纪末、21世纪初，随着建筑材料的革新和混凝土工艺的提升，土石坝建筑进入了一个全新的阶段。按照建筑材料的不同，土石坝可分为土坝、堆石坝、土石混合坝和混凝土面板石坝。土石坝按照施工工艺划分，可分为冲填式土石坝、碾压式土石坝、定向爆破土石坝等。
关键词：水利水电；土石坝；施工技术
1土石坝的优点及缺点分析
1.1土石坝的优点
土石坝工程都是就近取材或者就地取材，大大节省了钢材、水泥和木材等建筑材料，减少了运输费用，减少了工程的成本。土石坝结构简单，建成以后维修比较简单，在原有的坝建基础上进行加高和扩建比较容易进行。由于土石坝的坝身是土石散粒结构，它适应变形的特点非常突出，因此在选择搭建坝基时，对低级的要求很低。土石坝的施工还有技术简单，工序少，组合机械能很快施工的优点。
1.2土石坝的缺点
对于排洪方面由于坝顶不能溢洪，一般要另外设计溢洪道。由于土石坝的材料很大一部分都是黏性的土料，因此它的填筑会因气候的变化而受到影响。散粒结构的坝身容易导致坝体沉陷和不均匀沉陷。
2土石坝的施工技术
2.1料场规划
对料场进行科学而合理的规划布置主要包括：有效利用场地空间、对建筑材料进行合理的分类储存和对施工机械设备、人员进行合理的调配等。在有效利用场地空间方面，主要是对料场的位置和选择和对料场高程的布置。通过对料场的规划，可以对施工所有的各项条件进行合理的配置，其中包括硬性指标，如对施工地的地质情况进行全面而综合的勘察，以确定土石坝的建筑规模和相应的人力、设备、资金投入等。
2.2施工材料的加工
土石坝的施工材料无外乎土方和石料两种为主，对两种材料的加工要分别进行，以保证后期填筑施工的开展。
（1）土料的加工及处理。建设土石坝所需的土料一般都采集比较颗粒均匀，表面亲水性强的土料。一般情况下，要对土料进行精密的检测，以确定土料的最优含水率（一般为正负2%）。如果要提升土料含水率，一般都是在料场储料位置加水，或者是在土料的开挖、装填过程中加水。根据土质和土料中含砂量的不同，分别采用先筛除、过滤而后再进行加工的技术进行分类的加水处理。对于含水率较高的土料，处理起来则相对简洁，一般应用的方法有翻晒法和烘烤法等。
（2）石料的开采及处理。对砂砾石料的开采和处理一般采用陆地和水下两种开采方法。对大块石料的开采一般都采用爆破法，根据所需石料的不同，爆破方法也多采用孔梯段爆破、浅孔爆破等。根据土石料采集现场情况，配合机械进行运输工作，一般的运输方法有：正向铲开挖，自卸汽车运输上坝和胶带机运输上坝；挖掘机开挖后，通过胶带机运输后自卸汽车上坝等几种方法。
3土石坝的材料填筑
3.1坝面作业
在填筑作业中，一定要做好坝面作业的具体组织工作，合理的安排坝面的设备、施工人员和用料的位置和作业次序，按照施工方案对坝面的铺料、洒水、压实等工作进行分类和排序，这样既保证了坝面施工现场的秩序，又提高了施工效率。
3.2施工填筑方法
（1）平起施工法。为了保证有较大的堆石填筑面和满足某些机械施工的要求，在进行坝面施工时，多采用平起施工法，这种施工方法可以减少施工过程中出现的接坡、削坡等工序。特别值得一提的是，平起施工作业可以减少材料运输过程中对放渗料区的干扰。
（2）断面填筑施工法。土石坝的建设，一定要满足防汛和渡汛的要求。受施工条件和投资以及工期额限制，如果要在短期内达到防汛所要求的坝高，就必须采断面填筑施工方法。如遇雨季，土石坝内部不能进行填筑作业，那么进行临时断面的填筑就是最好的选择。在进行断面填筑施工时，因综合考虑多方面的因素，在临时断面到达填筑高度后，再进行尾部填筑。
