◎ 閆建云　中國(guó)水利水電第十二工程局有限公司

均質(zhì)土壩碾壓施工質(zhì)量控制淺析

◎ 閆建云中國(guó)水利水電第十二工程局有限公司

通過(guò)對(duì)土壩施工中的主要技術(shù)指標(biāo)的闡述分析，并結(jié)合實(shí)際施工土壩施工中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，提出施工中出現(xiàn)問(wèn)題的解決方法和措施，供同類(lèi)工程施工參考，共同做好壩體的質(zhì)量管理工作，確保土壩的質(zhì)量安全。

土壩 質(zhì)量管理 淺析

1.前言

土壩作為當(dāng)今應(yīng)用范圍較廣的一種壩型，研究土壩的施工質(zhì)量控制對(duì)確保大壩的安全具有重要的意義。本文結(jié)合山西省萬(wàn)家寨引黃入晉工程北干線墻框堡水庫(kù)土建工程施工中總結(jié)的質(zhì)量管理經(jīng)驗(yàn)和出現(xiàn)問(wèn)題的解決方法，供同類(lèi)工程施工參考。

2.工程概況

墻框堡水庫(kù)位于萬(wàn)家寨引黃入晉工程北干線末端大同南郊?jí)虮ご迥?，為平原圍封水?kù)。水庫(kù)大壩為碾壓均質(zhì)土壩，壩頂高程1038.00m，防浪墻頂高程為1039.20m。壩頂寬6.0m，最大壩高12m，上游壩坡1︰2.5，下游壩坡1︰2.0。上游壩坡采用0.3m厚的預(yù)制混凝土塊護(hù)坡，下設(shè)土工布，土工布下鋪設(shè)0.3m厚中粗砂墊層，墊層下鋪設(shè)防滲復(fù)合土工膜。下游壩坡采用三維植被網(wǎng)植草防護(hù)，坡面布設(shè)橫向排水溝，漿砌石結(jié)構(gòu)，間距100m。在大壩外坡腳布置貼坡排水，底部設(shè)漿砌石排水溝?？v、橫向排水溝互相貫通，把雨水及壩體滲水排至壩腳附近的渠道。

圖3　-1 土壩壩體填筑施工工藝

3.土壩壩體填筑施工工藝及控制要點(diǎn)

3.1放樣

根據(jù)壩體設(shè)計(jì)斷面要求，進(jìn)行測(cè)量控制，放出填筑邊線控制樁及鋪料高程控制樁，按控制樁拉線劃定鋪料填筑范圍。

3.2運(yùn)輸

上壩填筑料采用自卸車(chē)運(yùn)輸，挖掘機(jī)裝車(chē)。主要的運(yùn)輸線路派專(zhuān)人負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)，保持路面清潔，同時(shí)裝車(chē)時(shí)不宜裝得過(guò)滿(mǎn)，重車(chē)下坡時(shí)嚴(yán)格控制行車(chē)速度。

3.3平倉(cāng)

從填筑區(qū)的最低點(diǎn)開(kāi)始鋪料，鋪料方向平行于壩軸線，采用進(jìn)占法進(jìn)行卸土、鋪土。卸土?xí)r嚴(yán)格控制卸土強(qiáng)度，虛鋪厚度按碾壓試驗(yàn)確定的厚度進(jìn)行控制，并以此計(jì)算單位面積卸土量，確定汽車(chē)卸土的強(qiáng)度。采用推土機(jī)平料，鋪料層厚，松鋪厚度按碾壓試驗(yàn)結(jié)果確定，一邊卸料，推土機(jī)隨即平倉(cāng)，交替作業(yè)，向前擴(kuò)展，使汽車(chē)在松土上行駛，汽車(chē)每次行駛時(shí)，應(yīng)避免行駛在同一條道路上，進(jìn)占法鋪料方式見(jiàn)圖3-2所示。

鋪土?xí)r應(yīng)注意下列幾方面的問(wèn)題，保證鋪土質(zhì)量。

（1）平倉(cāng)推土機(jī)應(yīng)采用液壓式推土機(jī)，保證其刀片固定，保證平土厚度，其功率應(yīng)與自卸汽車(chē)相適應(yīng)。

（2）填筑倉(cāng)面應(yīng)有定人指揮定點(diǎn)卸料，使推土機(jī)鋪料均勻，推土機(jī)平料過(guò)程中，采用用儀器或鋼釬及時(shí)檢查鋪土層厚度，發(fā)現(xiàn)超厚部位立即進(jìn)行處理，不致于造成大面積過(guò)厚、過(guò)薄現(xiàn)象。

