陳新萍

（新疆水利廳頭屯河流域管理處 新疆 昌吉 831100）

1 工程概況

頭屯河水庫位于烏魯木齊市及昌吉市以南，距離兩市均約40 k m處的頭屯河中游，是一座以防洪、灌溉為主，結(jié)合城鎮(zhèn)生活供水、工業(yè)供水等綜合利用的中型水庫。樞紐工程由攔河壩、放水涵洞、泄水隧洞、溢洪道、工業(yè)引水系統(tǒng)及下游分水樞紐等組成。水庫原設(shè)計總庫容2030萬m3，本次除險加固設(shè)計總庫容1261萬m3。工程等級為Ⅲ等，主要建筑物級別為3級。

頭屯河水庫大壩為礫質(zhì)粘土心墻堆石壩，最大壩高51.0m，壩頂寬8.76m，壩頂長423.0m，壩頂高程995.20m。上游坡比自上而下依次為 1∶2.5、1∶3.25、1∶4.0，在高程975.0m、960.0m處分別設(shè)有寬為1.5m的戧臺；壩面設(shè)漿砌卵石框格，采用干砌卵石、干砌塊石護坡。下游坡比自上而下依次為1∶2.25、1∶2.5、1∶2.75， 并 在 高 程 983.0m、973.0m、963.0m、953.0m處設(shè)有寬 1.5m 的戧臺；采用堆石護坡。壩軸線與溢洪道泄槽軸線交點定為大壩0＋000樁號。

壩頂高程995.16m～995.20m，最大壩高約51.0m，壩頂寬約8.76m，壩頂長423.0m。壩頂防浪墻頂高程約995.50m。結(jié)合本次實測，大壩上游坡坡比自上而下依次為1∶2.145、1∶2.715、1∶3.57、1∶6.0， 在 高 程 974.84m、960.00m處分別設(shè)有寬為1.35m、1.5m的戧臺；壩面設(shè)漿砌卵石框格，采用干砌卵石、干砌塊石護坡。下游坡比自上而下依次為1∶1.895、1∶1.895、1∶1.795、1∶2.306、1∶2.62，并在高程 982.55m、976.53m、973.32m、964.05m、953.36m 處 設(shè) 有 寬 1.8m、3.9m、4.8m、2.0m、2.0m的戧臺，采用堆石護坡。

依據(jù)設(shè)計要求，大壩加固的主要內(nèi)容是對上、下游壩坡進行培厚加固，壩頂993.15m高程以上漿砌石防浪墻及粘土心墻拆除重建。大壩培厚砂礫石填筑56977m3，粘土心墻填筑2391m3。

2 料場復(fù)查

大壩填筑料料場位于大壩上游3 k m處，監(jiān)理部組織業(yè)主、設(shè)計、施工單位對粘土料場進行了復(fù)查。復(fù)核了招標文件提供的料場勘察報告和調(diào)查試驗資料，驗證料場填筑料的物理力學(xué)性能及其壓實特性，查明填筑料的有效儲量，為料場開采規(guī)劃提供依據(jù)。

表1 壩頂填筑監(jiān)理檢測成果

表2 上游壩坡填筑檢測成果（灌砂法）

2.1 粘土料場復(fù)查結(jié)論

T 5左料場：平均粘粒含量82.9%，液限26.0%，塑限15.6%，液限指數(shù)10.4，滲透系數(shù) k=5.3×10-7c m/s，干密度 1.87 g/c m3，最大干密度1.887g/c m3，其余指標滿足設(shè)計要求。

T 5右料場：平均粘粒含量73.4%，液限24.4%，液限指數(shù)10.1，塑限指數(shù)14.3%，滲透系數(shù) k=9.1×10-8c m/s，干密度 1.87 g/c m3，最大干密度1.91 g/c m3，其余指標滿足設(shè)計要求。

兩個料場土料在標準擊實（擊實功能為592.2 k J/m3）下測定土料最大干密度與其對應(yīng)的最優(yōu)含水率為：T 5左料場土料最優(yōu)含水率的平均值為13.7%，最大干密度的平均值為1.887 g/c m3。T 5右料場土料最優(yōu)含水率的平均值為13.7%，最大干密度的平均值為1.91 g/c m3；從土料室內(nèi)測試結(jié)果看，T 5左料場、T 5右料場土料天然含水量接近最優(yōu)含水率，不需重新加工可直接取用，且儲量在7萬m3以上，滿足本工程需求。

2.2 砂礫石料場復(fù)查結(jié)論

監(jiān)理部三次組織施工單位對砂礫石料場進行了復(fù)查。復(fù)查結(jié)論：砂礫石料場位于大壩上游3 k m處河床內(nèi)，場地開闊，不受地下水影響，儲量豐富，有用層厚度分布均勻，便于開采。并取樣送二檢單位檢測，該料場砂礫石料的P 5含量、緊密度、含泥量等指標滿足規(guī)范和設(shè)計要求，該料場可作為壩體培厚砂礫石壩殼料的料源。

