劉建

（四川二灘國際工程咨詢有限責(zé)任公司 四川成都 611130）

土石壩工程質(zhì)量問題及對策

劉建

（四川二灘國際工程咨詢有限責(zé)任公司 四川成都 611130）

土石壩因為具有施工簡單，就地取材，價格低廉的優(yōu)點，其應(yīng)用較為廣泛，但由于自身顆粒間隙大、抗剪能力小、強度低等原因，比較容易發(fā)生滲漏、裂縫及護坡破壞等現(xiàn)象。本文主要對施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問題以及相應(yīng)的解決措施進行了詳細的分析。

土石壩；裂縫；滲漏；處理措施

1 引言

土石壩是由當?shù)氐幕蚧旌狭稀⑹?、土料、?jīng)過鋪土、整平、碾壓等諸多工序填筑成的擋水壩，是目前應(yīng)用最廣泛的一種壩型。因為土石料間的顆粒間的孔隙大、抗剪能力小、聯(lián)結(jié)強度低等原因，所以在實際運用中容易易發(fā)生滲漏、護坡破壞、裂縫等現(xiàn)象。

2 施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問題

2.1 土壩體本身的問題

土壩體在實際的施工中，主要有削坡、結(jié)合槽的開挖和回填、清基、壩體填筑等方面的問題。

削坡方面：兩岸的削坡比較陡，只清理坡面松動的土塊或巖體，在削坡之后局部或者大面積還留有懸崖、陡坡甚至還有反坡面，不能滿足坡度設(shè)計的要求。

清基方面：在實際的清基過程中最為常見的就是清基不到底、不到位，也就是清基的范圍較小、不全面、深度也不夠。

結(jié)合槽在采用機械開挖之后，沒有修理過坡，橫斷面呈現(xiàn)出矩形，結(jié)合槽的開挖深度不能達到設(shè)計的要求，往往較淺；與回填方面和回槽開挖相結(jié)合，實際槽的開挖數(shù)量和所設(shè)計的條數(shù)不符，在設(shè)計時通常較大的土石壩的結(jié)合槽有2～3條，但是在實際的施工中，施工隊伍為了節(jié)省時間，就開挖1～2條，在無形中就使壩體的穩(wěn)定性大大降低。在合槽開挖之后沒有對基面進行整平也沒有處理基底存在的積水、坑穴等，甚至在回填時并沒有經(jīng)過監(jiān)理人員的驗收許可。

壩體填筑方面：壩體整體的安全和壩體質(zhì)量的好壞密切相關(guān)，常見的問題是上壩土料含有大量的樹根、草坡、亂石、土塊等雜物；上壩的土料相對較干，含水量小于在設(shè)計時的含水率或出現(xiàn)的土料含水率相對過高，在碾壓之后局部出現(xiàn)了“彈簧土”；土料鋪設(shè)的厚度不均勻，鋪土過厚或者起伏不平。

壩端排水渠方面：壩兩端的內(nèi)外側(cè)的排水渠設(shè)置能夠及時的將降雨排除，就會減少坡面徑流對壩坡的沖刷，如果處理不好或者解決不及時，就會嚴重危及到壩體的安全。

2.2 溢洪道方面的問題

進口段、陡坡段、出口段共同組成了溢洪道。在施工時溢洪道所存在的問題和放水建筑物的大致相同，但是溢洪道具有下泄流速快、流量大的特點，在實際的施工中經(jīng)常出現(xiàn)以下問題：只用素土翻夯處理進口段的地基，從而以代替3：7灰土或者水泥土，造成底板存在沉降裂縫的問題；陡坡段的底板沒有設(shè)置砌石齒墻或者齒墻的寬度、深度達不到設(shè)計的深度，底板從而失去穩(wěn)定性，出現(xiàn)斷裂裂縫的問題。溢流堰堰底的靠上游端和引洪渠的進口處沒有設(shè)置砌石齒墻或者齒墻的深度達不到設(shè)計的深度，進而出現(xiàn)滲流的問題以及降低進口段的穩(wěn)定性；溢流堰的兩端未布設(shè)和岸坡相連的邊墩；溢流堰兩側(cè)的墻外壁和岸坡及壩體的相連處處理不夠扎實，導(dǎo)致洪水沿側(cè)的墻外壁出現(xiàn)滲漏的問題。