（3）推土機(jī)操作應(yīng)定機(jī)定人，選擇熟練的司機(jī)操作，不要輕易調(diào)動(dòng)，這對(duì)鋪土質(zhì)量有決定性的作用。

（4）做到隨卸隨平倉(cāng)，不能積壓成堆，每次只允許一車(chē)。

3.4填筑土料含水率調(diào)整

（1）當(dāng)填筑料偏干時(shí)，而與填筑最優(yōu)含水率差距不大時(shí)（一般稍微增加1～2%），可采用壩面灑水處理，采用壓力水與壓縮空氣混合進(jìn)行霧狀噴灑，使其灑水均勻。

（2）當(dāng)填筑料的含水率超過(guò)填筑最優(yōu)含水率控制要求時(shí)，采用農(nóng)用旋耕犁在填筑倉(cāng)面上翻松晾曬。

（3）在干燥和氣溫較高的天氣施工，為防止鋪土后表面水份損失，在碾壓前倉(cāng)面增加噴霧養(yǎng)護(hù)。

3.5填筑壓實(shí)

土料的壓實(shí)采用凸塊碾壓實(shí)，在雨天時(shí)及時(shí)將填筑倉(cāng)面用平碾壓光，除止倉(cāng)面積水，填筑碾壓方式采用進(jìn)退錯(cuò)距法，平行于壩軸線方向碾壓，錯(cuò)距以一個(gè)凸塊寬度控制，一般為30～50cm，順碾壓方向搭接長(zhǎng)度1～1.5m，碾壓行車(chē)速度按碾壓試驗(yàn)要求控制，一般控制在2～3km/h，進(jìn)退一次算一遍，碾壓遍數(shù)按試驗(yàn)結(jié)果定，一般為6～8次。碾壓的起始和終了部位按進(jìn)退不錯(cuò)車(chē)的方式一次碾壓到規(guī)定的遍數(shù)，保證填筑的每個(gè)部位都碾壓密實(shí)。

3.6質(zhì)量檢驗(yàn)

壩體填筑每填筑一層按設(shè)計(jì)要求頻次取試樣測(cè)定土料的填筑壓實(shí)干密度含水率，質(zhì)量符合要求的，繼續(xù)進(jìn)行上層填筑，質(zhì)量不符合要求的，進(jìn)行重新碾壓，直至達(dá)到符合驗(yàn)收質(zhì)量要求為止。

圖3　-2 進(jìn)占法鋪料施工示意圖

4.問(wèn)題分析及建議

（1）本工程干密度檢測(cè)采用環(huán)刀法，現(xiàn)場(chǎng)施工為連續(xù)不間斷施工，環(huán)刀法檢測(cè)需在室內(nèi)進(jìn)行，速度較慢對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度有一定的影響，若有條件的項(xiàng)目部建議采用核子密度儀進(jìn)行干濕密度檢測(cè)，采用核子密度儀檢測(cè)操作簡(jiǎn)單速度快，且檢測(cè)為無(wú)損檢測(cè)，對(duì)于提高施工進(jìn)度有很大作用；

（2）本工程所用填筑料含水率基本在最優(yōu)含水率的-2%～+3%，因此填筑料基本可直接上壩填筑。若遇其他項(xiàng)目上壩料含水率偏低或偏高均需處理，含水率偏低建議土料上壩前采用三角錐型集中堆料頂部加水均化處理，含水率偏高可采用農(nóng)用旋耕犁進(jìn)行翻曬處理，從本項(xiàng)目使用情況來(lái)看效果都不錯(cuò)。

（3）從碾壓試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，有壓實(shí)度大于100%（現(xiàn)場(chǎng)干密度大于擊實(shí)試驗(yàn)的最大干密度）的情況出現(xiàn)，究其原因不是真正意義上的壓實(shí)度大于100%，而是因?yàn)樵谑覂?nèi)擊實(shí)試驗(yàn)取樣時(shí)存在一定的偏差，土質(zhì)的變化所產(chǎn)生的原因。

（4）壩體填筑中還會(huì)遇到彈簧土現(xiàn)象。出現(xiàn)彈簧土后，首先應(yīng)確定出現(xiàn)彈簧土的位置和深度，將彈簧土挖除，翻松、晾曬、風(fēng)干至最優(yōu)含水量控制范圍，然后將土料翻松，再行鋪土碾壓。為了預(yù)防彈簧土的出現(xiàn)，鋪土?xí)r，應(yīng)嚴(yán)格控制土料的含水率，避免含水率過(guò)大的粘土、粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)土、腐殖土等原狀土上壩。