蓄水坝工程施工技术(水利工程土石坝施工技术要点)

坝内蓄水施工前降水处理方法

降排水方案的选择

因场地地下水埋深0.25-3.50m，基坑开挖深度5.5m，大部分地段揭示含水量丰富的③、③1圆砾层，所以为防止开挖过程中出现基坑突涌及对周围建筑物造成不良影响，基坑开挖前应对基坑周边做好止水和降水技术措施。

止水降水措施一般有井点降水、帷幕止水防砂、坑内降水等。井点降水是普通采用的经济而有效的降水方法。但针对本场地的工程地质特点，在基坑开挖施工前，应先进行坑内降水，因此从施工安全技术、确保工期和工程质量等方面综合比较分析，宜采用悬挂式深搅桩止水帷幕（帷幕悬在透水层中）与坑内井点降水联合方案。

由于基坑降水后，不可避免地造成基坑周围地下水位的下降，从而使基坑周边地面原有建筑物和地下构筑物因不均匀沉降而受到不同程度的损伤。为了减少以上影响或损伤，应在基坑与要保护的建（构）筑物之间采取回灌措施，根据本基坑的地层特点，回灌措施采用坑外回灌井，此外为了解地下水位变化，及时调整回灌水量，还应在基坑周围设置水位观测井。

3深基坑止水、降水技术措施的工艺和做法

3.1基坑壁防渗止水

场地浅部填土松散且厚度较大，开挖深度内地基土强度较低，地下水位埋深较浅，场地南、北、东三侧均有密集的民宅分布。基坑开挖后坑壁上压力和水压力增大，坑壁土体极易向坑内滑移，所以为保证基坑支护施工顺利进行和周围建筑物的安全，基坑开挖前，宜在基坑开挖上口线外预先施工一排相互搭接的深搅止水帷幕桩。深搅止水帷幕桩设计和施工主要依据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002及《岩土工程勘察报告》等要求进行。根据岩土工程勘察报告，拟开挖基坑底之下均为很厚的圆砾层，该层为相对强透（含）水层，无隔防止水效果，深搅止水帷幕桩只能选择悬挂式（即帷幕悬吊在透水层中），深搅止水帷幕桩绕基坑施工呈环形闭合状，这样不仅延长了坑内降水时坑外地下水的深流路径，而且有利于坑内降水和坑外回灌工作的进行，同时预设的环形闭合帷幕对深基坑的喷锚支护施工可起到兼顾支护的作用。

本工程深搅桩主要设计参数为：桩径500㎜，桩心距0.35m，桩间搭接15㎝，桩长9m,固化材料采用32.5MPa水泥掺入量≥70kg/m，水灰比0.5-0.6，28天水泥土无侧限抗压强度0.80-1.00MPa。

3.2基坑内部降排水

3.2.1

降水井

设计依据及主要设计参数：《岩土工程勘察报告》揭示：地下水埋深0.25-3.5m；孔隙型潜水具微承压性；水位降至地面下5.5m；基坑面积（146×198）㎡，等效半径为98m；基坑涌水量取值2425m3/d，降水半径取值243m，渗透系数取值46.6m/d。降水井直径为1m，井深7m，间距L=30m，单井出水量≥100m3/d。

降水井做法：在基坑开挖前钱用人工挖掘成孔，配以相应的提升运土设备完成，在挖下0.8-1.2m支模浇一节砼护壁，边挖边护壁，间歇交替进行，直至设计孔深。护壁砼厚100㎜、强度C20，最后一节砼护壁养护≥24h，用冲击电钻在护壁上（2m一下部位）交错制成相应数量ф10的出水口。

