水利工程中土石坝的施工管理经验分析

李四发 赵曙繁

摘    要：随着各地经济社会的快速进步，对于水利工程的建设需求愈发强烈，各地区也有着自己的水利工程建设规划和相关实施条件，因此近些年水利工程在我国基础设施建设行业中数量占比不断增加，水利工程的开发建设为更多的地区社会发展提供了有力的帮助。论文结合土石坝施工过程中各类影响因素和注意事项进行综合分析和介绍，希望能够帮助更多的读者认识到土石坝施工过程的注意事项，共同提高我国水利工程土石坝施工管理水平。

关键词：土石坝;水利工程;施工安全

1  土石坝施工介绍

土石坝在应用过程中，对于施工环境，施工现场具有较强的适应性，在我国各个地区都能够进行应用，并且施工过程中可就地取材，对于水泥，钢材，木材等基础材料的应用占比较少，这样就节约了在建坝过程中对材料转运所需投入的成本。提高了造价管理水平同时由于其材料都是就地采集，所以在日后进行维修和加高，扩建时也不会在材料采购方面最佳更多的成本，而且土石坝的适应变形能力较强，对于不同地区的环境适应性强，对所属地区的地基要求低，在施工过程中技术简单化，操作容易上手，且工序简单，数量较少，可穿插机械来提高施工效率。土石坝的缺点是施工过程中一般不能逆流施工导流不方便，粘性水料在不同气候条件下其效果差异较大，需根据实际的使用环境，对粘性材料的规格等级进行选择，同时在投放时还需要对其进行观察。

2  坝坡变化规律

上游坝坡由于长期被水浸泡，而且在水库的使用过程中，根据其应急抢险需要在短时间内水位会产生剧烈的波动，过程中会出现反复冲刷的情况，所以上下游边坡用同种土料进行填筑时，上游坝坡往往比下游坝坡缓。土质斜墙坝的上游坡比心墙坝要缓，而下游则正好相反。采用砂质土壤的均质坝坡比采用沙粒组成的坝铺角度要缓。主要材料使用粘性土的坝坡与坝高之间存在相互影响，一般来说坝体高度越大，则坡度越缓，而使用沙粒料作为坝体填充材料的一般坝坡较缓。从坝顶到坝及上游区域，坝坡一般为1：2.65 1：3.25，而下游的坝坡则为1：2.2或1：2.5。不同流域的坝坡比存在明显的差异，这主要也是为了适应不同水位变化和使用环境所进行的设计，在该设计思路下能够使坝体的使用寿命得到延长减缓，由于水流冲刷造成的对坝体的磨损使得坝体的总体规模和使用效果能够长期有效的体现。碾压是堆石坝的坝坡底土质材料制作的坝坡，斜度更陡，对于斜墙堆石坝，其下游坝坡可用堆石的自然坡坡比一般为1：1.3或1：1.4，上游的坝坡由斜墙的稳定而定，由于坡体越缓稳定性越好，所以处于上游的斜墙斜度一般在1：2～1：3之间。对于新墙坝，则上下游的壩坡均采用同一坡比一般为1：1.5～1：2之间，位于地震式碾压式堆石坝的边坡要尽量地放缓，以确保其稳定性，满足使用需求。碾压是土坝的下游坡，肠炎高层每隔15米设置一条宽1米5至两米的马道，以便于拦截坝坡雨水，防止水长期对坝坡面进行冲刷，造成严重磨损，同时还可以兼做交通检测观测等功能使用，马路常设在坝坡变化处，因为该区域水流走向变化较为明显在此进行设置拦截效果最好。碾压是土坝的上游，坝面一般有较好的护坡，护坡主要是减少雨水对坝体本体的冲刷，延长坝体的使用寿命，一般设置1～2到马道碾压工堆石坝的上下游，也应该根据实际的使用情况和特殊环境要求设置不同数量的马道，以用作提升整个坝体使用寿命和稳定性的作用。

