谈河道土石坝的施工

摘要：河道是水利工程的一部分，也是农业经济快速发展的保障，因此保证河道土石坝的施工质量是一项很重要的工作。本文分析了河道土石坝施工用料及快速施工的必要性。提出了保证河道土石坝快速施工的方法及注意的问题。 
关键词：土石坝；快速施工；措施；方法；问题 
　　前言 
　　近年来，随着新型土石方机械的大量投入及填筑施工工艺水平的不断提高，同时对筑坝材料试验研究的深入，极大地拓宽了土石坝的用料范围和用料模式，为土石坝更广泛地应用提供了有利条件，改变了土石坝施工长期存在着建设工期长、填筑强度低的不足，进一步加快了施工进度。在确保填筑施工质量及安全运行的前提下探讨土石坝的快速施工是很有必要的。 
　　1.河道土石坝施工用料概述 
　　土石坝施工中所需材料一般就地开采，同时还可充分利用各种开挖料，且具有对基础要求低的特点，目前广泛运用的是淹层铺筑并分层压实的碾压式土石坝。 
　　2 河道土石坝快速施工的必要性 
　　2，1加快河道土石坝施工进度，可以使大坝提前发挥经济效益，对建设单位来说至关重要。 
　　2，2从企业追求利润最大化及提高内部收益率的角度考虑，加快大坝施工进度，缩短建设周期，提高经济效益，是每个业主考虑的重点。从满足业主需要的角度出发，往往承诺比招标文件要求的工期提前完成。如何提高施工强度、加快施工速度成了施工单位为赢得市场并得以生存的法宝。 
　　2，3基础的不确定性，也需要采用加快施工进度等措施。随着各类经济的开发和发展，在不良基础的地方也开始修建大型土石坝，而为了满足坝基承载力及基础防渗的需要，可进行填筑施工。然而，地基情况较为复杂，特别是在深覆盖层修建士石坝，基础处理工程量大、不可预见因素多，经常需要防渗墙、振冲、帷幕灌浆、固结灌浆等方式对地基进行综合处理，处理难度大、检查复杂。根据对多个工程的资料分析，基础处理完成时间往往较开工时所制定计划滞后，造成填筑开工时间拖延，而下闸蓄水或竣工工期往往不予调整，造成有效填筑时间缩短，施工单位也不得不采取快速施工措施，而保证按合同工期完工。 
　　2，4水文气象的影响，对填筑强度提出新的要求。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，直接影响大坝的填筑，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，存在着高投人、低产出的窘境。因此，充分利用填筑的“黄金季节”，尽量避免冬雨季施工，是施工单位首选的，相对应，在“黄金季节”填筑的工程量也往往极为可观，能否快速施工成为避免冬雨季大方量填筑的首要问题。 
　　2，5渡汛的施工特点，也需要施工单位采用快速施工等措施。由于不允许漫顶过流，故土石坝工程一般发生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，截流后同样需要加快施工进度，以期在汛前将坝体全断面或度汛小断面填筑至拦洪度汛高程。根据我国的水文情况，一般在6月份进人汛期。9月份以后，河水流量逐渐变小，河道截流一般选在汛期末枯水期初，所以拦洪渡汛期总的施工工期很短，坝体填筑的施工有效时间非常有限。 
　　3　河道土石坝快速施工的主要方法 
　　土石坝填筑如需快速施工，首先要重视设备及人力资源的投入，其次填筑前的准备工作也要引起高度重视，只有这样才能达到快速施工的目的，否则，容易造成欲速则不达的不良后果。 
　　4、河道土石坝快速施工需作的准备工作 