降水井施工技术控制要点：

3.2.1.1护筒上端应高出地表25-30㎝，防止雨水和掉入异物。

3.2.1.2挖掘前必须向工人进行技术、安全交底，注意抓好下挖、吊运土、护壁、找区等几个重要环节，做好通风、排水、照明、信号联络等准备工作。

3.2.1.3必须在护壁砼凝固后方可拆模继续下挖，校区、修直井筒。

3.2.1.4挖孔至圆砾层时，要加强井内抽排水和支模护壁工作。

3.2.1.5吊出的土方及时运走，不得堆积在孔口周围。

3.2.1.6当井内无人作业时，井口必遮盖，防止掉入异物或坠落事件。

3.2.1.7做好用于井内抽排水的潜水泵等用电线路的检查、保护工作，防止漏电、触电现象的发生。

3.2.2

排水沟

为避免水浸泡软化土体，及时排放地下水，利于基坑内的作业施工，拟在基坑内、外各设一排水沟。坑外排水沟布于深搅帷幕桩外侧距坑壁1.5m，呈环形封闭状，用砖砌水泥砂浆抹面修筑，在基坑开挖前预先修好，水沟宽0.8m、深0.6m，并与市政排污管接通，根据现场具体情况，在适当位置修筑沉淀池，基坑内抽排出的地下水经沉淀池沉淀后，排入市政排污管道。坑内排水沟位于基坑壁底部，宽0.5m、深0.4m，即坑挖至底部时修筑，修筑时根据建筑物基础外挑宽度做成的沟或盲沟。

3.2.3

降排水设备配置：

根据单井出水量大小、井深、降水井数量，每口降水井中安放一台流量32.4~38.4 m3/d、扬程大于16m的150QJ32型潜水泵，并备用4-6台，该工程150QJ32型潜水泵总配置数量为30台。

4坑外回灌井和观测井的设置

为减少因基坑降水对周边建筑物的不良影响，在建筑物分布密集的基坑东、南、北三侧，共设置坑外回灌井8口，水位观测井5口，在回灌井无法满足回灌要求时，水位观测井也可兼作回灌井使用。回灌井与水位观测井可同排布设，具体位置设在基坑外侧距深搅止水帷幕6-10m处（距基坑尽可能远些）。回灌井与水位观测井的主要设计参数相同，做法也同坑内降水井。

井径D：1m、井深H≥3.5m（井深进入稳定地下水位1m以下），进坑东、南、北三侧回灌井数量分别为4口、2口、2口，水位观测井数量为别为3口、1口、1口。具体位置详见方案设计图。

5确保深基坑降排水施工技术措施正常运行的管理要点

5.1降排水施工前按城市建设有关规定需提前到相关部门办理市政排水排污手续。

5.2降排水设备配置应满足降排水设计方案要求。

5.3供电电源及供电线路要采取相应的安全保护措施，配电箱需要编号，加安全护栏、悬挂专业警示牌，并应做好防雨防雷保护。

保证降水期间抽水连续作业，防止突然性停电造成水位回升而影响降排水效果、降排水施工现场需配有备用电源（如：发电机、二路供电），并配有自动切换装置。

5.4为确保施工安全和施工进度、降排水施工现场需设置临时围挡设施，临时围挡要考虑其他机械的正常运作。

5.5井口一定要高出地面0.3-0.5m，盖好井口，设警示标志、严防行人和异物掉入井内。

5.6对降水运行的水泵应做好运行日记，发现异常，及时更换组织维修。

5.7对基坑抽排出的地下水须作有效疏导、排除基坑（即坑内降水井的地下水一定要抽排到地表排水沟），避免向基坑回流、回渗。

5.8回灌井的回灌水量应通过水位观测井中的水位变化进行调节控制，既要防止回灌水量过大而渗入基坑影响施工，又要防止回灌水量过小，使地下水位失控而影响回灌效果。通常回灌水量不宜超过原有稳定水位标高。

5.9回灌井与降水井是一个完整的系统，只有使他们共同有效地工作，才能保证地下水位出于某一动态平衡，其中任何一方失效都会破坏这种平衡，因此回灌与降水在正常施工中必须同时启动，同时停止，同时恢复。