土石方工程分为以下几种性质，一种是做场地平整使用，一种是开辟13，当前关于专业的土石方工程性质分类还缺乏合适的归档目录，可根据实际施工现场的情况，对产生的文件进行分类，并将质量验收部门进行核准，符合验收标准规则的文件，根据其内容特点进行分类。一般来说，从业人员会根据土石方的坚硬程度和开挖难易程度对其进行分类。分别可设置为普通土，坚土和沙粒坚土。不同的土体之间坚硬程度不同，对其进行开挖所需消耗的时间和需动用的机械种类也存在明显的区别，也可以根据开发方式分为人工土石方和机械土石方，根据施工过程分为平整场地，开挖土石方，土石方运输，土石方回填，夯实碾压。

开发深度和土壤的干湿程度也可以作为区分的标准，而且这两类分类标准明显对其进行分类是能够涵盖大部分土体情况，区分判断较为简单，使用环境较为广泛。除此之外，还可以通过图体的开采运输距离来进行划分。

3  人工开挖基坑基槽时应注意的安全事项

在进行基坑基操的开发过程中，作业过程时必须有施工员在附近进行监督指导，同时根据实际的施工环境，及时进行放坡或支撑防护作业，人员之间的横向间距不得小于两米，纵向间距不得小于三米，在作业过程中严禁偷动或自下而上地拓宽沟槽，避免由于此类操作而产生的塌方情况出现，施工管理人员应根据土质情况，天气情况，地下水位置和投入使用的机械设备种类来决定施工呃具体方法。但原则是不得违反相关施工规范和技术标准，并且以保证作业人员安全作为首要目标。在开发过程中应在周围设置相应的高潮，以防止地面水流入坑内造成边坡塌方的情况，在进行深坑开挖的过程中，为保持施工的顺利进行，要保证坑内的通风情况良好，当施工作业人员发现可疑情况时，要立即叫停，并将情况报告给施工管理人员，由施工管理人员到现场进行判断。一旦出现疑似的安全隐患，应立即停止作业撤离人员，并向上级技术管理部门成员进行汇报。在进行沟槽开挖时，沟槽边缘一米内不得进行堆土堆料和停靠机械设备，以防止荷载较重破坏边缘土体的结构稳定性，造成塌方破坏。在距离边坡边缘1m～3m的间距内，堆土高度不得超过1.5m，3～5m范围内，推图高度不得超过2.5m。

作业人员和工程管理人员对于土地的变化要时时检查，一旦发现出现塌落情况或裂纹情况要立即处理作业地区，并报告相关技术人员，技术人员，在现场寻找坍塌落体产生的原因，并采取相应的措施进行解决，再解决完后才得继续施工。在进行坑沟开挖时，首先要进行阶梯开挖或设置目的不得从上跳下，或践踏土体或者支撑部位。

在膨胀土或软土地区进行开挖时，要根据具体的土质情况设置相应的开挖方法，并提前设立应急处理方案，作业人员在进行开挖作业时，应严格按照施工管理人员的指导进行作业，善治蛮干的人员要及时清出施工队伍，以防止出现意外事故。

4  机械挖土的安全需求

采用机械进行土地开发过程，首先要求机械设备进场前进行质量检查，确保设备处于正常的工作运行状态，防止在施工过程中趴窝，影响到施工进度和施工质量，同时机械设备的操作人员应具备相关工作经验和操作驾驶资质，能够及时根据机械设备反馈判断设备是否处于异常工作状态并具备基础的设备检修能力，在采用机械设备进行挖土时，要严格遵守机械设备的安全操作规则进行操作，严禁进行危险操作动作。在进行土体开挖时，开挖顺序应自上而下分层分段进行，严禁采用挖空底角的操作方式。同时在土体开挖过程中要同步做好排水措施，在机械挖土作业进行前，要向工作人员发出信号，配合机械挖土人员，在沟槽内作业时要按照坡度顺序依次进行作业，闲杂人员不得进入机械工作范围，在装土时不得有人停留在装土车上。在开挖区域附近有支撑情况时，要特别注意防止出现机械碰撞破坏支撑防护。

5  结束语

为了满足施工需求，在土体开发过程中投入机械设备是必不可少的，随着进场机械设备数量的增加，应该就机器设备的运行状态，操作流程以及应用范围进行方案制定，以达到更好利用的效果。

参考文献：

[1] 王瑞恭.论水利工程土石坝的施工技术及发展趋势[J].工程建设与设计，2019（11）：177～178.

作者简介：

李四发，助理工程师，研究方向为水利水电工程施工。