楊錫考

茂名市鑒江流域水利水電建筑安裝工程有限公司 525000

摘要：填筑施工是黏土心墻土石壩工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對大壩施工質(zhì)量和安全運(yùn)行有決定性影響，因此本文從壩體填筑準(zhǔn)備和填筑施工兩個階段分析了施工技術(shù)與控制的要點。

關(guān)鍵詞：黏土心墻土石壩；填筑；施工

攔河筑壩，興修水利，是為了更好地利用水資源服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會。土石壩是各種攔河壩型式中應(yīng)用最廣泛的一種壩型，能夠充分利用當(dāng)?shù)氐耐潦炔牧?，對壩基要求不高，可適應(yīng)各種地質(zhì)、地形條件，施工技術(shù)較簡單，方法選擇也靈活，擴(kuò)建加高更方便，所以為國內(nèi)外筑壩所廣泛選用。土石壩有均質(zhì)壩、心墻壩、斜墻壩、分區(qū)壩等壩型，其中黏土心墻壩是各方面比較均衡的一種壩型，受氣候影響小，施工質(zhì)量便于控制。壩體填筑是土石壩施工最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，也是對工程質(zhì)量和效率有決定性影響的方面，因此本文對黏土心墻土石壩施工要點進(jìn)行了分析。

1 壩體填筑施工準(zhǔn)備

1.1 壩料復(fù)查

黏土心墻壩的壩料通常包含防滲料、反濾料、壩殼料，根據(jù)《碾壓式土石壩施工規(guī)范》（DL/T 5129-2001）規(guī)定，施工單位進(jìn)場前要對勘測設(shè)計提供的料場勘察報告、試驗資料進(jìn)行復(fù)查，主要目的是驗證料場壩料的物理力學(xué)性質(zhì)、儲量等相關(guān)資料的可靠程度，輔以坑探、鉆孔取樣等手段，發(fā)現(xiàn)問題及時與監(jiān)理、設(shè)計單位協(xié)商解決，從而為壩料開采、碾壓試驗提供準(zhǔn)確的依據(jù)。例如通過土料場勘探與試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)土料上壩前應(yīng)調(diào)整含水率，不同層次的土料要進(jìn)行摻配混合才滿足填筑要求，經(jīng)與監(jiān)理、設(shè)計工程師溝通及生產(chǎn)性試驗驗證，最后決定開采前先灌水，不同層次土料再立體混合開采，這充分說明壩料復(fù)查的重要性[1]。

1.2 碾壓試驗

通過碾壓試驗可核實壩料的施工性能，驗證填筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的合理性，合理選擇施工機(jī)械及確定工藝參數(shù)，為壩料開采、制備、填筑施工做好準(zhǔn)備，如發(fā)現(xiàn)問題及時提出修改或補(bǔ)充意見。碾壓試驗可根據(jù)設(shè)計技術(shù)要求確定碾壓試驗含水率的控制范圍，一般通過擊實試驗驗證最佳含水率與擊實性能的關(guān)系，一般最優(yōu)含水率隨擊實功的增加而降低，而且碾壓機(jī)械的壓實功超過標(biāo)準(zhǔn)擊實功，所以最優(yōu)含水率應(yīng)選擇干側(cè)。這樣由擊實試驗和施工經(jīng)驗確定碾壓試驗設(shè)備組合和工藝流程，再經(jīng)過碾壓試驗過程調(diào)整工藝參數(shù)。例如經(jīng)過碾壓試驗，采用凸塊碾時，只振碾容易出現(xiàn)水平層狀面，如果先靜碾再振碾，就會改善水平層狀現(xiàn)象[2]。

1.3 壩料開采與制備

經(jīng)過室內(nèi)試驗和生產(chǎn)性試驗，確定壩料各項指標(biāo)達(dá)到設(shè)計要求，就可以進(jìn)行開采和制備。根據(jù)設(shè)計圖紙及填筑計劃確定開采工作面，再根據(jù)含水率等指標(biāo)的檢測結(jié)果確定開采方式與設(shè)備組合。心墻黏土料可能要進(jìn)行摻混，就需要控制混合比例以及最佳含水率。反濾料用于保護(hù)心墻黏土料不流失，并有足夠的透水性，防止細(xì)粒土淤堵，所以其顆粒級配必須嚴(yán)格控制，材料要經(jīng)過清洗除泥、摻配，檢驗合格后放在干凈場地上，并應(yīng)保持濕潤。壩殼料一般采用砂礫料，對粒度也有一定要求，要控制含泥量和剔除超徑顆粒。

2 壩體填筑施工

2.1 填筑順序

心墻壩有兩種填筑順序，一種是“先反后土”，也就是先填筑反濾料，后填筑心墻黏土料，這樣可以防止反濾料侵占黏土料，這也是通常的做法；也有采用“先土后反”的，也就是先填筑黏土料，后填筑反濾料，這種情況主要是考慮到反濾層填筑寬度小的特點，若經(jīng)現(xiàn)場試驗證明能滿足設(shè)計要求的話，也可采用。各種壩料一般按照測量→卸料→平料→灑水→檢查驗收的順序進(jìn)行。黏土料一般采用進(jìn)占法卸料；反濾料采用后退法卸料；壩殼料可采用后退法卸料，也可采用進(jìn)占法，或采用混合法，一般采用進(jìn)占法，以形成填筑平臺，后退法對減少車輛輪胎磨損有利，而混合法是進(jìn)占法與后退法的結(jié)合。

