摘要:土石壩是水利工程中常見的壩型,因其施工相對簡單,經(jīng)濟成本要比其他壩型低很多,所以在工程建設中應用最為廣泛。但土石壩在施工過程中,常常會受到滲流病害的影響,滲流病害是施工中主要控制的一個方面,本文主要對土石壩的施工方法進行簡述,并對滲流控制進行了分析,以供土石壩的建設施工參考。 
關鍵詞:土石壩;滲流;施工;控制 
  1土石壩的分類 
  土石壩主要是由土料、石料或混合料經(jīng)過拋填、輾壓等施工方式堆筑而成的壩型,構成材料多數(shù)可以就地取材,在施工中避免了運輸工序,既節(jié)省了時間,又節(jié)省了成本,具有其他壩型無法比擬的優(yōu)勢。其特點為可以就地取材,另外結(jié)構相對簡單,對地基要求不高,可以很好地適應地形,在施工中,技術簡單,對機械要求不是很高。但土石壩也有不足之處,就是壩身不能溢流,施工導流不如混凝土壩方便,粘性土料的填筑受氣候條件影響較大等。 
  土石壩按其組成材料的比例不同,可分為土壩、堆石壩、土石混合壩,土壩主要是以土和砂礫為主,堆石壩主要以石渣、卵石、爆破石料為主,而兩類材料比例相當則構成了土石混合壩。如果按其施工方法不同,則有碾壓式、沖填式、水中填土壩及爆破堆石壩等種類。土石壩按壩高度來區(qū)分,則有低壩、中壩和高壩三種。在實際施工中,碾壓式土石壩最為常見,按其壩身的配置和防滲體所用的材料種類,則又有均質(zhì)壩、土質(zhì)心墻壩、土質(zhì)斜墻壩、多種土質(zhì)壩、人工材料心墻壩、人工材料面板壩等多種類的區(qū)分。 
  2 土石壩的主要病害 
  2.1滲流分析 
  土石壩由于其構成材料主要是土料或石料,這兩種材料都為顆粒狀物質(zhì),所以顆粒之間有一定的空隙,具有透水性,當水庫中蓄滿水后,由于水的壓力作用,水流會對壩身產(chǎn)生一定的壓力,自然會順著壩身土料、壩基土體和壩端兩岸地基中的孔隙滲向下游,就會產(chǎn)生一定的滲漏。滲漏可能在壩身、壩基和繞壩等部位產(chǎn)生。如果滲流較小,水質(zhì)不含土壤顆粒,清澈透明,一般不會對壩體產(chǎn)生破壞,這樣的滲流為正常滲流;但如果滲流較大,流速快,且夾帶著壩體顆粒,水質(zhì)渾濁,不透明,這樣的滲流就是異常滲流,異常滲流會導致壩體或壩基產(chǎn)生管涌,造成土體滲透破壞,給壩身的安全造成威脅。據(jù)統(tǒng)計我國早期的土石壩工程因滲流而引起的破壞事故率約占31.7%,滲漏導致垮壩的占29.1%,由此可見滲漏造成的潰壩問題是相當嚴重的。 
  2.2滲流產(chǎn)生的原因分析 
  反濾層設計原因:一般在壩體填土與排水體之間都要設置反濾層,如果二者之間的層間系數(shù)太大,或者在施工中出現(xiàn)錯斷混層,或者填土的質(zhì)量不過關,填壓不實,這樣一旦產(chǎn)生滲流,就會把疏松的土料顆粒帶走,從而破壞反濾層,滲流量加大,影響壩體安全。 
  防滲體施工不到位:在土石壩施工過程中,防滲體的施工非常重要,但有時施工時卻達不到設計要求,防滲體不能直達基巖或底部連續(xù)可靠的粘土層,所開挖的截水槽也達不到設計的標準,由于施工不到位,給土石壩的安全留下隱患。 
  岸坡處理不到位:如果土石壩兩岸岸坡產(chǎn)生臺階狀,一定要進行搶平,使坡度相對平順,盡量處理成變坡,確保變坡之間的坡角差不超15°,在處理平臺時,填土高度差不要過于懸殊,防止沉陷量的突變,減少裂縫的產(chǎn)生,從而避免滲透破壞。 
  3 土石壩的施工質(zhì)量控制 
  3.1嚴格按照設計做好基礎處理 
  萬丈高樓平地起,地基的穩(wěn)固是相當重要的,對于土石壩施工來講,地基的處理必須要做到萬無一失,因為土石壩本身重量很大,所以地基要堅固,具備一定的承載力,同時還要具備防滲性能。在施工時,一定要確保地基的穩(wěn)固后再進行填土筑壩,同時要根據(jù)地質(zhì)情況,采取防滲墻、振沖、帷幕灌漿、固結(jié)灌漿等施工技術,對地基進行綜合處理。 
  3.2 要充分掌握地質(zhì)、水文氣象,在合理的季節(jié)施工 
  由于土石壩的組成材料為土料、石料或混合料,壩體材料的本身性質(zhì)對于壩體施工及壩體安全都有重要的影響。土石壩對于水文氣象的影響較為敏感,比如雨季,土料中的含水較多,冬季時土料會上凍。如果在洪汛期施工,還會存在漫頂過流的現(xiàn)象,這在土石壩施工中是不允許的。所以在土石壩施工時,要對當?shù)氐牡刭|(zhì)、水文、氣象等因素有充分了解,合理規(guī)劃工期,科學安排施工時間,盡量避免不利因素的影響。 
  3.3確保土石料的質(zhì)量 
  土石料的質(zhì)量對于土石壩的重要性是不言而喻的,質(zhì)量就是生命,但因土石壩的壩體都較大,工程量自然會很大,所以對土石料的質(zhì)量控制一直是土石壩施工中的難題,也是土石壩填筑的一個軟肋。在施工中,要嚴格按照操作規(guī)程進行操作,嚴格進行施工監(jiān)理,保證填料的質(zhì)量,同時要完善而慎重地進行料場復查及復勘工作,對土石料的質(zhì)量做到有效管控。一般在進行填料前要進行碾壓試驗,取得重要的技術參數(shù),以此為標準,調(diào)整防滲土料的含水量,在施工中必須要求進行試坑取樣,保質(zhì)保量做好填筑面的碾壓及每一層的填筑。 
  3.4確定合理的壩面分區(qū) 
  土石壩工程一般在填筑工序上分為鋪料、攤鋪、灑水、壓實、質(zhì)檢等工作。在壩面分區(qū)流水作業(yè)中,防滲土料的施工應根據(jù)填筑的需要,根據(jù)實際情況合理劃分填筑區(qū)域,進行流水作業(yè)。對采用平起填筑與臨時斷面填筑的土石壩工程,不可一味減少臨時斷面填筑量而影響大型機械的正常施工,必須要確保填筑質(zhì)量。 
  總之,土石壩的施工過程中,要從設計、選料、施工、驗收等各個環(huán)節(jié)進行嚴格的管控,確保施工質(zhì)量,保證建成后的壩體能安全平穩(wěn)的運行,避免異常滲流的發(fā)生。