孫曉彤

（甘肅省莊浪縣水務(wù)局，甘肅莊浪744699）

水庫壩體是水利工程建設(shè)施工中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，也是最基本的擋水建筑物，水庫壩體是否穩(wěn)定牢固決定著該水利工程的職能大小。但是由于水庫壩體所處的環(huán)境較為惡劣，一般在長期的運(yùn)行中，水庫壩體都會(huì)出現(xiàn)一些質(zhì)量病害，一是下游壩坡抗滑不穩(wěn)定，有多條裂縫分布；二是輸水洞、溢洪道沖刷破壞嚴(yán)重；三是金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備老化、銹蝕、變形嚴(yán)重；四是大壩觀測、管理設(shè)施不全、防汛道路較差等，其中最常見的就是壩體滲漏，這種病害嚴(yán)重影響著壩體的安全，必須及時(shí)對其進(jìn)行加固修復(fù)處理。本文結(jié)合莊浪縣賈門、紅崖灣水庫壩體加固工程這一實(shí)例對水庫壩體、填筑料壓實(shí)質(zhì)量控制施工技術(shù)進(jìn)行分析。

1 壩坡施工技術(shù)要點(diǎn)

1.1 上游壩坡防滲處理

從壩右岸向左岸施工，采用人工配合斗容為0.3m3反鏟挖掘機(jī)完成砂塊拆除、坡面清理、阻滑墩基礎(chǔ)開挖，人工完成土工布鋪設(shè)、沙礫料墊層鋪設(shè)及砼預(yù)制塊砌筑。

1.2 上游壩坡土工膜的鋪貼

清除上游壩坡草皮，要求土工膜下鋪設(shè)面積基本平整，不能有石子、鐵絲、木棍等尖銳物。從壩頂清除至1 792.00 m（淤泥面高程）以下80 cm 處，并清除掉沿壩腳0.8 m×0.8 m 的淤泥面。土工膜最好沿一定方向鋪設(shè)，同時(shí)不能拉得太緊，應(yīng)留有一定的伸縮量以適應(yīng)基體變形。第一批土工膜鋪貼后（沿壩軸線方向）在其上現(xiàn)澆0.3 cm×0.5 cm C15 砼阻滑墩。土工膜兩邊留有30 cm 寬度PE 膜與PET 不粘和層，鋪設(shè)時(shí)要調(diào)整好每個(gè)單元土工膜走向，以滿足兩個(gè)土工膜的相互搭接要求。壩坡上土工膜鋪設(shè)好后，要用沙袋壓住，以防移動(dòng)，影響下一步土工膜的焊接工藝。

1.3 上游壩坡預(yù)制板砌筑

土工膜焊接質(zhì)量要在不滲漏水的前提下，平展地鋪貼于上游壩坡，緊接著要鋪筑40 mm 厚的天然級(jí)配反濾料。隨著壩坡反濾層墊料上升要逐層襯砌混凝土預(yù)制板面。混凝土預(yù)制板襯砌中，要求砌筑灰縫寬嚴(yán)格控制在1.5～2 cm，且橫向居中設(shè)伸縮縫1道，縱向每隔10 米設(shè)伸縮縫1 道。伸縮縫用聚氯乙烯膠泥密實(shí)填充。

1.4 下游壩披培厚

從上到下先清理壩坡面直到坡腳，開挖培厚體基礎(chǔ)，并按設(shè)計(jì)進(jìn)行基礎(chǔ)面塊石換填、基礎(chǔ)內(nèi)增設(shè)排水廊道，再進(jìn)行碾壓試驗(yàn)，全斷面逐層填筑，修理壩坡，建馬道，現(xiàn)澆排水溝，并對坡面綠化，最后處理壩

頂。施工方法：斗容為0.3 m3挖掘機(jī)完成坡面深度為1 m 的腐殖質(zhì)土方清理、坡腳培厚體基礎(chǔ)開挖，斗容3 m3裝載機(jī)土料廠裝土，20 t 自卸汽車運(yùn)土，退鋪法鋪土，裝載機(jī)平土30 cm 厚，18 t 振動(dòng)碾錯(cuò)距30 cm壓8 遍，離岸坡2～3 m 段內(nèi)采用人工配合2.8 kW 蛙式打夯機(jī)，鋪土15 cm，夯填12 遍，填筑層間灑水刨毛，與岸坡接觸帶清理浮土、雜物，直到新鮮土層露出；對新舊壩體結(jié)合部位，采用每填筑3 層新壩體后，利用裝載機(jī)水平鏟進(jìn)舊壩體80 cm，使新舊壩體形成鋸齒狀咬合。

2 下游壩坡填筑材料的開采與制備

取料必須在設(shè)計(jì)指定的料場范圍內(nèi)進(jìn)行，不得任意開采。土料場應(yīng)先清除土皮，包括清除表面堆積物、耕植層、植物根系等。在土料場周邊布置排水溝，及時(shí)排走雨水。在雨季還應(yīng)使用塑膜等防水材料，對擬將開采的土料場進(jìn)行覆蓋。根據(jù)氣候、地形情況，土料的開采可采用平面開挖和立面開挖，并做好統(tǒng)一規(guī)劃，在雨季開采料場上部含水量較低的土料，在干燥季節(jié)開采料場下部含水量較高的土料。土料的最優(yōu)含水量依據(jù)設(shè)計(jì)提供應(yīng)控制在18%左右。土料開采中，如發(fā)現(xiàn)可疑土質(zhì)時(shí)，應(yīng)立即停止取料，待地質(zhì)人員與監(jiān)理工程師共同研究、鑒定后，再?zèng)Q定是否繼續(xù)使用或予以清除。

