摘要：在水利水电工程中采用埋石混凝土技术，以保证工程结构坚固可靠，提高施工效率，降低工程造价。埋石混凝土是一项重要的工程技术措施，其重要性不言而喻。基于此，本文对水利水电工程中埋石混凝土的应用进行了研究，首先对埋石混凝土进行了概述，然后对水利水电工程中埋石混凝土的应用进行了研究，以期为相关人员提供参考。

关键词：水利工程；水电工程；埋石混凝土

前言：

在水利水电工程建设中，必须综合考虑各种因素，如水土条件、水力特征和安全要求等。埋石混凝土技术是一种新型的混凝土结构，它能有效地提高承载力，并能有效地抵抗水流的冲刷和冲刷，从而保证了工程结构的可靠性。

1 埋石混凝土概述

1.1埋石混凝土

埋入式混凝土又称抛石混凝土，它是一种有别于普通钢筋混凝土的建筑材料。采用先浇筑一层砼，再铺块石，振捣密实，最后再浇一层砼。采取分层施工措施，保证了埋石砼的施工质量[1]。

1.2埋石混凝土的应用优势

埋石混凝土具有减少水泥用量的优势，从而达到节约资源和降低工程成本的目的。随着水泥用量的减少，混凝土在施工过程中出现的温度升高现象得到了缓解，同时水化热也降低了[2]。

此外，分层施工可减少一次浇筑混凝土的数量，避免因浇筑时水泥水化热引起的温度裂缝，确保水利水电工程施工质量。

1.3重力坝与拱坝坝体设计要求

在重力坝，拱坝，固体重力坝中，埋石混凝土起到了很大的作用。该结构与常规混凝土坝相比具有明显的差异，尤其是其设计强度等级偏低，部分工程可采用嵌石混凝土代替。但由于钢筋数量众多，在施工过程中可能出现钢筋绑扎、模板安装等问题，从而影响到混凝土浇筑、振捣的顺利进行[3]。

按照《混凝土重力坝设计规范》（SL319-2018）要求，大坝的建筑部位，如闸门，阀门，下游面，进水口，集水井及底面等，均应采用C20或C30的混凝土，且与埋石混凝土间的间距不得大于2米。另外，原混凝土表面与接缝表面应保持0.5米以内的距离。为保证混凝土配合比达到原设计强度等级，需在坝体中部浇注C25埋石混凝土，以保证混凝土配合比达到原设计强度等级。

2 水利水电工程中埋石混凝土的应用

2.1埋石料选择

在建造重力坝或拱坝时，埋石和堆石料有明显的不同。尽管两者所用的原材料岩石饱和抗压强度相差无几，但在节约资源方面却更为有效，体现出“宜材适构”的填筑思想。与之相比，埋石混凝土既可减少混凝土用量，又可有效控制温度裂缝。

我国水利水电工程建设中埋石混凝土坝数量逐年增多，特别是西南地区重力坝、拱坝多为埋石混凝土结构，对材料选用提出了诸多技术要求。埋石天然岩体需选用质地坚硬且外观完好的微风化岩体，其抗压强度应大于30 MPa，C15、C20的嵌石抗压强度应大于40 MPa，如花岗岩、灰岩等[4]。

在将石料埋入仓内前，要保证石料表面的湿润，并选用不规则的四边或六角形埋入石料，板状突起，四周无尖角，尽量避免用板状或长形石块。用高压水炮或专业清洁设备对岩石表面进行清洗，岩石的粒度要大于0.3米，但不能大于0.5米。如果颗粒较大，则埋石比例不宜太高，以防止填石进入仓内形成空洞。

对混凝土原料的质量进行控制，包括对水泥、砂石、块石等原材料的控制。水泥质量对成品混凝土质量有很大影响，袋装水泥必须防潮，堆放高度不得超过10袋。对于砂石料，应严格控制含泥量，防止出现软弱带；粗骨料宜选用洁净、坚硬、颗粒最大粒径在25毫米以下且符合质量要求的碎石。

对块石材料的选用也提出了要求，石料大小不得超过工地一次浇筑混凝土块数的30%，选用质地坚硬、无风化的石料。采购时应采用反铲式选材，减少片石用量，单独堆存。

2.2加强材料质量检测

材料检验可结合外观质量判定和仪器检测，对每一块入仓埋石的含泥量、外观质量、粒径大小等进行检查，做好埋石质地控制工作。试验中平均每2000 t埋石一次，测试其饱和抗压强度，干密度，软化系数，平均每2000 t埋石一次，检验埋石间距，计算埋石率。在料场采砂或购买埋体石料时，其冻融损失率不超过1%，干密度大于2.4 g.cm-3，软化系数>0[5]。

2.3埋石率的有效控制

埋石率是指每单位体积埋石混凝土中埋石所占的体积比。合理控制仓内埋石比例，对防止埋石过高、空鼓等问题具有重要意义，也是埋石混凝土施工的难点之一。

按设计图纸要求，填土比例应控制在20%～30%之间，不能随意增加。当埋石率在55%以上，且与堆石混凝土相近时，应结合工程实际对埋石率进行验证与调整。为了保证混凝土结构的受力平衡与稳定，必须保证埋深在设计要求之内。