5.10回灌水可直接用基坑抽出的地下水，但回灌前必须经沉淀过滤后方可使用；用其他水源作回灌水时，水质要洁净未受污染。

5.11降水施工前，必须对场地内所有的水位观测井内的稳定水位进行测量、标定和记录；江水与回灌施工过程中应加水位观测工作，以指导和调整降水与回灌施工。

6工程小结

深搅帷幕止水与坑内降排水联合方案，虽然在该工程得到成功应用，比预定工期提前15天完成、施工造价控制在预算范围以内。但它不是深基坑降排水施工技术的唯一方案，深搅帷幕止水与坑内降排水联合施工技术方案也不是万能的。各个工程的具体降排施工方案，必须依其水文地质资料和周围环境情况，认真进行深入细致地分析论证和设计，方可得出合理、可行的深基坑降排水施工技术方案或措施。

实施深基坑降排水的工程项目，不管其降排水方案多么周密、完善，在基坑土方开挖与支护的过程中，出现局部地质变异性大、局部流沙或涌水、积水现象也是在所难免的，应先充分考虑相应的应急预案或处理措施也是很有必要的。降排水方案是否妥当，在很大程度上也是决定着深基坑施工技术方案是否成功的主要因素之一。

水利工程土石坝的工程施工技术

土石坝是目前世界坝工建设工程中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。与其他坝型相比较，无论从经济方面还是从施工方面，土石坝具有绝对的优势，据不完全统计世界土石坝占大坝总数的82.9%，而在中国土石坝数量占到大坝总数的93%。

因土石坝的施工所用材料一般采用就地开采，同时在施工中充分利用各种开挖料，包括当地土料、石料或混合料，土石坝的施工即是将这些材料经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝，故土石坝又称作当地材料坝，对于坝体材料以土和砂砾为主时，称土坝；以石渣、卵石、爆破石料为主时，称堆石坝；当两类当地材料均占相当比例时，称土石混合坝。

土石坝按施工方法的不同，土石坝可分为：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。其中应用最为广泛的是碾压式土石坝，其主要特点是对基础要求低、适应基础变形强。

土石坝按坝高可分为：低坝、中坝和高坝。而高坝筑坝技术是近代才发展起来的。

碾压式土石坝按照土料在坝身内的配置和防渗体所用的材料种类，又可分为均质坝、土质心墙坝、土质斜墙坝、多种土质坝、人工材料心墙坝、人工材料面板坝等。

土石坝是历史最为悠久的一种坝型。其优点包括：就地取材，节省钢材、水泥、木材等重要建筑材料，减少了建坝过程中的远途运输；结构简单，便于维修和加高、扩建；土石坝的坝身是土石散粒体结构，有适应变形的良好性能，因此对地基的要求低；施工技术简单，工序少，便于组合机械快速施工。其缺点是坝身一般不能溢流，施工导流不如混凝土坝方便，粘性土料的填筑受气候条件影响较大等。

土石坝建设最大的病害即是渗流。如何控制和预防渗流是土石坝工程建设中最主要的工作之一。

所谓渗流，即是指由于填筑土石坝的土料和坝基的砂砾是散粒体结构，颗粒间存在大量的孔隙，因此具有一定的透水性。当水库蓄水后，在水压力的作用下，水流必然会沿着坝身土料、坝基土体和坝端两岸地基中的孔隙渗向下游，造成坝身、坝基和绕坝的渗漏。假如这种渗流是在设计控制之下，大坝任何部位的土体就不会产生渗透破坏，则为正常渗流，此时渗流量一般较小，水质清澈透明，不含土壤颗粒，对坝体和坝基不致造成渗透破坏；反之对能引起土体渗透破坏，或渗流员过大且集中，水质浑浊，透明度低，使坝体或坝基产生管涌，流土和接触冲刷等渗透破坏，这种影响蓄水兴利的渗流则为异常渗流。

根据我国早期的土石坝工程的资料统计，由渗流而引起的破坏事故率约占31.7%.其中大型水库占11座，而对于中小型水库而言，漫坝冲垮者最多，占51.5%，其次就是渗漏导致垮坝，占29.1%，由此可见渗漏造成的溃坝问题是相当严重的。因此确保对坝体和坝基的渗流控制是保证土石坝安全的一项重要措施。

