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摘 要土石坝是目前国内外坝工建设中广泛采用，发展较快的一种坝型。本文结合实际工程，分析了水利水电工程土石坝的施工技术的引用，为土石坝施工提供参考。
关键词土石坝施工；料场规划；坝体填筑；施工技术应用；建筑施工
中图分类号TV文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)061-0142-01
土石坝就地取材是指由当地土料、石料或混合料经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。由于其具有就地取材，对坝基地质条件要求不高，结构简单，节约三材和易于施工等优点，已成为目前坝工建设工程中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。尤其是在我国，土石坝的比例已占到百分之九十多。土石坝的种类有很多种，按其筑坝材料的不同，可分为土坝（筑坝材料主要为土和沙砾）、堆石坝（筑坝材料主要为石渣、卵石和爆破石料）、土石混合坝（以上两种材料所占比例相当）；按其施工方法的不同，可分为碾压式土石坝、冲填式土石坝、水中填土坝和定向爆破堆石坝等，其中以碾压式土石坝的应用最为广泛；按其坝高的不同又可分为低坝（H<30m）、中坝（30m≤H<70m）、高坝（H≥70m）。下面笔者相结合实际工程中对水利水电工程土石坝施工技术应用进行探讨以及本人以施工放来对水电工程的一点理解。
1工程概况
以某水库大坝为粘土心墙坝，坝高49m，坝顶长250m，宽9m，设计正常高水位为100m，校核洪水位为104m，属二级建筑物。坝址处流域面积2170km2，坝址以上河流全长105km；其中50km为通航河道，常年有载重5t～l0t的木船和竹木筏过坝。坝址两岸系高山，山坡较陡。坝址河谷宽度200m，河底高程20m。两岸覆盖层较薄，基岩为石英砂岩（x级）；河床基岩较好，两岸岩石节理发育，风化较深。河床沙砾覆盖厚度0～4m，平均2m。坝址上下游均为宽阔冲积台地，在上下游3km～7km的台地和河滩上，有满足筑坝要求的大量沙砾料（Ⅲ类土）。
2施工导流
由于本工程坝址处河床较窄，不宜布置永久泄水建筑物，分期施工难以保证土石坝的施工质量，故而在选择施工导流方案时，利用两岸坚实的高山，采取了全断面隧洞导流方式。导流隧洞形式为城门洞形，洞宽9.5m，因坝址区域地质条件较好，施工队伍机械化程度高，故采用全断面微差爆破一次成型，周边采用光面爆破。洞中心位置布置掏槽孔8个；周边布置光爆孔80个；崩落孔间排距1.3m～1.5m不等布置。实际布置炮孔60个。共布孔148个。施工中采用钻孔台车钻孔，崩落孔和周边孔钻孔直径40mm，掏槽孔钻孔直径45mm；采用装药台车装药；采用楔形掏槽，非电毫秒微差起爆网络，一次性爆破。另外采用轴流式双向通风机散烟；利用装药台车，人工排除危石、浮石，洞口处进行了喷锚支护。出渣采用1.7m 装载机装7.0t自卸汽车运输，用做坝体填筑料（大块石经过破碎达到填筑料要求后用作填筑料）。
3料场的布置及土料加工
3.1料场的布置
在布置料场的位置时，应综合考虑料场所在位置的交通是否便利，填筑料的质量是否合格，取料的难易程度等因素，同时还应考虑填筑的数量是否满足坝体填筑的需要。若不能满足，则需选择多个料场。本次工程在坝址上下游3km～7km的台地和河滩上，有满足筑坝要求的大量沙砾料（Ⅲ类士），因此将料场布置在这个区域。导流隧洞开挖后的碴料也用于坝体填筑。
3.2土料加工
由于新开采的土料中含水量均較大．因此在填筑前应控制土料的含水率，保证在填筑压实时土料的含水率在最优含水率上下2％左右。由于本工程土料均使用台地和河滩地的土料，因此含水量较高，在加工土料时采用了自然蒸发、翻晒、掺料等方法进行处理，使土料含水量达到了填筑料的标准。在进行坝体填筑前，还应对土料中含有的超径石进行了清除。由于土料中的超径石不多，因此在清除时简单使用装耙的堆土机在料场实施清除。对于未清除干净的超径石，可在坝体填筑面进行填筑平整时作进一步清除。
4坝基与岸坡处理
清理坝基、岸坡和铺盖地基时，应将树木、草皮、树根、乱石、坟墓以及各种构筑物全部清除，并认真做好水井、泉眼、地道和洞穴等的处理。在本工程中，采用推土机剥离、铺盖，装载机装自卸卡车出渣。坡面及局部松散浮渣由人工清理，左联深槽部位清至强风化岩石，并在粘土心墙范围内回填了低标号混凝土，其他低洼部位分层回填了新鲜石渣。心墙部位的清基深度控制在2m左右，坝壳部位的清基深度在0.8m～1.0m，清除了全部树根、草皮、腐殖土、疏松土和墓穴。右侧岸坡清理后的最陡坡为l：1.2，符合设计标准。对水塘、洼地、深槽等，用机械和人工配合清理干净，分层回填压实，对整个土质坝基填筑前均进行了碾压。
