王國君

（山西省汾河水庫管理局 山西婁煩030302）

1 工程概述

呼延調蓄池位于太原市呼延村西與引黃工程聯(lián)接段出口之間好李子溝內，設計容積為200萬m3，池底面積5.26萬m2，正常蓄水位對應蓄水面積13.28萬m2，根據(jù)現(xiàn)場地形地貌半挖半填而成。調蓄池大壩由主壩和副壩兩部分組成，大壩壩頂高程高于正常蓄水位2.1 m。主壩軸線長度589.1 m，最大壩高36.7 m；副壩軸線長度125.4 m，最大壩高10.7 m。

主壩迎水面、背水面壩坡各設二級壩坡，變坡處設馬道和鑿冰設備平臺。背水面在變坡處設2 m寬的馬道，以便匯集雨水，便于觀測和檢修，并做施工交通用。迎水面壩坡采用兩層砂墊層夾二布一膜防滲，上部鋪碎石過渡層，爾后采用干砌石護坡。背水面壩坡采用混凝土框格防護，并在橫向100 m左右設一道豎向排水溝，每級馬道平臺內側及壩腳設環(huán)向排水溝。在引黃專用公路一側，為防止庫盆內滲水逸出，攜帶細顆粒引起管涌發(fā)生，在坡腳處設貼坡式排水。

2 土料準備和加工

2.1 料場規(guī)劃

筑壩土料的土料場主要為調蓄池庫盆開挖及邊坡開挖土料，在實施開挖過程中，根據(jù)前期進行的料場復查資料制定土料利用和棄渣措施，進行土石方平衡規(guī)劃。根據(jù)池盆內土料分布情況和壩體填筑施工進度要求，將池盆土料場分為五個區(qū)：三個主料場，二個輔助料場。土料開采先在經(jīng)過加水后，按高程段循環(huán)進行開采；在水源無法滿足的情況下，可在下雨之后，含水量達到要求后進行開采。

調蓄池庫盆和邊坡開挖土方料達267萬m3，雖然土料儲量遠大于土料需求量，但根據(jù)《料場復查報告》，土料場有用土料還差17.39萬m3，因此，在開挖過程中嚴格控制棄土量，若實際施工確實存在土料不足，可從棄土場取較好土料，用于次要部位一般土方回填。

2.2 施工布置

（1）施工道路。根據(jù)現(xiàn)場實地勘察，結合現(xiàn)場施工的需要，填筑施工道路。在填筑施工時，在原始道路的基礎上再修建到土料場各個高程的分支施工道路。

（2）施工用電。施工用電主要為夜間填筑照明用電，在主壩壩肩處布置照明燈塔，每個燈塔裝設1個1000 W可自由調整照射范圍的金屬鹵化碘鎢燈，并輔以碘鎢燈照明。

（3）施工用水。施工用水主要為土料含水量調整用水，通過高位水池用Ф60PVC水管沿壩坡面引至開采面，用Ф50消防帶接入開采面，采用開槽注水的方法浸潤土體，并分區(qū)注水、分區(qū)開采，每區(qū)土體浸潤后不得小于30d開采。另配備1臺8 t灑水車作為填筑輔助灑水之用。

2.3 土料加工與開采

（1）土料加工。根據(jù)《料場復查報告》，土料的含水率偏低，須對土料進行加水。在土料場不同區(qū)域布置浸水坑槽，進行加水悶料，30d后進行試驗性開采，通過多次調整最終確定加水方法、加水量、悶放歷時和一次開采深度等技術參數(shù)。

成品土料將含水量指標的誤差控制在1%～2%之間。根據(jù)土料開采的工藝流程和料場分布特點，將料場分為若干區(qū)域按合理的順序進行流水作業(yè)，料場質檢人員隨時控制和調整土料加水指標，不斷改進土料生產(chǎn)的施工工藝。

（2）土料開采。每個采區(qū)的開采均由外向里，自上而下分段、分層開采。每次開采區(qū)域取2000～5000 m2。根據(jù)注水后土體的含水率大小，采取立采或平采的施工方法，若含水量過大，則以立采的方式，否則，進行平采開挖。

悶好的土料用1.6 m3反鏟裝20 t或15 t自卸汽車直接運輸上壩；土層較薄時或反鏟裝料的剩余部分，采用推土機集料，3 m3裝載機裝20 t或15 t自卸汽車直接運輸上壩，土料含水率小于最優(yōu)含水率時超過3個百分點以下時，不得開采，并加水重新浸潤。

3 現(xiàn)場填筑碾壓試驗

進行現(xiàn)場填筑碾壓試驗，根據(jù)試驗結果分析，得到以下施工參數(shù)。

（1）壓實機械選用YZK18J型振動凸塊碾，最大激振力為330 kN；振幅1.1 cm，振動頻率28 HZ，總重量18 t；

（2）填筑干密度控制在不小于1.68 g/cm3范圍內；

（3）選擇的施工參數(shù)：Q2、Q3上壩土料含水率在14%～18%，鋪料厚度為40 cm，碾壓遍數(shù)為6遍，行車速度為2 km/h左右，進占法卸料；

