土石壩的優(yōu)勢與缺陷
優(yōu)勢。
土石壩在水利工程中的應(yīng)用范圍廣泛、歷史悠久，施工材料多是就地取材。它充分利用各種土石方，節(jié)約了木材、鋼材、水泥等材料，同時(shí)，避免了長途運(yùn)輸造成的成本消耗；土石壩具有施工工序少、技術(shù)簡單、機(jī)械化施工范圍大、整體工程施工周期短、結(jié)構(gòu)簡單、后期維保、加固、擴(kuò)建施工較為便利、適應(yīng)能力較強(qiáng)的優(yōu)勢。
缺陷。
土石壩需要另設(shè)專用溢洪道；采用黏性土料堆填形成的壩體容易受到溫度、水分等因素的影響，不少都存在沉陷或者不均勻沉陷問題；現(xiàn)場施工過程中施工導(dǎo)流不夠方便；并在土石壩工程建設(shè)期間需要考慮預(yù)防和控制壩體的滲流問題。
土石壩施工技術(shù)
1、料場的規(guī)劃布置。
水利工程土石壩施工期間需要根據(jù)壩體建設(shè)質(zhì)量、工期、成本等方面的要求對(duì)料場進(jìn)行合理規(guī)劃，避免土石壩施工對(duì)周邊生態(tài)及社會(huì)環(huán)境產(chǎn)生不利影響?？紤]空間、時(shí)間等多種因素對(duì)施工料場進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃布置。對(duì)于料場規(guī)劃中的空間因素來說，需要恰當(dāng)選擇料場位置、高程，并對(duì)其內(nèi)部空間進(jìn)行合理布置；對(duì)于時(shí)間因素來說，要考慮土石壩現(xiàn)場施工強(qiáng)度及后續(xù)施工變化情況。在土石壩料場選址前要對(duì)實(shí)際水文地質(zhì)條件、物理參數(shù)、力學(xué)性能進(jìn)行掌握，現(xiàn)場布置要能滿足施工儲(chǔ)量、壩體需求，在施工過程中要確保材料能夠物盡其用，利用好現(xiàn)場建筑基礎(chǔ)開挖過程中產(chǎn)生的渣料。
2、土石料的加工方式。
土料加工需要先清除表層不合格的土壤，然后才能將其填筑到壩體當(dāng)中。但是，要注意的是黏土顆粒小，具有良好的親水性能，在土料加工、使用過程中需要考慮水分對(duì)現(xiàn)場工程建設(shè)的不利影響。在對(duì)土石壩進(jìn)行填筑壓實(shí)時(shí)，要合理控制土料的最優(yōu)含水率。因此，應(yīng)合理控制土料含水率，采取有效措施控制水分占比，確保填筑壓實(shí)過程中含水率處于最優(yōu)范圍。對(duì)于土料含水率可以通過蒸發(fā)、翻曬、烘烤、摻料等方式進(jìn)行處理，降低土料中的含水率，或采用加水的方式提高其含水率。對(duì)于含超徑石較少的土料，多使用裝耙的堆土機(jī)清除掉超徑石，在實(shí)際的壩體施工過程中再進(jìn)行深化清理；若超徑石含量較多，可以使用料斗加蓖條篩等方式進(jìn)行篩除，或采用高坡下料的方式，強(qiáng)迫粗細(xì)分離進(jìn)而清除超徑石。對(duì)于過渡料，可以采取爆破技術(shù)在現(xiàn)場進(jìn)行開采；對(duì)于反濾料、墊層料，可以在現(xiàn)場通過破碎、篩分、摻和等工藝進(jìn)行加工。砂礫石料根據(jù)開采位置的差異分為陸地和水下開采2種情況，對(duì)于塊石料，可以在石料場進(jìn)行開采，對(duì)于需要現(xiàn)場開采的材料，可以通過流水作業(yè)的形式進(jìn)行處理。開采過程中使用深孔梯段爆破、洞室爆破的方式，若需要使用超徑塊石料，可以采用淺孔爆破或機(jī)械破碎的方式進(jìn)行獲取。
3、土石料的運(yùn)輸。
從料場土石料的開挖開始，就使用配套的機(jī)械設(shè)備，然后將土石料運(yùn)輸至施工現(xiàn)場進(jìn)行壩面平料、壓實(shí)，形成一套完整的機(jī)械化施工工藝。特別是在各種大中型土石壩工程建設(shè)當(dāng)中，綜合性的機(jī)械化施工能夠大大提升土石壩現(xiàn)場施工工藝水平，并提升現(xiàn)場工程建設(shè)效率。土石料的開挖、運(yùn)輸常見的是正向鏟開挖，然后使用自卸車、膠帶機(jī)將其運(yùn)輸上壩，或者使用斗輪式挖掘機(jī)開挖，使用膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)，自卸車上壩，或者使用采砂船開挖，有軌機(jī)車經(jīng)膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)上壩。在進(jìn)行土石料的運(yùn)輸方式選擇的過程中，要充分結(jié)合現(xiàn)場工程條件、設(shè)備條件，盡量減少土石料轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)，為現(xiàn)場壩體鋪筑施工提供持續(xù)、穩(wěn)定的材料來源，同時(shí)，減少設(shè)備種類及輔助設(shè)施，通過科學(xué)的規(guī)劃布局統(tǒng)籌各個(gè)工種、工序的現(xiàn)場施工。
4、填筑施工。
土石壩面施工需要經(jīng)過鋪料、攤鋪、灑水、壓實(shí)、檢驗(yàn)等多道工序，但是壩面作業(yè)面較窄，存在大量工種、工序、設(shè)備交叉施工的情況，會(huì)對(duì)工程建設(shè)周期產(chǎn)生不利影響，因此，在填筑施工前要制定完善的施工組織計(jì)劃，一般可以采用流水線施工，避免由于壩面作業(yè)狹窄問題而造成的施工干擾，從而保證現(xiàn)場施工效率和進(jìn)度，現(xiàn)場施工時(shí)將壩面進(jìn)行分段，按照施工工序要求采用流水作業(yè)方式安排專業(yè)人員進(jìn)入現(xiàn)場施工。一般情況下，可以采用平起填筑施工的方式進(jìn)行處理，以便減少接縫、接坡等工序?，F(xiàn)場施工時(shí)要將堆石填筑面逐步擴(kuò)大，為設(shè)備、材料進(jìn)場提供便利，在運(yùn)輸過程中要盡量避免穿越防滲料區(qū)，減少料界偏差與相鄰料平起填筑時(shí)跨縫碾壓施工的情況，以便達(dá)到平衡現(xiàn)場施工強(qiáng)度的目的。土石壩施工可以通過分層強(qiáng)夯的方式進(jìn)行填筑，將各層土石填筑厚度控制在一定范圍之內(nèi)，然后使用夯擊方式進(jìn)行預(yù)壓，提升土石料整體性和密度，減少土石料的形變量；若采用分層鋪筑方式，可以進(jìn)行分層夯實(shí)處理，直到達(dá)到壩體設(shè)計(jì)高度要求。通過控制土石填筑厚度、夯擊能量，控制壩體整體密度、強(qiáng)度、模量等參數(shù)，在確保合理的情況下降低工程量和工程造價(jià)，以及填筑完成后的壩體沉降。