3 壩料填筑前的工作

下游壩坡填筑前要清除表層1 m 厚度內(nèi)的草皮、樹根及腐殖物，壩體與山坡結(jié)合處，山坡要削成緩坡。壩坡表層在清除中發(fā)現(xiàn)的縱、橫向裂縫要隨時(shí)處理，對裂縫深度不超過3 m 的要按照《壩體加固設(shè)計(jì)圖莊—賈—技施—04》的要求開挖，然后進(jìn)行回填夯筑，人工夯實(shí)鋪土厚度應(yīng)小于15 cm，機(jī)械壓實(shí)鋪土厚度小于30 cm。裂縫回填土體，壓實(shí)干容重大于1.6 t/m3。壩體裂縫深度超過3 m 的，要求進(jìn)行開挖回填，然后進(jìn)行粘土泥漿灌漿，即沿裂縫長方向單排布孔，孔距2 m，灌漿深度要比裂縫深度增加1～1.5 m，灌漿漿液密度為1.2～1.6 g/cm3。灌漿壓力為2 MPa。裂縫處理后，要對老壩體表面進(jìn)行結(jié)合槽開挖，具體開挖按04 號(hào)圖紙實(shí)施，壩體培厚碾壓前要進(jìn)行壩料碾壓試驗(yàn)；壩料碾壓試驗(yàn)宜在壩體外的場地進(jìn)行，對設(shè)計(jì)提供的土料含水量、鋪土層厚度、干容重等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行大面積的復(fù)核試驗(yàn)，每一試驗(yàn)單元面積不小于15 m×30 m。對壩體不同填筑材料的鋪料方式，鋪料厚度和碾壓厚度、振動(dòng)碾壓類型及重量、碾壓遍數(shù)、行走速度、鋪料過程的加水量、壓實(shí)前后的級(jí)配滲透系數(shù)，壓實(shí)層的孔隙率和干密度等提出試驗(yàn)成果。

4 壩料填筑

為了保證填筑質(zhì)量，盡量采用需要加厚壩體的全斷面進(jìn)行碾壓，特殊地段采用分段碾壓，各段之間應(yīng)設(shè)立標(biāo)志，以防止漏壓、欠壓和過壓。上下層分段應(yīng)錯(cuò)開。為配合碾壓施工，壩料鋪筑應(yīng)平行壩軸線順次進(jìn)行，及時(shí)鋪平土料并鋪筑均勻、平整。鋪料與碾壓工序必須連續(xù)進(jìn)行，如需短時(shí)間停工，其表面風(fēng)干層應(yīng)經(jīng)常灑水濕潤，保持含水量在最優(yōu)含水量控制范圍內(nèi)，如需長時(shí)間停工，應(yīng)根據(jù)氣候條件鋪設(shè)保護(hù)層，復(fù)工時(shí)予以清除，并檢查填筑面。施工單位最好預(yù)備防雨材料，當(dāng)施工中遇降雨，可對填筑面進(jìn)行保護(hù)，如降雨時(shí)未對施工面及時(shí)保護(hù)，雨后繼續(xù)施工，必須待表層含水量符合要求后進(jìn)行。必要時(shí)須經(jīng)處理，方可鋪筑新土。壩體上升，應(yīng)盡量平起，如必須分期填筑時(shí)，其結(jié)合縫要先削坡，必須邊灑水邊刨毛，邊鋪土壓實(shí)，并控制其含水量不超過18%。鋪料厚度人工夯實(shí)不大于15 cm，機(jī)械碾壓控制在30 cm 以內(nèi)，填筑層面必須刨毛，保證層面結(jié)合良好。為防止水流沖刷壩坡，下游壩坡種植草皮護(hù)坡，為穩(wěn)固植被，以截面為0.3 m×0.3 m 混凝土網(wǎng)格進(jìn)行罩坡，正方形網(wǎng)格尺寸為1.5 m×1.5 m。要求混凝土網(wǎng)格堅(jiān)固耐用工整，確實(shí)達(dá)到穩(wěn)固壩坡的造景作用。

5 其他

接縫處理：土料與放水塔、輸水洞出口、岸坡砂漿層結(jié)合時(shí)，填土前必須用鋼刷等工具清除其表層的乳皮、粉塵，并粉刷濃泥漿（土∶水為1∶3），邊粉刷邊鋪土邊人工夯實(shí)。上游壩坡排水溝、下游壩坡縱、橫排水溝，上壩階梯和壩頂細(xì)部結(jié)構(gòu)按設(shè)計(jì)圖施工，要求排水溝順暢實(shí)用，階梯等與壩體連接應(yīng)埋設(shè)牢固，砌筑平整美觀。

6 施工質(zhì)量控制

每一碾壓段、壩體土料壓實(shí)后，都必須取樣測定干容重。干容重測定方法可根據(jù)工地具有的儀器、設(shè)備情況自行選定，測定數(shù)值必須盡量準(zhǔn)確。每一碾壓段取樣1～3 個(gè)，邊沿部位應(yīng)增加取樣；取樣部位應(yīng)著重于壓實(shí)質(zhì)量可疑處及壓實(shí)困難部位。應(yīng)挖取每一碾壓層最底部處土層，嚴(yán)禁表層挖取。

7 結(jié)語

水庫壩體加固后，增強(qiáng)了水庫抵御洪水的能力，同時(shí)提高了壩坡的穩(wěn)定性，延長了水庫的壽命，消除了水庫的險(xiǎn)情，保護(hù)了下游所在地人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，具有顯著的社會(huì)效益。