2.4埋石混凝土施工工艺

2.4.1基面清理

在浇筑混凝土前，应先对地基表面进行验收，并将垫层上的杂物、土清除干净。下一步，先铺一层25 mm厚的水泥浆，然后再浇筑第一层混凝土。为保证砂浆与砼的浇筑强度一致，按一定比例配比配制水泥砂浆。将预拌好的水泥砂浆均匀铺于垫层表面，形成25 mm厚的砂浆层。通过合理的施工工艺及操作，保证了已铺好的水泥砂浆与新浇混凝土及垫层的整体结合，提高了结构的承载力及稳定性。

按照上述步骤进行施工，可以有效地保证水泥砂浆的正确铺筑与粘结，为以后的混凝土浇筑提供良好的基础与结构支撑。

2.4.2制作和安装模板

对角件和不规则件可以采用木模；而其他部分，则应选择材料完好，无损伤或变形的钢模。保证新安装的模板强度及刚度满足设计要求，能经受住混凝土浇筑过程中的载荷，且振动棒不会使模板产生位移。浇注前，应认真检查模板整体情况，清除模板与混凝土接触面。如果有必要，可使用脱模剂，以备下一步脱模。对模板进行固定时，可采用对拉螺栓对模板进行加固，再用大的蝶形夹板固定结构。按照《规范》要求，对拉筋间距进行布置。埋石混凝土是水利水电工程中常用的挡土墙形式。对于埋石砼挡土墙，可能需一次性施工，也可采用双面支模，并采用沥青木板分隔，以方便后续施工过程。

通过以上几个方面的工作，保证了正确使用模板，保证了埋石砼工程的质量与稳定性。

2.4.3混凝土浇筑与振捣

埋石直径为0.3-0.5米，超过要求时，用液压破碎锤校正，用高压旋流水冲洗埋石表面，使其表面无泥、杂物。埋石表面应保持湿润，防止污染，用自卸车、联合装载机、挖土机将埋石运至指定位置。必须保证埋入的石块与混凝土的粘结牢固。混凝土拌制完毕，运输至待浇筑工作面。采用溜槽入仓方式。使埋石率保持在25%左右，埋石厚度在0.4米左右。加强施工过程中各个环节的有效控制。采用装载机、塔吊等设备，对埋石表面进行湿润处理，装入钢丝笼、料斗，经塔吊运至埋石区。埋石的位置由人工与机器共同调节。先在高强混凝土周围放好模板，再分区域分仓，先浇筑高强混凝土，再浇筑大块嵌石混凝土。浇筑层厚度最小1.5米，最大不超过3米，同高度的混凝土坝可以采用仓房浇筑。埋入的石块要均匀分布，石块之间的距离要大于0.1米，不得相互重叠。先浇筑0.5 m的混凝土，再放入埋入的石块，用振捣棒或振动器将埋入的石块和混凝土一起振实，保证埋入的石块下沉到混凝土中[6]。

2.5滑模技术在埋石混凝土护坡中的应用

在埋石砼施工中，采用滑模施工技术，机械化程度高，占地面积小，适合水利水电工程施工。滑架采用无轨板制作，尺寸3米×0.6米，底部光滑平整，顶部加筋板加强强度及稳定性，保证在荷载作用下不发生变形。承载装置焊接在滑槽中部，两侧设有孔，方便挖掘机操作。根据牵引要求，采用1台2吨牵引提升机即可满足常规滑槽施工的需要。将一块3 t的移动混凝土墩设在埋石砼边坡顶部，作为牵引固定点，采用反拉法牵引滑膜施工，用滑轮钢丝绳与混凝土墩互连固定，形成安全绳。

滑模法可有效地提高施工效率、降低劳动成本、保证施工质量与安全。将该技术应用于埋石砼工程，可提高工程建设的效率。

3 结论

埋石混凝土在水利水电工程中的应用，对保证工程质量，提高施工效率具有重要意义。通过对埋石层的精心选择，合理地运输及施工，保证了埋石层与混凝土的紧密结合，可以有效地提高结构的稳定性和耐久性。采用滑模法施工，使施工更加机械化，节省人力，占地面积更大。同时，滑模加工与牵引装置的协同作用，使埋石混凝土施工更加顺畅，为水利水电工程建设提供强有力的支撑。

参考文献：

[1] 杨云国，孔祥伟.埋石混凝土在混凝土面板坝趾板基础处理中的应用与研究[J].云南水力发电， 2023（11）：148-150.

[2] 赫念学，李星宇，张奇林.生物谷坊在白沙冲泥石流治理中的应用[J].中国水土保持， 2022（000-007）.

[3] 孟元元，周波.生态理念在水利水电设计中的重要性及应用实践[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术， 2022（8）：4.

[4] 黄锦林，叶合欣，罗日洪，等.埋石混凝土植绿生态挡墙在山区河道治理工程中的应用[J].广东水利水电， 2023（3）：14-17.

[5] 余侃柱，闫洋洋.埋石混凝土在水利水电工程实践中的应用[J].水利规划与设计， 2022（5）：5.

[6] 李彦毕.水利水电工程施工中混凝土施工技术应用分析[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术， 2022（7）：3.

简介：姚江涛，男（1976-），湖北宜昌人，本科，工程师。研究方向：水利水电。