渗流控制的控制理论是在工程实践中的发展和运用起来的，是实践反馈的结果，其中渗流的基本原理、渗流场的分析方法、土体渗透稳定性三大部分，是渗流控制理论的基础。而渗流控制技术是渗流基础理论的实施措施，它主要包括灌浆技术、反滤坝技术、土石坝坝坡滑动破坏加固技术、土石坝坝体灌注粘土浆加固技术、坝体和坝基的密度加固技术、土工合成材料加固技术以及防渗墙及其坝体坝基加固技术等。

总结起来产生异常渗流的原因有以下几个方面：①坝体填土与排水体之间的反滤层设计不正确，层间系数过大，或施工时有错断混层现象，或填土不够密实，过大的渗流使填土向排水体流失，都会造成反滤层破坏失效。反滤层在整个防渗体系中是尤为关键的环节，即使前面的防渗体裂缝或出现渗漏通道，只要反滤层工作正常，排水降压，渗漏破坏就不会扩大。②防渗体没有直达基岩或底部连续可靠的粘土层，在开挖截水槽时，因施工困难，半途而废，从而留下隐患。③土石坝两岸岸坡产生台阶状。应该开抢成较平顺的坡度，为减少开挖可以变坡，在上下两坡度转折处，两坡角之差不应大于15°～20°，若有平台，则平台处填土高度与平台的两端的填土高度，高差悬殊沉陷量突变，容易产生裂缝，导致渗透破坏。

如何组织科学有序的施工，提高工程质量，控制渗流是整个过程成败的关键。我认为土石坝过程在施工中应从以下几个方面进行控制：

①做好基础处理，必须万无一失。很多大型土石坝，必须要满足坝基承载力及基础防渗的情况下，完成基础处理的稳固后，方可进行填筑施工，特别是在深覆盖层上修建工程，基础处理工程量大、不可预见因素多，需要经常采用防渗墙、振冲、帷幕灌浆、固结灌浆等对地基进行综合处理。

②掌握当地地质、水文气象资料，控制好施工工期的季节性土石坝对水文气象的因素极为敏感，在雨季，土料的含水量影响极大，直接制约着大坝填筑，施工强度将受到影响；冬季，土料上冻，如不采取积极措施，也无法进行填筑，且冬雨季填筑施工，存在着高投入、低产出的窘境。对于度汛期的施工，应编制具有针对性的施工方案。土石坝工程，一般不允许漫顶过流，故土石坝工程“施工高峰期”应控制在工程实施截流后第一个汛前达到拦洪度汛断面挡水这一阶段，截流后均需加快施工进度，以确保在汛前将坝体全断面或度汛小断面填筑至拦洪度汛高程。因此给坝体填筑的施工工期有限，在北方地区采用冬季施工时，当月平均气温在0℃以下，有些地区河流结冰、土层冻结，对开挖工程、混凝土工程、灌浆工程以及填筑工程均有不利的影响，因此必须要提高月填筑强度，方能按安全渡汛的要求按期达到拦河高程。

③确保工程所用料场开采土、石料的材料质量料场对土石坝的重要性不言而喻，却也是最容易影响大坝顺利填筑的软肋。根据工程实践，一般而言，料场的地质勘探工作深度远不如坝址，特别是填筑量最大的堆石料，往往仅靠几个探洞或地形勘查进行地质描述，进场后，与招标文件发生变化的可能性很大，无法形成大规模开采（或台阶开采）条件，直接影响大坝填筑级配是否得到保证。在防渗土料方面，含水量的高低也成为大坝能否快速填筑的关键，因此，完善而慎重地进行料场复查及复勘工作显得尤为重要，搞好料场复查和储量计算，做到心中有数。

此外材料的碾压试验也是非常重要的一项工作。对土石坝而言，碾压试验是填筑前最为重要的技术参数论证工作，也是确定大坝能否顺利填筑及确保大坝安全的重要环节。碾压试验工作的好坏，直接影响坝体的填筑。

碾压试验中还需对防渗土料的含水量进行确定及调节，同时还应确定好对堆石料洒水量。此外，为确保土石坝填筑质量，土石坝工程的施工必须要求进行试坑取样，只有在填筑面碾压合格并能过验收后方可进行上一层填筑。

