陳曉明

【摘要】水利工程土石壩樞紐的建設(shè)工作涉及到較多的影響因素，相關(guān)工作人員要運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行水文、地理和天氣等環(huán)境的信息采集工作，對(duì)土石壩前期的準(zhǔn)備工作進(jìn)行徹底落實(shí)，保證工程設(shè)計(jì)和安全施工的順利實(shí)施。在土石壩的軸線(xiàn)和相關(guān)建筑群要進(jìn)行合理的安排，用最少的工程預(yù)算設(shè)計(jì)最優(yōu)的方案，并對(duì)土石壩剖面和構(gòu)造進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的計(jì)算，進(jìn)而從多方面把握工程要點(diǎn)，保證水利工程土石壩樞紐的科學(xué)建設(shè)。本文對(duì)水利工程土石壩樞紐設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】水利工程；土石壩樞紐設(shè)計(jì)；要點(diǎn)

1、水利工程中土石壩的概念及優(yōu)勢(shì)

土石壩是水利工程建設(shè)中較常用的一種壩體形式，由于其應(yīng)用的原材料比較簡(jiǎn)單，在我國(guó)的早期就已經(jīng)進(jìn)行了工程的運(yùn)用，經(jīng)過(guò)幾十年的實(shí)踐與總結(jié)，土石壩樞紐已經(jīng)成為了我國(guó)水利工程中的主要擋水壩體之一，在我國(guó)的水利工程建設(shè)中有著重要的應(yīng)用價(jià)值。土石壩的原材料主要是土粒和砂石，在我國(guó)廣袤的土地中，可謂是資源極其豐富，工程中經(jīng)過(guò)拋填、重型機(jī)器碾壓和灌注等一系列作業(yè)后，將土料和石料進(jìn)行均勻的混合和壓實(shí)，再筑成擋水的最佳形狀，來(lái)實(shí)現(xiàn)水利壩體擋水的工程應(yīng)用。土石壩經(jīng)過(guò)多年來(lái)的工程實(shí)踐后，其施工技術(shù)和設(shè)計(jì)方案不斷的創(chuàng)新，面對(duì)不同的地理和水域環(huán)境，能夠很好的運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的施工建設(shè)。

土石壩壩體在水利工程的建設(shè)中有著較多的優(yōu)勢(shì)。首先，土石壩的原材料比較簡(jiǎn)單，主要是土料和石料，在工程的采取中比較方便，甚至是在某些工程環(huán)境中可以就地取材，減少工程運(yùn)輸?shù)某杀?，并且土石料的成本較低，及時(shí)進(jìn)行工程運(yùn)輸，其壩體的建設(shè)成本也較低。其次，土石壩的應(yīng)用時(shí)間比較長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)多年來(lái)的工程實(shí)踐和總結(jié)教訓(xùn)，土石壩的工程建設(shè)已經(jīng)形成了一套較完整的體系，面對(duì)不同的施工環(huán)境能夠分析出工程的重點(diǎn)和注意事項(xiàng)，能夠科學(xué)的進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，對(duì)于施工人員，由于多年來(lái)的工作經(jīng)驗(yàn)較豐富，專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能掌握運(yùn)用的較多，也保證了工程質(zhì)量。最后，經(jīng)過(guò)近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息化技術(shù)、大型設(shè)備機(jī)器的更新和科學(xué)技術(shù)的不斷突破，也在較大程度上影響了土石壩技術(shù)的革新，使得土石壩樞紐建設(shè)能夠更好的適應(yīng)我國(guó)水利工程的現(xiàn)代需求。

2、水利工程土石壩樞紐設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)

2.1 水利工程土石壩樞紐設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作

2.1.1 做好土石壩樞紐基本材料的采集

石壩樞紐設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段，要結(jié)合地質(zhì)環(huán)境特征選擇合理的材料，施工任務(wù)開(kāi)展階段可能會(huì)遇到一些突發(fā)現(xiàn)象，需要將方案臨時(shí)更改，加強(qiáng)材料取樣分析，更方便進(jìn)行方案優(yōu)化，對(duì)水利工程的建設(shè)質(zhì)量起到提升作用。采集樣點(diǎn)的選擇也十分重要，要反應(yīng)出工程的整體狀況。地形材料的外在表現(xiàn)形式是地形圖，在繪制地形圖的時(shí)候一定要對(duì)土石壩所在位置的地形進(jìn)行實(shí)地勘察，然后采用最合理的比例進(jìn)行繪制。