　　4，1施工前计划的编制。虽然计划编制是每个施工单位都需进行的项日常工作，但对于河道土石坝，存在着一系列相互干扰、相互影响的工作，如只凭经验或简单的分析，往往无法有效的把握施工中出现的新情况、新干扰。通过计算机的运用，极大的提高了计划编制水平和计划的智能性，能够自动进行工期分析、关键线路的分析，在发生干扰事件后，也能迅速进行调整和辅助决策，避免手足无措及盲目施工的现象。 
　　4，2河道土石坝施工前料场的开采。料场对土石坝的重要性不言而喻。完善而慎重显得尤为重要。如具备条件，最好在大坝填筑前储备部分成品料。需要强调指出的是，在施工单位进场后，根据自身的能力和设计要求对周围环境进行详细的了解，调查是否存在可作为坝料的新料场。因此，料场的复勘调查工作，是解决快速施工、降低工程造价不可忽视的因素。 
　　4，3施工道路。为满足快速施工的需要，大量的机械没备投入是不可避免的，而目前运输汽车越来越向大吨位趋势发展，运输车辆的数量也要求相应增多，对施工道路的要求越来越高。工程实践证明，道路越好，运输车辆出勤率越高，填筑效率也相应提高。在道路布置上，应尽量根据实际情况布置成环行双车道，避免车辆的相互干扰，提高单车效率。 
　　4，4碾压试验工作。对土石坝而言，碾压试验工作，也是确定大坝能否顺利填筑的重要参数环节。如指标定的过高，在正式填筑中不易达到，造成增加补压次数过多及采取更重型碾压设备进行施工，效率会降低；如指标定的低，为确保大坝安全，可能将增加许多工程量，也不利于工程快速施工。 
　　5、河道土石坝快速施工的主要方法 
　　5，1在完成各项准备工作，具备填筑条件后，按计划进行坝体填筑，加强各工序的衔接、减少中间环节，是坝体填筑施工的重中之重。合理的坝面分区流水作业，是坝体填筑快速施工的关键。 
　　般将填筑工序分为卸料、摊铺、洒水、压实、质检等工作。根据实际隋况，将分为工段数与工序数，如果工段数与工序数相等，人、机、地不闲。如果工段数大于工序数，人、机不闲，地闲；如果工段数小于工序数，人、机闲，地不闲，流水作业不能正常进行。进行分段是坝面分区流水作业的关键因素。 
　　5，2在坝体填筑量一定的情况下，要缩短填筑时间，必然要增大施工强度，而填筑强度的能否达到预期目的，设备的投入是极为重要的方面，也是是否能够实现快速施工的关键。 
　　5，3加强冬季施工研究和组织，是加快坝体填筑的个方向性选择。只有进行必要的研究，采取可靠的措施，充分利用当地的气候条件，才有可能进行冬季防渗土料施工，而在总体经济上也可能有优势。每一层土料的压实度及含水量均满足规范要求，层间结合良好，不能有干、松土层现象。 
　　6，河道土石坝快速施工需注意的问题 
　　6，1虽然土石坝快速施工已成为潮流，也是未来发展的方向，但从多个方面看，土石坝的快速施工水平，主要依据坝高、填筑工程量、实际施工工期、平均月升高速度及平均月上坝强度等施工技术指标来综合分析、评价，而不是一味求快，只求上升速度。快速施工须在进行科学论证及安全评审后方可实施，否则，将有可能带来不可预料的后果。 
　　6，2快速施工，使坝体沉降量在工程完成后显著增大。根据最近的土石坝施工实践已经反映出，认为土石坝施工碾压完成变形基本完成的观点是有定偏差，由于施工速度过快，大坝投入运行后，土石坝沉降变形过大，以致形成病害隐患的实例已不鲜见。 
　　6，3快速施工，可能造成本应在施工期完成的沉降而留在了运行期来完成，大坝蓄水后增加的附加沉降量及附加水平位移量亦较大，由于防渗土料与堆石料在沉降速率与时间方面均不同步，同时空隙水压力消散较慢，在防渗土料易形成低应力医可能形成拱效应，可能造成坝墙开裂等潜在的安全隐患。 
　　7，结束语 
　　河道土石坝的快速施工虽然是目前发展的趋势，但也是业主及施工单位都要正确看待的问题，参建各方均应从科学的角度，全面、正确的分析合理工期，以实现资源利用最大化的目标，而不是简单的求高、求快、求效益，方能达到实现快速施工。