④确定合理的坝面分区，是填筑工作施工的关键由于土石坝体型较大，为坝面分区流水作业提供了必要的场面，土石坝工程一般在填筑工序上分为铺料、摊铺、洒水、压实、质检等工作。在坝面分区流水作业中，防渗土料的施工应根据填筑的需要，应根据实际情况合理划分填筑区域和进行流水作业，以及采用的机械设备及填筑情况进行调整。对采用平起填筑与临时断面填筑的土石坝工程，不可为一味减少临时断面填筑量而影响大型机械的正常施工，必须要确保填筑质量。

⑤根据工程实际情况确定并采用坝体坝基加固技术，主要指采用的土石坝坝体灌注粘土浆加固技术，包括灌浆设计、灌浆工艺采用等

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水利施工土坝防渗技术

在世界范围内，我国现有水库数量最多。可以说，水利工程是我国实行可持续发展战略的基础工程，修建水利工程不仅可以避免旱涝灾害，为人们的生命安全、健康效益提供基础保障，还能帮助我国社会经济建设进程实现进一步发展。然而，现阶段，基于各种因素的综合作用，我国水利工程投入使用后显露出了大量的结构质量问题，例如堤坝渗漏、变形等。如果施工人员无法采取有效的措施进行及时处理，极易引发严重的安全事故。本文以我国某水利工程为例，对土坝渗漏原因进行了系统分析，并提出了一系列应对策略，希望可以为我国水利工程施工人员提供具有可行性的建议。下面是中达咨询带来的关于水利施工土坝防渗技术的主要内容介绍以供参考。

1工程概况

某水利工程的堤坝总长约为51.70m，坝高最大值约为15.30m，边坡比下游约为1:2.60，边坡比上游约为1：3.20。该工程坝体的主要填筑物为残坡积土，其主要组成因素为砂砾，约为总量的50%，其次为粘土，约为总量的15%。土坝的干密度值在每立方厘米1.43~1.47g范围内。以冲积层为坝下覆盖层，因此，相对而言，颗粒值较大，在实施筑坝工程时，必须采取合理有效的防渗措施进行加固处理。由于施工人员技术缺失，导致水库蓄水后土坝无法承受巨大的水压力，进而出现了大面积散浸与渗漏现象，严重破坏了该工程结构的稳定性与安全性。

2土坝发生渗漏现象的原因

2.1坝体渗漏

首先，该工程坝体土料较差，其中含有大量杂质，例如石块等。施工人员在建设过程中，没有对回填土取料进行严格控制，导致其不具有良好的透水性；其次，施工人员没有选择适宜的抗剪指标，导致坝体设计方案严重缺乏合理性；再次，在施工过程中，施工人员没有对碾压夯实作业进行严格管控，存在漏压、少压现象；第四，没有采取分层碾压法，致使土坝浸润线较高，下游坡面湿度过高，在很大程度上削弱了坝坡结构的稳定性；第五，排水系统安装不合理，导致该工程排水性能较差，基坑内含有大量雨水，加之动物打洞、筑巢等，造成了严重的渗漏危害。

2.2坝基渗漏

该水利工程施工过程中，施工人员没有对基础清理作业给予高度重视，导致坝体以及基础结合面存在大量的腐烂物质，例如，树根、杂草等，进而影响工程结构质量，诱发渗漏灾害；除此之外，施工人员在对该工程进行设计时，并没有对截水槽进行深入考量，导致其深度值与该工程实际需求不符，且没有有效衔接该工程的不透水层，导致截水槽投入使用后，无法承受水冲击力，防渗效果非常差。

2.3绕坝渗流

该工程施工现场的地质条件相对而言较差，施工人员在建设过程中，没有对该地区的水文地质条件以及工程实际需求进行综合考虑，并没有对节理发育较差、破碎岩石以及风化岩等地质进行详细勘探，制定合理有效的防渗加固处理策略；施工人员在作业技术方面，存在较大程度的缺失现象，例如，截水槽的回填夯实作业质量较差，导致结合面绕坝接触产生集中渗漏现象。