（3）强夯填筑。土石坝的强夯填筑一般采用分层填筑的形式，根据实际方案要求，一般没层的填筑厚度在12m～22m之间。进行强夯实填筑时，一般先夯实土石层中的新土石层，再进行下一轮的夯击。在夯击过程中，要注意控制每层土石填筑厚度与采用夯击动力的能量，使土石料的密度达到最大，减少填筑后的坝面沉降。采用合理的施工技术，可以显著提高土石坝施工作业的效率。经过精细技术控制后建设而成的土石坝，后期的维护和利用也将更加便捷和高效。下面作者结合一个工程实例，就水利水电工程中土石坝施工技术的应用做大致的介绍。
3.3土石坝防渗技术及应用
3.3.1劈裂灌浆防渗技术
该技术是目前应用较为广泛、防渗效果较好的一种技术，其技术机理是在土坝中采用劈裂灌浆，使用一定的压力，使坝体沿坝轴线小主应力面劈开，灌注泥浆，并使浆坝互压，最后形成10cm~50cm厚的连续泥墙，同时泥浆使坝体湿化，产生沉陷，增加坝体的密实度，这项技术不仅起到防渗作用，也加固了坝体。这种坝体可以就地取材，施工简便，投资省、工效高。推广初期，技术规范要求为坝高50m以下的均质坝和宽心墙坝，并要求在低水位进行。近年来，逐渐推广到坝高可超过50m，不仅低水位能进行，高水位也能进行；不仅可以劈裂坝体也可劈裂堤坝地基；不仅在宽心墙坝进行劈裂灌浆，也可在其它心墙坝进行。同时，也逐步应用到湿陷性黄土宽顶坝、沙坝等。大量研究试验结果显示，在堤坝地基附加应力场影响范围以内，沿坝轴线也有一个铅直的小主应力面，只要沿堤坝轴线布孔，进行压力灌浆，就可以实现定向劈裂，并且防渗效果很好。
3.3.2高压定向喷射灌浆防渗技术
该技术是在以前引进日本高压旋喷灌浆法的基础上改进而成，用于险库坝基防渗，取得了较好的效果。近年来在已有经验的基础上，进一步提高了施工工艺、专用设备、喷射形式，设计计算及相应的技术参数。原来仅能用于土、沙、细颗粒砂砾石层，现在有了新的进展，逐渐扩大到强透水的砂卵石、砂卵漂石和堆石碴层中。在这样的地层内，利用旋转钻钻孔进尺慢，过多地使用固壁泥浆充填地层，增加喷射时能量消耗，影响板墙的有效长度和厚度。目前较为先进的是“冲击带管钻孔，泥浆固壁提管”的造孔新办法，它的优点是：第一，成孔保证率高，孔斜率容易控制；第二，固壁泥浆不盲目扩散，从而减少高压喷射的能量消耗，增加了浆液的渗透能力，提高了成墙效率；第三，施工速度快；第四，机具磨损少，钻具消耗低。
4结束语
基于土石坝对地形地质条件的要求较低，节约水泥、钢材从而减少工程投资等优点，同时随着大型高效机具的采用，坝体防渗结构和材料的改进，施工人数的大量减少，施工工期的进一步缩短以及施工费用的显著降低等，使得土石坝的发展前景极为广阔。土石坝不仅在当今国内外中低坝广泛采用，而且兴建的高土石坝也越来越多。砼面板堆石坝的经济性和快速施工，已成为坝工建设中具有很强竞争力的一种新坝性，更是使土石坝“锦上添花”。在土石坝的施工组织设计中，应尽量考虑合理的施工方法和施工技术，在满足使用要求的同时，尽量做到节约材料，降低造价。土石坝的多重优越性以使其在当今的水利水电项目中站稳了脚跟，已被社会所公认。
参考文献：
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