2.2 黏土料填筑施工

黏土心墻料的填筑直接關(guān)系到大壩防滲質(zhì)量和運(yùn)行安全，所以必須嚴(yán)格控制施工工藝。一般采用分層鋪筑碾壓法，鋪筑前測定土料含水率，其應(yīng)在最優(yōu)含水率±2%范圍內(nèi)。壩基上有蓋板混凝土的，要先清理混凝土表面粘附的砂漿、乳皮等雜物，并灑水潤濕，再涂刷一層濃黏土漿，以改善防滲黏土料與底板混凝土的粘結(jié)效果。濃黏土漿按水土質(zhì)量比1：2.5～3配制，涂刷3～5mm厚，再鋪一層50cm厚塑性較高的黏土，邊刷邊鋪。兩岸接觸帶也要涂刷濃黏土漿，高度為松鋪層厚度，隨后鋪料。自卸車進(jìn)占法上壩卸料，推土機(jī)推平，再按照高程控制松鋪層厚度，鋪成大面后，放出平行壩軸線的碾壓參考線，采用振動凸塊碾以進(jìn)退錯距法進(jìn)行碾壓，碾壓遍數(shù)一般6～10遍（根據(jù)碾壓試驗確定的參數(shù)），普通黏土碾壓8～10遍，高塑性黏土碾壓6～8遍。兩岸接觸帶可采用人工鋪筑，沖擊夯夯實，再人工刨毛。為避免裝料車輛對已填筑工作面產(chǎn)生剪切破壞，應(yīng)在填筑面上鋪填一層厚35～50cm的風(fēng)化土料，再墊12mm厚鋼板作為車輛通道。

2.3 反濾料填筑施工

反濾料一般由Ⅰ、Ⅱ兩種料組成，采用“先反后土”順序時，先鋪Ⅱ，再鋪Ⅰ；而采用“先土后反”順序正好相反，先鋪Ⅰ，再鋪Ⅱ。反濾料與防滲黏土料及反濾料Ⅰ、Ⅱ之間可采用鋸齒狀填筑，以確保后鋪材料不受侵占。采用平行壩軸線后退法進(jìn)料，由人工配合反鏟鋪平，振動平碾靜壓4～6遍。黏土料、反濾料（Ⅰ、Ⅱ），在不同料層交界處要進(jìn)行騎縫碾壓，以確保界面結(jié)合良好。反濾料要進(jìn)行潤濕處理，可在碾壓前用灑水車噴水2遍。反濾料填筑好后，運(yùn)料車輛和工程機(jī)械不允許再進(jìn)入行駛。

2.4 壩殼料填筑施工

填筑前，清理河床后，在壩基上回填碎石屑找平，然后用振動平碾碾壓，碾壓不到位置用電動夯板夯實。自卸車或反鏟卸料，推土機(jī)推平，振動平碾碾壓8遍。壩殼料與反濾料交界處要采用細(xì)石料鋪筑，并進(jìn)行騎縫碾壓。岸坡接觸帶應(yīng)形成便于碾壓的坡度。

2.5 雨季填筑施工

土石壩雨季施工盡量避免，但根據(jù)工期、雨水強(qiáng)度可以合理安排。土料開挖可采用“井”字形方式，便于排水。儲存土料時，可堆成“土?！毙螤?，加覆蓋，四周留出排水溝槽?；旌狭蠎?yīng)備足半個月以上。雨季期間要一直關(guān)注天氣預(yù)報，根據(jù)降雨量預(yù)測，做好相應(yīng)的措施。當(dāng)雨量超過填筑允許強(qiáng)度時，應(yīng)提前停止進(jìn)料，用振動碾碾壓光滑，再覆蓋塑料薄膜，并在兩岸留出排水溝。下雨時要組織人員抽水，避免積水。雨后復(fù)工，先晾曬或清除表土，當(dāng)含水率滿足要求后，刨毛處理，先鋪薄層，大面平整后繼續(xù)正常填筑[3]。

3 結(jié)語

黏土心墻土石壩填筑質(zhì)量控制的關(guān)鍵是嚴(yán)格控制施工工藝，所以從施工準(zhǔn)備階段就應(yīng)通過壩料復(fù)查、碾壓試驗合理確定和優(yōu)化施工參數(shù)，在施工過程中嚴(yán)格按碾壓試驗提供的參數(shù)進(jìn)行施工。由于土石壩施工工序復(fù)雜，要做好各個工序的銜接與協(xié)調(diào)，從而提高施工工效，降低施工成本。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李秋石. 加快上阿特巴拉水利樞紐B標(biāo)粘土心墻壩施工的技術(shù)措施[J]. 四川水力發(fā)電，2014，33（3）：24-26，43.

[2] 李旨強(qiáng). 新疆恰甫其海工程粘土心墻壩防滲體土料施工特性[J]. 東北水利水電，2013（6）：14-17.

[3] 郭偉，薛香臣. 糯扎渡水電站大壩粘土心墻雨季施工技術(shù)[J]. 水利水電技術(shù)，2014，45（3）：42-43，47.