3 碾壓試驗

碾壓試驗的主要目的：核實填料設(shè)計標準的合理性，驗證碾壓機械的可行性，選擇相應(yīng)的施工參數(shù)、確定填筑施工工藝與措施。

3.1 土料碾壓試驗

監(jiān)理部組織進行了場內(nèi)土料碾壓工藝試驗，經(jīng)試驗及會議討論最終確定壩頂粘土心墻填筑碾壓機械及施工參數(shù)為：

①進占法鋪料，鋪料厚度25 c m；

②土料含水率控制在11.0%～13.0%；

③土料采用18 t自行式平碾壓實，行駛速度2 k m/h～2.5 k m/h（1檔中油門），先靜碾4遍，后振動碾壓8遍。

3.2 砂礫石碾壓試驗

監(jiān)理部組織在頭屯河水庫（上游護坡漿砌石護腳基槽回填工程）施工現(xiàn)場以施工單位施工、一檢單位現(xiàn)場試驗、監(jiān)理單位現(xiàn)場旁站監(jiān)理的形式，以填筑厚度為50c m，采用18 t自行式振動碾，分別采用靜碾2遍，振動碾壓4遍、6遍、8遍進行碾壓試驗，灌砂法試驗。最終確定該天然砂礫料碾壓參數(shù)：填筑厚度50 c m，碾壓遍數(shù)為靜壓2遍，振動碾壓6遍。

4 壩頂粘土心墻填筑施工質(zhì)量控制

根據(jù)本工程特點，在施工質(zhì)量控制上，監(jiān)理部針對壩頂填筑制定了《頭屯河水庫壩頂工程質(zhì)量控制要點》，實行中間驗收簽證制度。在粘土心墻填筑過程中，現(xiàn)場監(jiān)理按設(shè)計及規(guī)范要求，嚴格控制上壩料的質(zhì)量、鋪料厚度及碾壓施工參數(shù)。在填筑質(zhì)量控制上，嚴格實行施工單位三檢制，監(jiān)理檢查驗收簽證制。每層鋪料、碾壓自檢合格后，報現(xiàn)場監(jiān)理檢查驗收，合格后同意上料，進入下一層填筑。邊角特殊部位加強控制、重點檢查，并根據(jù)現(xiàn)場的施工情況進行了隨機取樣檢測。監(jiān)理檢測壩頂粘土心墻料填筑16組、反濾料填筑2組、砂礫石填筑4組、水穩(wěn)層填筑4組，全部合格。詳見表1。

5 砂礫石填筑施工質(zhì)量控制

上、下游壩坡加固培厚原設(shè)計為堆石體（爆破料），鑒于現(xiàn)場堆石料料源所限以及投資控制原因，在征得設(shè)計單位同意后變更為砂礫石填筑，根據(jù)砂礫石填筑質(zhì)量檢測特點，為方便現(xiàn)場質(zhì)量控制，建管處委托新疆水科院進行了三因素曲線設(shè)計。砂礫石填筑以現(xiàn)場實測P 5含量的百分率與三因素曲線中相對密度0.75（設(shè)計值）所對應(yīng)的干密度的大小，判定合格或不合格。

上、下游壩坡砂礫石培厚采用水平分層攤鋪、分層碾壓的方法，鋪料寬度以設(shè)計培厚厚度加碾壓富裕寬度50 c m控制，鋪料厚度50 c m，待分段碾壓完成后對富裕寬度用反鏟挖掘機收坡至坡頂，挖掘機配合人工鋪料、修坡?，F(xiàn)場監(jiān)理對上述填筑順序和碾壓密實度進行檢查控制。在監(jiān)理控制過程中，對鋪料厚度、碾壓參數(shù)、填料的變化情況進行了抽查，重點控制的部位是分段接縫的處理，及時督促施工單位對粗細骨料分離和集中現(xiàn)象使用挖掘機進行拌合處理。

6 砂礫石填筑質(zhì)量檢測

壩體培厚設(shè)計相對密度≥0.75。壩體培厚填筑質(zhì)量檢測實行施工單位自檢（一檢），監(jiān)理抽檢（二檢單位檢測試驗），每單元（或分段）填筑完成后及時檢查驗收。對于壩料檢測中發(fā)現(xiàn)的含礫分布不均勻等問題，首先對料場進行了調(diào)查，查明原因后責成施工單位對料場進行取料調(diào)整；其次對施工現(xiàn)場出現(xiàn)的填料含水率的偏大或偏小，先查明填筑時的含水率與碾壓后的含水率。若填筑時含水率符合要求，可繼續(xù)填筑，否則要求施工單位灑水調(diào)整含水率。對已上壩的填料出現(xiàn)粗細骨料分離現(xiàn)象要求挖掘機配合人工進行處理。監(jiān)理檢測反濾料21組、碎石墊層12組、砂礫石44組，全部合格。詳見表2。

7 小結(jié)

通過頭屯河水庫除險加固工程大壩加固料場復(fù)查、碾壓試驗、大壩填筑的監(jiān)理工作實踐，總結(jié)如下。一是料場復(fù)查、碾壓試驗工作必須按程序認真做好，不得以施工代替工藝試驗，更不得以施工數(shù)據(jù)代替工藝試驗數(shù)據(jù)；二是料場復(fù)查、碾壓試驗工作應(yīng)有計劃的提前做好，防止臨時抱佛腳而耽誤工期，或因工期而敷衍了事走過場；三是工藝試驗數(shù)據(jù)必須緊密聯(lián)系實際，正確指導(dǎo)施工，防止將實驗數(shù)據(jù)束之高閣，施工另搞一套；四是現(xiàn)場監(jiān)理的旁站、記錄、資料收集整理及時到位。

頭屯河水庫除險加固工程大壩加固料場復(fù)查、碾壓試驗、大壩填筑的監(jiān)理工作程序規(guī)范，過程控制嚴謹，質(zhì)量檢測成果可信，工程整體質(zhì)量可靠。陜西水利