3土坝防渗技术

3.1坝体劈裂灌浆法

水利工程防渗处理过程中，要想合理有效地应用坝体劈裂灌浆法，必须结合坝体应力的实际分布情况，沿其轴线布设单排孔，择取适宜灌浆泵，将特定压力、浓度的浆体注射到单排孔内，基于水利劈裂原理的指导，对坝体劈开程度进行严格管控，确保可以有效堵塞或是切断相关隐患，例如裂缝、漏洞以及裂缝衔接软弱层等，从而形成具有良好连续性的浆体防渗墙，改善土坝应力的实际分布规律，促使坝体更具稳定性与可靠性。在水利工程施工过程中，要想提高坝体劈裂灌浆法的防渗性能，施工人员应结合工程实际裂缝情况，采取针对性的应对策略。如果水利工程的坝体质量较差，属于上下游横缝贯通工程，施工人员应采取全线劈裂灌浆法；如果水利工程的土坝工程采取的是局部灌浆作业法，施工人员应该将灌浆群均匀布置于坝体裂缝区，实施灌浆泵灌注作业。应用坝体劈裂灌浆法可以有效加固土坝全线的防渗性能，在提高其结构密实性的同时，缩减其渗透系数。

3.2高压喷射注浆法

水利工程防渗加固处理作业中，应用高压喷射注浆法，不仅可以降低工程开挖量，缩减工程施工面积，降低工程总体造价，而且由于其具有良好的施工便捷性，不会对周边建筑造成严重影响。实际施工过程中，施工人员应结合具体所应用的高喷方法明确相关技术参数。不同区域的注浆压力之间存在较大的差异性，其提升速度也不同，然而，在各个地层作业时，择取相同施工方法，并不会对水压、气压以及浆压造成显著影响，而提升速度的差异性却十分明显。由此可见，在实施高压喷射注浆法时，施工人员要对提升速度给予高度重视。普遍而言，施工人员要想对提升速度进行明确，必须将以下几个方面作为切入点：首先，施工人员要参考水利工程建筑区域的实际情况，根据地层具体条件对提升速度进行合理化选择，如果该地层石块密度较大或粒径较大，施工人员应择取缓慢的提升速度。如果是在砂层中、后序孔等区域，可以择取相对较快的提升速度；如果是在先序孔，则要应用相对较缓慢的提升速度。其次，如果施工人员在开展高压喷射注浆作业时，发现该工程出现孔内返浆现象，应该降低提升速度。最后，施工人员在设计喷射直径时，应对施工现场进行相关试验，并有效结合试验的结果数据，这样可以有效地提高设计方案的合理性，提高工程施工质量，进而促使水利工程收获良好的整体效益。

3.3复合土工膜法

复合土工膜法的土工膜厚度值普遍在0.50mm左右，施工人员在应用过程中必须对其进行严格掌控，除此之外，还要确保其具有良好的防渗性能与抗化学腐蚀性能，避免其投入使用后出现化学腐蚀以及自然老化现象，降低使用寿命。如果水利工程坝体出现大面积渗漏的原因是坝体土质较差、不具备良好的防渗性能、施工技术质量较差等，或是坝内坡度较缓、坝体缺失稳定性等，则可以应用复合土工膜法进行防渗加固处理。如果水利工程坝体因水库无法放空、白蚁危害产生渗漏危害，或是局部需要防渗处理，则不适宜应用复合土工膜法。

3.4黏土铺盖法

在开展土坝防渗加固作业时，施工人员可以择取黏土覆盖法，该方法的最为显著的优点便是可以就地取材，不仅可以缩减施工周期，还能大幅度降低工程总体造价。施工人员可以采取层次填筑、分层碾压法对坝体上游区域进行夯实处理，并将其作为覆盖层。这样作业的优势有以下几点：其一，增长渗径；其二，降低坝体的渗流比降；其三，降低工程总体造价；其四，缩减工程作业面积；其五，提高工程施工效率；其六，施工设备以及机械器材需求较少。在实际施工过程中应用黏土覆盖法，需要对施工现场的黏土进行充分利用。因此，施工人员在作业前期，应详细勘查工程施工现场黏土的实际分布情况，并结合自身作业经验，对土坝水头以及黏土铺盖长度进行合理化设计。如果土坝不透水层较薄，透水性能相对较差，施工人员应结合导渗沟开展导渗作业，从而对渗沟渗流进行严格控制；如果土坝不透水层较厚，施工人员则应在坝体下部的强透层实施减压井作业。