2.3 放水建筑物方面的問題

放水建筑物主要由消力井、陡坡、臥管、涵洞和消力池組成，其基礎(chǔ)由混凝土和漿砌石澆筑而成。主要存在土基開挖和處理、混凝土澆筑和漿砌石砌筑等方面的問題。

土基開挖與處理方面：基礎(chǔ)開挖面過小、基面松軟、存在裂隙、坑穴、積水等不良現(xiàn)象而未作處理或處理不扎實就在其上進行下一道工序施工。

漿砌石砌筑方面：漿砌石在砌筑時坐漿不夠飽滿，塊石的大小面倒置，砌石的表面有大量的泥塊，內(nèi)外石塊不可以搭接，砌筑時沒有清洗；砌石之間的縫隙比較大，砌石層面也不夠平整；砌石的養(yǎng)護沒有做到位。

混凝土澆筑方面：混凝土的配合比沒有按照設(shè)計的要求、強度達不到；混凝土的坍落度過小或偏大，沒有均勻的振搗；沒有牢固和剛度的模板架設(shè)；混凝土表面不夠平整、麻面多、露筋、蜂窩、掉角；養(yǎng)護不夠及時，養(yǎng)護的時日還沒達到時間就進行下一道工序。

涵管安裝方面：涵管的安裝不夠平穩(wěn)，在設(shè)置管座時沒有按照設(shè)計的要求，相鄰兩管間未用混凝土的管帶澆筑，涵管內(nèi)壁未用細石砂漿進行填縫、壓實及抹光的處理。

放水建筑物的表面和壩體接觸處的處理和回填方面存在的問題：放水建筑物的表面和壩體的接觸處是最關(guān)鍵也是最薄弱的部位，應(yīng)該做好防滲處理工作，機械碾壓不到位時應(yīng)該選用人工務(wù)實，但是在實際的工作中常常會忽略這一點，推土回填比較盲目，造成壩體蓄水之后沿著管壁外側(cè)泄漏，甚至有事故發(fā)生。

3 處理措施

針對上述出現(xiàn)的問題，應(yīng)該采取以下措施進行防范：

3.1 土壩體施工中應(yīng)采取的措施

3.1.1 岸坡削坡

在實際削坡時，壩體的兩岸坡應(yīng)該削成斜面，且坡面要平整，坡度要不陡于1：1.5或者設(shè)計坡度，為了保證壩肩和壩體的結(jié)合良好，不能削成臺階的形狀，更不允許存在反坡。

3.1.2 壩基清基

在壩體填筑之前，必須清理壩基和岸坡。清基的范圍要比壩體坡的腳線加寬0.5～1.0m，清基的平均深度是0.3～0.5m，但凡在清基范圍內(nèi)的亂石、地面表土、樹木、草皮、腐殖質(zhì)等都要清除干凈，清理到壩體之外，禁止留在壩體之內(nèi)做回填用土。

3.1.3 結(jié)合槽開挖與回填

結(jié)合槽開挖應(yīng)該從溝底向岸坡平行于壩軸線或者沿壩軸線的方向進行，壩體應(yīng)該按照設(shè)計的要求設(shè)置2～3道結(jié)合槽，實際開挖時要按照設(shè)計的尺寸和坡度，開挖之后如果發(fā)現(xiàn)基面不夠平整或者基底有積水、坑穴等不良現(xiàn)象要立即處理。

3.1.4 壩體填筑工作

土壩的填筑工序包括挖土、運土、鋪土、平土、壓實、削坡、刨毛、灑水等作業(yè)。

（1）挖運土。挖掘機完成土方的開挖和裝載，運輸時要采用農(nóng)用車或自動汽車運土上壩，進而可以加快施工的速度。

（2）鋪土。在鋪筑土料時應(yīng)該按照壩軸線的方向分層進行，不可以溜土上壩，鋪土的厚度要均勻，禁止大土塊上壩，在用機械進行碾壓時，其厚度不應(yīng)該超過300mm，人工在進行務(wù)實時，其厚度不應(yīng)該超過150mm，均質(zhì)的土壩要蒲城中間凸起，向上下游方向各傾斜2～4%的坡度，以便可以將雨后的積水排除。

（3）平土；平土要按照設(shè)計的厚度分層進行，平后土料的表面應(yīng)該平整、厚度應(yīng)該均勻，以便以后的壓實，使壩體填筑的質(zhì)量得到保障。

