董偉進(jìn)

（江西中煤水利環(huán)保集團(tuán)有限公司，江西南昌 330038）

近些年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展，我國水利工程建設(shè)事業(yè)也呈現(xiàn)了快速的發(fā)展態(tài)勢。水利工程作為系統(tǒng)化的工程項(xiàng)目，一般存在規(guī)模大、內(nèi)容多、施工作業(yè)復(fù)雜程度高等鮮明特點(diǎn)。相關(guān)水利工程項(xiàng)目施工中，粘土心墻壩填筑施工為重點(diǎn)施工作業(yè)環(huán)節(jié)，即利用透水性比較好的砂或者砂礫作為壩殼，將防滲性較好的粘性土當(dāng)作防滲體，設(shè)置于壩的剖面中心位置，在心墻材料方面可選擇使用粘土、瀝青混凝土、鋼筋混凝土等[1]。從粘土心墻壩的優(yōu)勢來看，壩坡比均質(zhì)壩陡一些，壩剖面較小，工程量少，心墻在總體積中的比重不大，所以施工受到季節(jié)的影響相對比較小。在相關(guān)水利工程項(xiàng)目施工中，粘土心墻壩填筑施工是非常重要的環(huán)節(jié)，因此，落實(shí)合理科學(xué)的粘土心墻壩填筑施工技術(shù)非常關(guān)鍵。水利工程粘土心墻壩填筑施工也存在一些難點(diǎn)問題，如部分工程施工現(xiàn)場存在一定局限，物料運(yùn)輸施工便道布置比較困難，運(yùn)輸距離比較長，下游風(fēng)化料填筑施工需考慮布置穿壩道路。因此，有必要做好粘土心墻的保護(hù)工作，避免心墻結(jié)構(gòu)受到剪切破壞影響。

1 工程概況

云南省建水縣施家寨水庫工程項(xiàng)目的擋水建筑物為粘土心墻風(fēng)化料壩，壩頂高程為1 733.00 m，防浪墻頂高程為1 734.00 m，壩頂軸線（為直線）長169.60 m，最大壩高38.80 m，壩頂寬6.00 m，上游側(cè)設(shè)防浪墻，壩頂以上墻高1.00 m。大壩壩殼料由風(fēng)化料填筑，防滲體由粘土料填筑，心墻頂高程為1 732.20 m。防滲體上游設(shè)1 層砂、石混合反濾料（粒徑0.25～20.00 mm），水平厚度為3.00 m，坡比為1∶0.20；下游設(shè)砂（粒徑0.25～5.00 mm）、碎石（粒徑5.00～20.00 mm）反濾料各1 層，水平厚度均為1.50 m，坡比為1∶0.20。上游壩坡設(shè)二級變坡，自上而下坡比分別為1∶2.40，1∶2.60，變坡高程為1 715.00 m，變坡處設(shè)寬度為2.00 m 的戧臺。上游壩坡高程1 711.50 m 以上至壩頂采用混凝土預(yù)制塊護(hù)坡，厚0.15 m，下設(shè)厚0.30 m（粒徑為2.00～30.00 mm）的砂、碎石混合料墊層。上游壩坡與岸坡連接處設(shè)M7.5 漿砌石護(hù)岸擋墻，擋墻垂直高度（壩面以上）為0.50 m。防滲體為粘土心墻，心墻頂寬4.00 m，底部高程為1 692.72 m，心墻最大高度為37.50 m，上、下游邊坡均為1∶0.20，最大底寬為21.00 m。

在該工程項(xiàng)目中，壩體填筑施工是非常重要的施工環(huán)節(jié)，因此，有必要結(jié)合工程項(xiàng)目實(shí)際情況，在明確工程施工難點(diǎn)及質(zhì)量控制重點(diǎn)的基礎(chǔ)上，落實(shí)有效的粘土心墻壩填筑施工技術(shù)，以保證此環(huán)節(jié)施工質(zhì)量及安全性的協(xié)同提升。

2 施工難點(diǎn)及質(zhì)量控制重點(diǎn)分析

在該工程項(xiàng)目施工中，因壩基帷幕灌漿施工尚未完成，粘土心墻和上、下游反濾料無法進(jìn)行填筑作業(yè)，根據(jù)壩殼風(fēng)化料場所處位置，先開展壩體上游壩殼風(fēng)化料填筑施工作業(yè)?？紤]到上游壩殼風(fēng)化料和粘土心墻、上游反濾料填筑高差比較大，要想有效避免壩體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性受到影響，需將上游壩殼風(fēng)化料的填筑高度擬定為5.00～8.00 m，并且風(fēng)化料和上游反濾料坡度比須不大于1∶3.00。