水利工程的土坝渗漏问题十分常见，其诱发原因复杂多样，严重时会降低水利工程结构的安全性，危害周边人们的生命健康。我国只有不断加强在防渗技术方面的科研力度，才能以高水平技术保障水利工程结构的质量，进而促使我国早日实现经济化建设。

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水利工程土石坝施工技术要点

水利工程是利国利民的项目，其中土石坝的施工更是整个工程的质量保证。各行各业都需要水利上的保障，水利工程对人民的生活也有着重大的影响。

土石坝的介绍

1.土石坝的分类

土石坝按坝高可分为:低坝、中坝和高坝。低坝:H70m。土石坝按其施工方法可分为:碾压式土石坝;水力冲填坝、定向爆破堆石坝等。应用最为广泛的是碾压式土石坝。按照土料在坝身内的配置和防渗体所用的材料种类,碾压式土石坝可分为以下几种主要类型:均质坝、土质心墙坝、土质斜墙坝、多种土质坝、人工材料心墙坝、人工材料面板坝。

2.土石坝的优缺点

土石坝的优点。土石坝是历史上存在于很久的一种坝，自从有了人类的活动就有这种坝型。土石坝施工的材料来源也比较简单，常常是就地取材，对材料要求也比较简单，土石是土石坝的主要材料，在修坝时，钢材、木材和水泥等材料很少使用，从而减少了运输成本和修坝的费用。而且土石坝修筑的工序比较少，技术要求简单，如果有机械参与施工，施工的周期可大大缩短。土石坝的修建方式简便，便于后期的扩建、维修。

土石坝的缺点。土石坝的坚固性比较差，由于坝的主要材料是土石，没有粘性，不能有效的预防洪涝灾害，而且粘性土料在温度和水分的影响下失去粘性，而且坝体上的土石长期经过雨水冲击，逐渐流向坝中形成淤泥，不便清理。施工导流方面较为不便，渗流是土石坝施工建设中最大的危害。

水利工程土石坝施工技术分析

1．料场规划

大坝建设的合理规划和使用材料领域的关键技术之一就是料场规划，它不仅关系到大坝的施工质量，进度和项目成本，还会影响周围的生态环境和国民经济其它部门。因此，在土石坝施工和施工图设计前，应该兼容各个部分进一步勘探，做到“三结合三把握”做好料场规划，以满足大坝建设的要求。

结合实地地形及工程布局把握好空间规划。料场的空间规划是指对料场位置、高程的适当选择和合理布置。规划要本着运距较短、上下坡适当（低料低用、高料高用）、耗能较少的原则，要本着可以上下游左右岸同时供料、坝体填筑能均衡上升、施工互不干扰的原则，要本着与重要建筑和设备有足够的安全距离、有利于排水、有利于交通运输和摆放机械设备进行开采的原则。以满足大坝建设的要求。

结合计划工期及施工组织设计把握好时间规划。时间规划一定要与空间规划进行统筹，在控制好工期的前提下，要重点推算好开工时间与安全度汛和下闸蓄水之间的施工强度，在力保运输任务均衡的情况下，要本着近料和上游易淹料场先用、下游和远料后用的原则，要本着含水高的旱季用，含水量低的雨季用的原则。采用分期开采计划，使开采有序，以满足大坝建设的要求。

