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水利工程土坝设计及施工技术研究
水利工程土坝设计及施工技术研究 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。一、土坝设计施工条件 （一）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。（二）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。
二、土坝设计施工技术处理要点 （一）坝基的处理。在处理坝基上，防止渗透作为首要原则，在土坝施工 前，要对周围的树枝树叶等杂物进行彻底清理，对劣质土壤进行清除，若坝基基 础不牢固，应进行土壤改良，去除软土，保证土壤的坚实稳固。对于坝基防渗可 采用黏土栽水槽，不仅施工方便且使坝坡稳固，水槽底宽一般大于等于3m。（二） 土坝黏土料场的选用。为保证土坝的总体质量及使用性能，在雨季来临之前，对 料场做好防水排水的准备措施，以满足对坝用料的使用要求。坝体用料多选用地 质均匀的黏土料，黏土料要贮量集中，要留有一定的备料，以保证不时之需。在 气候寒冷的施工地区，可用干枯树枝来保护土料，将其覆盖，以便来年继续使用。
（三）筑坝技术。在水利工程筑坝中，应选择在少雨的环境中进行，控制好黏土 料的质量，在筑坝过程中严禁使用水分过高的材料用于坝体中，因为粘土土料若 含水量偏高，会影响其抗剪强度，导致土坝施工过程中容易产生孔隙压力，进而 影响坝体的稳定性。若粘土土料含水量大，将会给碾压程度造成困难，从而加大 了坝体的渗透隐患。为了坝体顺利施工，应时刻关注施工区域的天气情况，做好 防水准备。（四）坝体结构。根据当地的地质情况和交通环境等因素考虑，建坝 顶材料厚度应在0.2m，坝顶应向下游侧倾斜3％，上游宜设立防浪墙，高度在1.2m 左右，墙体可用混凝土浇筑，墙体与坝体之间要连接紧密，防止渗透。（五）坝型。碾压式土石坝是碾压式土石坝和碾压式堆石坝的统称，主要可分为：均质坝、 组合式土坝以及组合式土石坝等。水中填土坝最为常见，其一般采用均质坝，用 料多，造价高，但是适用性强。影响土坝坝型的因素有很多，其中最主要的便是 筑坝区域的地质情况以及筑坝材料，除了腐殖质太多劣质土地不适合以外，其他 土地经稍微改良处理均可使用。除此以外，气候条件、施工条件等各个因素均会 影响坝型的选择。
三、土坝设计施工实例分析研究 （一）施工取料。四川将乐高唐水电站位于将乐县高塘镇上游，以发电为 主，组成部分分为左、右岸挡水坝以及开关站等，始建于2005年，历时2年完成。
初征求设计单位意见后，采用外购方式，对土质中杂物进行清除，土坝施工取料 时使用黏土，并交由监理进行审查，确认土料符合标准方可使用。（二）土料实 验。在土坝施工前，需对取土场的土料进行击实试验，在监理的监督下，得到土 料最佳含水量和最大密度后，方可对土料进行确定使用。（三）施工。1.施工前 准备利用工程仪器，如水准仪全站仪对坝基范围进行试验采样，对采样地进行立 杆标记，由测量人员提供样单。首先在建筑之前，应严格按照设计要求对坝基范 围内的覆盖层进行彻底的清除工作，可用工程机械由左到右的顺序进行，如遇机 械处理不了的地方，应及时安排人工处理方法进行清除，进而保证施工期间坝基 土质坚实。2.施工期间注意事项在基础挖掘结束后，应对施工前的基础进行压实 工作，可采用18t的振动式压路机，在机械行走期间开动振动碾，按曲线路线行 驶，使每处碾压遍数达五遍以上，在对坝基进行预埋仪器时，按土坝基础来进行， 分别埋在土坝左右两侧，左侧为0+131，右侧为0+203，然后采用人工堆砌方式 堆筑排水棱体石块，使每块棱体之间紧密无缝隙，厚度小于1m。砂碎石施工时， 不可有垂直相接之处，从外部采购石料，将细碎石铺洒在其表面，待堆砌完成后， 在其内侧包上工布，由工作人员组织人力来完成铺摊工作，保证间隔时间短，如 无法进行，可用塑料膜覆盖其表面，避免阳光照射，起到保护的作用。黏土填筑 时，应严格按照工艺流程进行，首先选择土料厂，再对涂料进行采样实验，向监 理申报等待审批，然后再进行填筑工艺性的实验，继而将实验的数据结果进行归 纳整理，报告监理待审批。3.施工后期土坝处理购置填筑时所需要的用料，再进 行碾压工作。在坝顶进行施工时，施工顺序为先浇筑防浪墙，再浇筑排水沟，然 后浇筑混凝土路面，完成后再进行草皮护坡，在种植皮草前应对浇筑素混凝土方 格网以及素混凝土进行镶边工作。用人工方式对基础进行开挖，用自卸车将工程 用料卸至坝顶，再用人工进行挑运到仓面，在浇筑一周后，可展开回填工作。总 而言之，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。
作者:范永林 单位:黑龙江省大庆市肇州县朝阳沟镇政府