2.1 壩體填筑施工難點(diǎn)

1）因該工程項(xiàng)目施工中，壩體填筑需穿插進(jìn)行削坡和上、下游壩坡護(hù)面，加上相關(guān)附屬結(jié)構(gòu)施工涉及面非常廣，如護(hù)腳、墊層、排水棱體、人行踏步等附屬結(jié)構(gòu)施工，施工程序較多，需從系統(tǒng)層面考慮，不能只考慮壩體填筑施工。

2）因施工場地存在一定限制，物料運(yùn)輸施工便道布置困難程度高，且運(yùn)輸距離比較長，下游風(fēng)化料的填筑施工需考慮布置穿壩道路，需對粘土心墻加強(qiáng)保護(hù)，避免發(fā)生剪切破壞心墻結(jié)構(gòu)的問題。

2.2 壩體填筑施工質(zhì)量控制重點(diǎn)

在壩體填筑施工質(zhì)量控制過程中，需對粘土心墻和上、下游反濾料填筑施工加強(qiáng)重點(diǎn)控制。尤其是在壩體防滲中，粘土心墻起到了關(guān)鍵性的作用，在控制粘土心墻質(zhì)量的基礎(chǔ)上，可使?jié)B透坡降減小，使浸潤線降低，進(jìn)一步使壩體滲透穩(wěn)定性得到有效保障。

以土石壩“上堵下排”的特性為依據(jù)，下游排水棱體施工質(zhì)量控制是否良好，對滲透水能否順利排出壩體起到了直接的影響，因此，需對此部位進(jìn)行重點(diǎn)控制[2，3]。

壩殼滲透特性與壩殼風(fēng)化料的含泥量密切相關(guān)，當(dāng)中、下游壩殼風(fēng)化料含泥量偏高，容易導(dǎo)致滲透系數(shù)不符合標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而使?jié)B透水的順利排出受到影響。因此，需合理控制壩殼風(fēng)化料的含泥量，如果料場方面存在問題，則需第一時(shí)間和設(shè)計(jì)方、監(jiān)理方密切溝通，確保壩殼風(fēng)化料含泥量與工程施工標(biāo)準(zhǔn)要求相符[4]。

3 填筑施工技術(shù)

在工程項(xiàng)目中，粘土心墻壩填筑施工為重點(diǎn)環(huán)節(jié)，為確保此環(huán)節(jié)施工質(zhì)量能夠得到有效保障，需采取合理科學(xué)的施工技術(shù)，把控好施工技術(shù)要點(diǎn)。

3.1 基礎(chǔ)處理及大壩填筑施工工藝

在水利工程粘土心墻壩填筑之前，需做好各項(xiàng)施工準(zhǔn)備工作，即在完成碾壓試驗(yàn)、料場復(fù)查作業(yè)之后，對基礎(chǔ)部分進(jìn)行合理處理，在基礎(chǔ)開挖作業(yè)開展后，對基礎(chǔ)面上的雜物及垃圾進(jìn)行清理，將有礙物清除干凈，壩基表面避免出現(xiàn)大于0.80 m的凸起現(xiàn)象，同時(shí)，不可出現(xiàn)1∶0.30 的陡坡和倒懸。建基面柔弱彈簧土、淤泥質(zhì)土挖除之后，將表面積水妥善排出；倘若存在坑洞情況，需分層回填到建基高程。缺陷部分處理工作完成之后，需利用振動(dòng)碾對壩基進(jìn)行碾壓平整處理，并根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)要求，做好相應(yīng)的取樣試驗(yàn)作業(yè)。

結(jié)合施工規(guī)范、相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙要求、碾壓試驗(yàn)成果，針對粘土心墻和上、下游反濾料，需采取平起填筑操作，并實(shí)施騎縫碾壓施工，在填筑過程中，實(shí)施“先填反濾料，后填土料”的平起填筑工藝技術(shù)方法。值得注意的是，因風(fēng)化料和上、下游反濾料鋪料厚度是粘土心墻料的2 倍，所以，在粘土心墻料第2 層鋪料作業(yè)完成之后，可以和風(fēng)化料同時(shí)進(jìn)行騎縫碾壓作業(yè)。大壩填筑作業(yè)區(qū)施工流程如圖1 所示。