2.1.2 土石壩樞紐水文地質(zhì)資料的采集和整理

因此在設(shè)計(jì)水利工程土石壩樞紐之前要聘請(qǐng)水文地質(zhì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對(duì)土石壩所在位置的水文地質(zhì)進(jìn)行實(shí)地勘察，具體包括水庫(kù)壩址附近的土壤力學(xué)性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、風(fēng)化程度以及河床覆蓋層的厚度等。除了考慮土石壩所在位置的地形、水文地質(zhì)條件外，還要考慮水利工程所在地區(qū)的氣象條件，具體包括溫度、濕度、降雨量、風(fēng)速等資料。

2.2 對(duì)水利工程中土石壩樞紐進(jìn)行合理的布置

在水利工程樞紐中有水電廠(chǎng)房、泄洪廠(chǎng)房和開(kāi)關(guān)廠(chǎng)房等建筑群，在建筑布局上要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩硇蝿?shì)進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，由于每個(gè)廠(chǎng)房都有各自的功能，相互之間也有緊密的聯(lián)系，要想發(fā)揮出整個(gè)水利工程樞紐的最大潛力，合理的建筑物規(guī)劃至關(guān)重要。在規(guī)劃中不僅要將水利工程的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行最大化設(shè)計(jì)，還要保持工程的持久運(yùn)行，將每個(gè)建筑的預(yù)算進(jìn)行分析，將多種方案進(jìn)行優(yōu)化對(duì)比，不僅要有較高的實(shí)用價(jià)值，還要有較低的工程預(yù)算，更要保證施工過(guò)程的安全性。

2.3 泄洪建筑物和排砂建筑物的設(shè)計(jì)

水利工程建設(shè)中，較大的一項(xiàng)用途就是防洪泄水，以保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。在防洪泄水中，泄洪建筑物和排砂建筑物是土石壩樞紐中的主要泄洪渠道，在泄洪建筑物的設(shè)計(jì)中要針對(duì)環(huán)境的水文情況進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，既要利用當(dāng)?shù)氐乃髯呦颍忠ＷC建筑物的穩(wěn)固性，對(duì)于水域下方泥沙較多的地勢(shì)，要進(jìn)行泄洪建筑與排砂建筑物的綜合利用，防止泥土砂石堵塞建筑物，造成泄洪困難和建筑物穩(wěn)定性的損害。

2.4 土石壩剖面和構(gòu)造的設(shè)計(jì)

通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，壩體的使用性能也會(huì)有明顯進(jìn)步。石壩建設(shè)位置不同遭受到的水利沖擊也不相同，因此在方案設(shè)計(jì)中，要體現(xiàn)出這種差異性，滿(mǎn)足各個(gè)區(qū)域的工程承載需求，可以借助計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成承載參數(shù)計(jì)算任務(wù)，所得到的結(jié)果也更高效準(zhǔn)確，存在不合理內(nèi)容可以進(jìn)行局部?jī)?yōu)化，以免影響到工程進(jìn)度。水利工程土石壩坡的尺寸要綜合考慮壩型、壩高、壩基材料的性質(zhì)等因素來(lái)確定。一般來(lái)說(shuō)，常用的土石壩坡在1∶2-1∶4之間。土石壩上下游邊坡應(yīng)根據(jù)壩面排水、檢修、道路、穩(wěn)定性等設(shè)置馬道。土石壩頂?shù)母叱桃鶕?jù)正常運(yùn)用和非常運(yùn)用的靜水位加相應(yīng)的超高A予以確定。正常運(yùn)用下，壩頂?shù)母叱虘?yīng)不低于靜水位。土石壩頂?shù)膶挾纫C合考慮構(gòu)造、施工、運(yùn)行、抗震等因素，一般最小土石壩頂寬度在5.0～15m之間。

3、結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，土石壩是水利工程樞紐中的主要壩體形式之一，由于其較廣泛的應(yīng)用和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的健全性，使得水利工程事業(yè)不斷的穩(wěn)步向前發(fā)展。水利工程對(duì)于我國(guó)的水域養(yǎng)殖、田地灌溉和防洪泄水都有著重要的意義，保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定的同時(shí)，也保證了社會(huì)和人民的生產(chǎn)生活的安全。土石壩在水利工程中具有較大的優(yōu)勢(shì)，文章從水利工程壩體樞紐的基本工作內(nèi)容和設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析。

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