（4）填筑工藝：運料→卸料→攤鋪→碾壓→檢測。

4 大壩填筑

4.1 大壩填筑程序安排

（1）2009年2月施工人員和設備進場后抓緊壩體填筑的各項準備工作。

（2）填筑施工按照先主壩后副壩的順序展開，主壩分四區(qū)，副壩分一區(qū)，采用自下而上平起上升全斷面填筑的總體施工程序安排施工。

（3）各月的填筑量應盡量均衡，避免出現(xiàn)填筑量不均衡的現(xiàn)象發(fā)生。

（4）土方填筑施工避免在冬季冰凍期施工。

4.2 主壩填筑劃分

主壩長度589.1 m。為了使大壩填筑各個工序盡量連續(xù)施工、不停頓，將大壩填筑劃分填筑區(qū)，采取單元循環(huán)填筑的原則（第一個單元鋪料平料，第二個單元灑水碾壓，第三個單元質量檢查通過驗收，照此循環(huán)往復），從壩基最低處開始填筑。因此，必須優(yōu)化施工作業(yè)，在填筑作業(yè)時按單元施工，以提高壩面上各類施工機械的使用效率，提高上壩強度。

4.3 壩料運輸與卸料

壩料運輸是關系大壩填筑強度的關鍵，工程高峰期填筑強度12.5萬m3/月，不均衡系數(shù)取1.4，得出日最大填筑強度達5800 m3，為保主運輸強度，采用15輛20 t或15 t自卸汽車進行上壩料運輸。

土料采用進占法卸料，見圖1。自卸汽車在已平好的松土層上行駛、卸料，用推土機向前進占平料，避免自卸汽車在已碾壓合格的層面行走，影響層間刨毛效果。

卸料前，應檢查層面的刨毛情況及層面的濕潤情況，必要時，用灑水車進行灑水。

圖1 進占法填筑方法示意圖

4.4 土料填筑

土料填筑的施工程序見圖2。

圖2 單元填筑施工程序圖

4.5 鋪料

鋪料厚度為40 cm，采用TY160推土機攤鋪。推土機平料過程中，采用儀器或鋼尺及時檢查鋪層厚度，發(fā)現(xiàn)超厚部位立即進行處理。

土料與岸坡等交界處輔以人工仔細整平。鋪料時，上下游邊坡各超填50～100 cm。

4.6 碾壓

碾壓采用YZ18型自行式振動凸塊碾靜碾兩遍，然后再振動碾壓四遍。碾壓行走方向與壩軸線平行，行走速度為2 km/h，碾壓方法：采用進退錯距法（碾輪寬/碾壓遍數(shù)），即從一側到另一側一次碾壓完成。碾壓遍數(shù)和錯距寬度通過碾壓試驗最終確定。

各碾壓單元碾壓搭接寬度，垂直碾壓方向不小于0.3～0.5 m，順碾壓方向應為1.0～1.5 m。

4.7 迎水面砂墊層、碎石過渡層填筑

調蓄池迎水面防滲體采用砂墊層夾兩布一膜后，上鋪碎石過渡層，頂部采用干砌石保護。防滲體料施工前，先采用人工掛線進行坡面修整，以滿足鋪設時平整度的要求。調蓄池邊坡修整隨開挖時進行，在邊坡開挖時，坡面法向方向預留30 cm用于人工修坡，大壩迎水面填筑時超填10～30 cm，采用人工平整修坡。

防滲料鋪填時，采用3 m3裝載機裝15 t自卸汽車運輸，反鏟配合攤鋪，人工找平。鋪筑第一層砂墊層后，采用DD110振動平碾進行壓實，經(jīng)表面驗收合格后，鋪設二布一膜。二布一膜完成后，再分層鋪砂墊層或碎石過渡層，采用HZR250型振動平板夯分層進行，夯實碾壓參數(shù)在施工前通過試驗確定。為增強壓實效果，砂墊層、碎石過渡層在夯實碾壓前應加水濕潤。

4.8 庫底防滲體及石料填筑

庫底防滲體施工時，先用平地機對庫底進行找平，采用3 m3裝載機裝15 t自卸汽車運輸，鋪設夯實土。鋪料時，采用水準儀控制厚度，設專人控制厚度并指揮平料。壓實采用YZ18型自行式振動碾進行碾壓密實，爾后鋪設二布一膜，在完成土工膜鋪設后，鋪設第二層夯實土，采用YZ1.8型自行式振動碾靜碾或振動碾壓，鋪料方法和厚度控制同第一層。干砌石鋪筑，由裝載機運輸至工作面，人工進行鋪筑。

5 特殊部位處理

5.1 岸坡部位

岸坡接觸部位的土料，選用黏粒含量較多的土料，其含水率應調至施工含水率上限，采用小型振動碾壓實，振動碾行走方向順岸坡方向，與壩體部位結合帶的碾壓搭接寬度不應小于1 m。振動碾難以到達部位采用HW-60蛙式打夯機夯實。

若岸坡過緩，結合處碾壓后土料因側向位移，出現(xiàn)“爬坡、脫空”現(xiàn)象，應將其挖除。

結合帶碾壓取樣合格后方可繼續(xù)鋪填土料。鋪料前壓實合格面應灑水或刨毛。

5.2 接縫及結合部位

（1）土料橫向接縫處的接坡不陡于1：3.0，隨著壩體填筑的上升，接縫必須陸續(xù)削坡，直到合格方可填筑。土料接縫削坡取樣檢查合格后，必須邊灑水、邊刨毛、邊鋪料壓實，其含水量為施工含水率的上限。

（2）對壩基，應將表面含水率調整到施工含水率上限，用凸塊振動碾壓密實。第一層料的鋪土厚度可適當減薄，含水率調整到施工上限，采用輕型壓實機具壓實。

（3）上壩路與壩體接合部，壩區(qū)內采用壩體相同料區(qū)的土料進行分層填筑。填筑質量按相同區(qū)料的填筑要求控制。當壩體填筑上升淹蓋該路段時，路兩側的松渣采用反鏟分層挖除至相應填筑層，并與刨松后的路面一起平料碾壓。