圖1 大壩填筑作業(yè)區(qū)施工流程圖

3.2 粘土心墻填筑前技術(shù)要點(diǎn)

粘土心墻料填筑為重點(diǎn)施工部分，在粘土心墻填筑前，對于防滲涂料運(yùn)輸需做好防雨、防曬處理，并把控好各項(xiàng)粘土心墻填筑前的技術(shù)要點(diǎn)。

心墻蓋板需進(jìn)行適當(dāng)?shù)臅袼疂駶櫶幚?。在涂刷泥漿的基礎(chǔ)上，進(jìn)行鋪土、夯實(shí)施工作業(yè)，泥漿涂刷高度需和鋪土厚度保持一致，確保和下部涂刷維持良好的銜接關(guān)系，切忌不可于泥漿干涸之后再進(jìn)行鋪土作業(yè)。

泥漿土和水質(zhì)量比需控制在1∶2.50～1∶3.00，厚度控制在3.00～5.00 mm。和心墻蓋板接觸部分的填土含水量需大于最優(yōu)含水量的1%～3%。利用輕型碾壓機(jī)械進(jìn)行碾壓施工作業(yè)，當(dāng)碾壓厚度大于0.80 m 時(shí)，可以采取大型壓實(shí)機(jī)具，在合理設(shè)置碾壓參數(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行常規(guī)壓實(shí)處理?？紤]到粘土心墻料填筑期間需保證粘土的含水量達(dá)標(biāo)，應(yīng)合理應(yīng)用灑水車噴霧灑水。

在填筑作業(yè)前期，填筑面上散落的松土、雜物需于鋪料前期清除干凈。若氣候干燥，土層表面水分蒸發(fā)速度比較快，在鋪料之前，需在壓實(shí)表土部位灑適量的水進(jìn)行濕潤處理，不可于干燥氣候條件下鋪填新土。

3.3 粘土心墻填筑時(shí)技術(shù)要點(diǎn)

采取上文提到的“先填反濾料，后填土料”的平起填筑法展開填筑施工作業(yè)，在防滲體土料方面，利用26 t 凸塊進(jìn)行壓實(shí)處理，碾壓操作需朝壩軸線方向展開。面對一些特殊位置，比如只能在垂直壩軸線方向進(jìn)行碾壓的情況下，鋪料與碾壓期間，相關(guān)質(zhì)檢工作人員需加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)視，避免出現(xiàn)鋪料超厚、漏壓、欠壓等質(zhì)量隱患問題。岸坡結(jié)合部位1.00～2.00 m 寬范圍內(nèi)，需平行岸坡方向進(jìn)行碾壓作業(yè)，對于難以壓實(shí)的邊角部位，可利用輕型振動(dòng)器碾壓，或者采取平板振動(dòng)器進(jìn)行壓實(shí)處理。

對于粘土心墻料，需沿壩軸線方向鋪筑，并確保及時(shí)進(jìn)行鋪料作業(yè)。利用定點(diǎn)測量方法，嚴(yán)格控制鋪土厚度，避免出現(xiàn)超厚的情況。對于路口段超壓土體，可在粘土心墻表面進(jìn)行鋼板的鋪設(shè)，或進(jìn)行粘土料保護(hù)層的鋪設(shè)，以此確保路口段超壓土體得到規(guī)范處理。

粘土心墻填筑期間，如出現(xiàn)剪切破壞、粗粒赴基層、松土層等問題，需結(jié)合具體情況，由監(jiān)理工程師驗(yàn)收之后，再進(jìn)行新土的鋪填施工作業(yè)[5，6]。對于防滲體的鋪筑需持續(xù)進(jìn)行，若需短時(shí)間停工，需在其表面土層進(jìn)行灑水濕潤處理，使含水率控制在合理范圍內(nèi)；倘若需長時(shí)間停工，則需將保護(hù)層鋪設(shè)好。在滿足復(fù)工條件下，做好相應(yīng)的清除處理，經(jīng)過監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格之后，再進(jìn)行填筑施工作業(yè)。

4 結(jié)語

綜上所述，水利工程粘土心墻填筑施工是非常重要的環(huán)節(jié)，需結(jié)合工程項(xiàng)目實(shí)際情況，做好基礎(chǔ)處理，明確大壩填筑施工工藝，落實(shí)合理科學(xué)的粘土心墻填筑施工技術(shù)要點(diǎn)，提高粘土心墻填筑施工質(zhì)量，進(jìn)一步提升水利工程建設(shè)項(xiàng)目整體效益水平。