结合大坝级别及质量要求把握好数量和质量规划。科学合理的规划料场，首先是时空规划；其次是把握土石坝施工材料的需求量和质量要求指标。要对料场的地质成因、产状、埋深、储量以及各种物理力学指标进行全面勘探和试验，做好土石坝料场的规划，使储存量满足坝体修建的需要，而且应满足施工过程中材料质量的最大要求。在规划料场实际可采总量时，要充分考虑勘探误差和施工过程中的各种损失，实际可开采总量要大于坝体填筑量，其比值按照土料2.0～2.5、砂砾料1.5～2.0、水下砂砾料2.0～3.0、石料1.5～2.0、反滤料筛后有效方量不小于3来确定。另外是除了规划好主料场外，还要规划好备用料场。确保坝体填筑不致中断，以满足大坝建设的要求。

2、坝体填筑的施工

在坝体施工时，根据季节做好轮班管理，并根据作业线路的长度和工作段的长度，在施工计划时做好配套工作，以适应机械设备的运输能力和工作量。在坝体进行填筑时，按作业的内容编组，合理编排，辅助作业可以插入当中，以节约时间来加快工期。每次土料的填筑都要尽可能在一个班次内完成，以减少因为轮换而导致时间和物质上的浪费，在极端天气下作业要做保温和保水工作。

3、土石料的加工

由于土石料的粘土颗粒小，亲水性较强，水对施工的影响比较大。因此，要合理控制对施工所需的土石料含水率，保证合格料的含水率处在最佳的含水率±2%左右。在控制土石料的含水率时可以使用翻晒、掺料、自然蒸发和烘烤等多种方式，如果石料中水量不足时，可以通过开挖、运输中在土石料场加水提高土石料的含水量。土石坝石料从开挖、装卸到运输的整个过程都是用机械来完成，尤其是在高土石坝的施工过程中，运用现代化的大型工程车辆，加快了土石坝修建的速度，提高了修建的技术含量，保证水利工程土石坝施工质量。

4、坝基与岸坡处理

对坝基、地基和岸坡进行清理时，应将坝基、地基和岸坡上面的乱石、余土和草木等杂物全部清除干净，并认真做好地道、洞穴和泉眼的处理。清理坡面及局部松散浮渣，在粘上心墙范围内回填低标号混凝土，坝体的低洼部位填新鲜石渣，将洼地、水塘、深槽等部位清理干净，并回填压实，碾压整个土质坝基填筑，达到足够的夯实程度。

5、压实土料

土石坝施工质量的好坏在于土石料是否压实。土料的摩擦力、粘结力和防渗性能都影响着土石坝的稳定性，都是随土料密实度的增加而提高。土料压实特性与土料颗粒情况、含水量大小以及压实功能等有着密切关系，土料的含水量影响着压实效果，土料颗粒愈细，空隙比就愈大，含水量矿物分散度越大，压实难度就越大。非粘性土的摩擦力大，粘结力小，压缩性较小，透水性大，很容易排水，压缩过程快，能很快达到压实。

6.土石坝筑坝材料

在选坝阶段应从空间与时间、质与量等方面进行全面规划。料场土料的储量一般要求是设计工程量的2.0～2.5倍，并要求提供备用料场。粘性土料采用钻探或坑探取样。砾类土用坑探取样，布孔间距50～100m。防渗料的勘探要仔细按深度查明天然含水量。堆石料的勘探可以采用钻探及洞探。

土石坝施工技术的未来发展趋势

1.大型设备的投入

随着社会科技的发展，会不断有先进的技术和高端的设备应用到土石坝工程中。特别是大型设备的投入，对缩短土石坝的填筑时间，增加填筑强度，起到了无可替代的作用。由此可见，大型设备在土石坝工程的发展必定是土石坝施工技术发展的未来趋势。

2.坝体防渗材料的更新

随着市场经济的发展进步，在土石坝的建设过程中必定会出现新的防渗材料取代旧的材料，这些新型材料在优化坝体的性能方面能够起到显著的作用。从发展方向来说，防渗材料的更新发展已经是一种不可抵挡的趋势。

3.土石坝的快速施工

土石坝施工的缺点主要是土石料的填筑量大。相对于现在新型的坝体（比如橡胶坝）来说，在建筑时间上会相对较长。但是，土石坝的施工简单、材料利用率高等特点又是新型坝体不能取代的。那么纵观土石坝今后的发展趋势，提高施工速度必定成为最主要的发展趋势。

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