5坝体填筑
本工程土石坝填筑前在施工现场进50mm厚。坝壳料由装载机、自卸汽车开采上坝，进占法卸料，推土机推平，层厚在0.8m～1.0m，震动平碾碾压6遍～8遍。碾压砂砾石料时进行了必要的洒水。该工程于2004年3月开工，2006年5月按设计要求完成竣工并交付使用，至今已运行4年多。目前该水利枢纽一切运行指标良好，坝体未出现渗漏和沉降现象，说明整个工程的施工质量良好。其所采取的施工工艺安全、有效、可行，可在今后的土石坝工程施工中可以大力推广并应用。
6结论
1）施工导流隧洞时采用全断面微差爆破，当装药量相同时，可减震1/3～2/3左右。前发药包可以为后方药包开创临空面，提高岩石的破碎效果，同时可以节省炸药，增大孔距，提高爆破的炸落放量。周边采用光面爆破可以使隧洞洞壁形成光滑平整的平面，从而节省了喷锚支护的工程量人工排除危石、浮石的工作量，节约了投资。
2）将料场布置在坝址上下游3km～7km的台地和河滩上，交通便利，运距短，节省了土料运输的时间，有利于施工工期的控制。将隧道爆破产生的弃渣用于坝体填筑，可以提高弃渣的利用率，节约投资。
3）采用推土机剥离、铺盖，装载机装自卸卡车出渣的施工方法，可以提高清基的速度。再辅以人工清理坡面及局部松散浮渣，能使清基工作更加细致，不出纰漏，有利于提高坝基的施工质量。
4）采用流水作业施工可以避免施工中的干扰，保证施工进度。平起填筑施工可以减少接缝、接坡、削坡等工序，有利于铺筑填料区施工道路、跨缝碾压等工作。“先砂后土”旌工可以加快施工进度并能很好地控制边界。在土石坝施工中，采取以上施工技术，可以保证土石坝保质保量地完成施工，并能节约工程投资，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，为土石坝的发展开辟了广阔前景。
参考文献
[1]中国水利水电科学研究院.DL/T5129-2001碾压式土石坝施工规范[S].2001.
[2]包锋勇.浅析水利工程土石坝施工技术[J].科技资讯,2009.
作者简介
洪宁（1979—），男，江苏南京人，工程师，从事工程施工工作。
付荣荣（1983—），男，湖北随州人，工程师，从事工程施工工作。
关键词土石坝施工；料场规划；坝体填筑；施工技术应用；建筑施工
中图分类号TV文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)061-0142-01
土石坝就地取材是指由当地土料、石料或混合料经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。由于其具有就地取材，对坝基地质条件要求不高，结构简单，节约三材和易于施工等优点，已成为目前坝工建设工程中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。尤其是在我国，土石坝的比例已占到百分之九十多。土石坝的种类有很多种，按其筑坝材料的不同，可分为土坝（筑坝材料主要为土和沙砾）、堆石坝（筑坝材料主要为石渣、卵石和爆破石料）、土石混合坝（以上两种材料所占比例相当）；按其施工方法的不同，可分为碾压式土石坝、冲填式土石坝、水中填土坝和定向爆破堆石坝等，其中以碾压式土石坝的应用最为广泛；按其坝高的不同又可分为低坝（H<30m）、中坝（30m≤H<70m）、高坝（H≥70m）。下面笔者相结合实际工程中对水利水电工程土石坝施工技术应用进行探讨以及本人以施工放来对水电工程的一点理解。
1工程概况
以某水库大坝为粘土心墙坝，坝高49m，坝顶长250m，宽9m，设计正常高水位为100m，校核洪水位为104m，属二级建筑物。坝址处流域面积2170km2，坝址以上河流全长105km；其中50km为通航河道，常年有载重5t～l0t的木船和竹木筏过坝。坝址两岸系高山，山坡较陡。坝址河谷宽度200m，河底高程20m。两岸覆盖层较薄，基岩为石英砂岩（x级）；河床基岩较好，两岸岩石节理发育，风化较深。河床沙砾覆盖厚度0～4m，平均2m。坝址上下游均为宽阔冲积台地，在上下游3km～7km的台地和河滩上，有满足筑坝要求的大量沙砾料（Ⅲ类土）。
2施工导流