（4）壓實。對土料壓實的質(zhì)量進行嚴格的控制，在土料壓實合格之后，才能夠重新鋪土。應(yīng)按一定順序進行壓實，避免出現(xiàn)過分重壓或漏壓。

3.1.5 壩端排水渠

在土壩體施工之后，要在壩兩端的內(nèi)外坡沿著岸坡結(jié)合處的方向各自開挖一道排水溝通到壩腳處，砌護時用C15板混凝土，混凝土排水溝的橫斷面呈現(xiàn)U形或者梯形，以避免雨洪沖刷壩體。

3.2 溢洪道施工中應(yīng)采取的措施

在對溢洪道施工時：①要根據(jù)實際建筑物的地質(zhì)情況進行基礎(chǔ)開挖和處理工作。②按設(shè)計標準對溢流堰堰底靠上游端和引洪渠進口處設(shè)砌石齒墻，進而避免滲流與使進口段的穩(wěn)定性增加；進口段的地基在務(wù)實時應(yīng)該用3：7灰土或者水泥土；為了避免洪水沿側(cè)墻外壁滲漏，岸坡和溢流堰兩端的連接處要設(shè)置邊墩，并要做好兩側(cè)的墻外壁和壩體及岸坡連接處處的回填工作；為了避免底板出現(xiàn)拉伸裂縫，陡坡段底板應(yīng)該按照按設(shè)計的要求設(shè)漿砌石齒墻。③要把溢洪道混凝土的養(yǎng)護工作做好。

3.3 放水建筑物施工中應(yīng)采取的措施

土基的開挖和處理措施：要按照設(shè)計的標準對放水建筑物基礎(chǔ)進行開挖，開挖之后對存在的裂隙、坑穴、松軟基面、積水等不良現(xiàn)象做扎實處理后才可以進行混凝土澆筑漿和砌石的砌筑工作。

混凝土澆筑和漿砌石措施：漿砌石在砌筑時要坐漿飽滿，塊石的大面向下小面向上，將表面泥塊清洗干凈，上下層的塊石要騎縫，內(nèi)外的石塊要可以搭接；砌石豎縫的寬度應(yīng)該小于4.0cm，水平縫的寬度應(yīng)該小于2.5cm。在實際的混凝土澆筑時要對混凝土的配合比進行嚴格的控制，要把土坍的落度控制在3～8cm內(nèi)，在澆筑時振搗一定要均勻；模板架設(shè)一定要牢固，表面要平整、不漏漿；要把已澆筑混凝土的灑水養(yǎng)護工作做好，把在低溫條件下施工時的保溫和加熱作業(yè)做好。

涵管安裝措施：涵管安裝要在混凝土的強度達到硬化齡期之后。涵管的安裝要平穩(wěn)，在兩側(cè)設(shè)置混凝土的管座，相鄰兩管間用C15混凝土澆筑管帶，處理涵管內(nèi)壁用細石砂漿填縫、壓實、抹光。

放水建筑物表面和壩體接觸處的處理和回填的措施：但凡是和壩體相接觸的建筑物的表面，待回填壩體時應(yīng)該用風(fēng)槍吹干凈建筑物表面，同時要灑水進行濕潤，并一邊涂刷紅粘土漿，一邊鋪土和夯實。泥漿涂刷的高度要和鋪土的厚度相一致，和下部的涂層相銜接，禁止泥漿干固之后鋪土與壓實。泥漿重量可以是1：2.5～3.0（土：水），涂層的厚度未3～5mm。混凝土齒墻周圍和頂部0.5m范圍內(nèi)填土一定要用小型的機具或者人工壓實，但一定滿足干容重的要求。

[1]陳云，蔡少燕，殷嬌燕，等.除險加固水庫中混凝土防滲墻及高壓灌漿的應(yīng)用[J].科技資訊，2013（18）：49.

[2]向廣銀.塑性混凝土防滲墻在北湖水庫加固中應(yīng)用[J].中國農(nóng)村水利水電，2015（8）：141～142，146.

[3]張思存.土石壩施工中存在的問題及處理措施[J].中國科技博覽，2014（8）：141～142，146.

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1004-7344（2016）35-0155-02

2016-12-1

劉建（1981-），男，工程師，大學(xué)本科，主要從事水電工程施工監(jiān)理工作。