由于本工程坝址处河床较窄，不宜布置永久泄水建筑物，分期施工难以保证土石坝的施工质量，故而在选择施工导流方案时，利用两岸坚实的高山，采取了全断面隧洞导流方式。导流隧洞形式为城门洞形，洞宽9.5m，因坝址区域地质条件较好，施工队伍机械化程度高，故采用全断面微差爆破一次成型，周边采用光面爆破。洞中心位置布置掏槽孔8个；周边布置光爆孔80个；崩落孔间排距1.3m～1.5m不等布置。实际布置炮孔60个。共布孔148个。施工中采用钻孔台车钻孔，崩落孔和周边孔钻孔直径40mm，掏槽孔钻孔直径45mm；采用装药台车装药；采用楔形掏槽，非电毫秒微差起爆网络，一次性爆破。另外采用轴流式双向通风机散烟；利用装药台车，人工排除危石、浮石，洞口处进行了喷锚支护。出渣采用1.7m 装载机装7.0t自卸汽车运输，用做坝体填筑料（大块石经过破碎达到填筑料要求后用作填筑料）。
3料场的布置及土料加工
3.1料场的布置
在布置料场的位置时，应综合考虑料场所在位置的交通是否便利，填筑料的质量是否合格，取料的难易程度等因素，同时还应考虑填筑的数量是否满足坝体填筑的需要。若不能满足，则需选择多个料场。本次工程在坝址上下游3km～7km的台地和河滩上，有满足筑坝要求的大量沙砾料（Ⅲ类士），因此将料场布置在这个区域。导流隧洞开挖后的碴料也用于坝体填筑。
3.2土料加工
由于新开采的土料中含水量均較大．因此在填筑前应控制土料的含水率，保证在填筑压实时土料的含水率在最优含水率上下2％左右。由于本工程土料均使用台地和河滩地的土料，因此含水量较高，在加工土料时采用了自然蒸发、翻晒、掺料等方法进行处理，使土料含水量达到了填筑料的标准。在进行坝体填筑前，还应对土料中含有的超径石进行了清除。由于土料中的超径石不多，因此在清除时简单使用装耙的堆土机在料场实施清除。对于未清除干净的超径石，可在坝体填筑面进行填筑平整时作进一步清除。
4坝基与岸坡处理
清理坝基、岸坡和铺盖地基时，应将树木、草皮、树根、乱石、坟墓以及各种构筑物全部清除，并认真做好水井、泉眼、地道和洞穴等的处理。在本工程中，采用推土机剥离、铺盖，装载机装自卸卡车出渣。坡面及局部松散浮渣由人工清理，左联深槽部位清至强风化岩石，并在粘土心墙范围内回填了低标号混凝土，其他低洼部位分层回填了新鲜石渣。心墙部位的清基深度控制在2m左右，坝壳部位的清基深度在0.8m～1.0m，清除了全部树根、草皮、腐殖土、疏松土和墓穴。右侧岸坡清理后的最陡坡为l：1.2，符合设计标准。对水塘、洼地、深槽等，用机械和人工配合清理干净，分层回填压实，对整个土质坝基填筑前均进行了碾压。
5坝体填筑
本工程土石坝填筑前在施工现场进50mm厚。坝壳料由装载机、自卸汽车开采上坝，进占法卸料，推土机推平，层厚在0.8m～1.0m，震动平碾碾压6遍～8遍。碾压砂砾石料时进行了必要的洒水。该工程于2004年3月开工，2006年5月按设计要求完成竣工并交付使用，至今已运行4年多。目前该水利枢纽一切运行指标良好，坝体未出现渗漏和沉降现象，说明整个工程的施工质量良好。其所采取的施工工艺安全、有效、可行，可在今后的土石坝工程施工中可以大力推广并应用。
6结论
1）施工导流隧洞时采用全断面微差爆破，当装药量相同时，可减震1/3～2/3左右。前发药包可以为后方药包开创临空面，提高岩石的破碎效果，同时可以节省炸药，增大孔距，提高爆破的炸落放量。周边采用光面爆破可以使隧洞洞壁形成光滑平整的平面，从而节省了喷锚支护的工程量人工排除危石、浮石的工作量，节约了投资。
2）将料场布置在坝址上下游3km～7km的台地和河滩上，交通便利，运距短，节省了土料运输的时间，有利于施工工期的控制。将隧道爆破产生的弃渣用于坝体填筑，可以提高弃渣的利用率，节约投资。
3）采用推土机剥离、铺盖，装载机装自卸卡车出渣的施工方法，可以提高清基的速度。再辅以人工清理坡面及局部松散浮渣，能使清基工作更加细致，不出纰漏，有利于提高坝基的施工质量。
4）采用流水作业施工可以避免施工中的干扰，保证施工进度。平起填筑施工可以减少接缝、接坡、削坡等工序，有利于铺筑填料区施工道路、跨缝碾压等工作。“先砂后土”旌工可以加快施工进度并能很好地控制边界。在土石坝施工中，采取以上施工技术，可以保证土石坝保质保量地完成施工，并能节约工程投资，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，为土石坝的发展开辟了广阔前景。
参考文献
[1]中国水利水电科学研究院.DL/T5129-2001碾压式土石坝施工规范[S].2001.
[2]包锋勇.浅析水利工程土石坝施工技术[J].科技资讯,2009.
作者简介
洪宁（1979—），男，江苏南京人，工程师，从事工程施工工作。
付荣荣（1983—），男，湖北随州人，工程师，从事工程施工工作。