水库大坝施工方法

水库大坝施工方法

丹阳市水利局江苏丹阳 212300

一、背景技术

人类能够充分利用各种工具和资源来为自身创造更加良好的生存条件，水库就是人们为自身用水方便而设计建造的，其能够对水资源进行储存调蓄，有利于农业灌溉及居民生产生活。大坝是水库中用作拦水的大堤，主要用作抬高河流水位，形成上游调节水库，现有的大坝在建造过程中，一般都是先开挖基坑，然后对基坑进行填土堆堤，最后进行混凝土砌筑形成大坝。

上述施工方法中，大坝浇筑形成的混凝土是直接压在库区积土层上的，当库区内存满水时，水流施加给大坝的推力则完全依靠大坝压在地面上时与地面之间所产生的摩擦力进行抵消，一旦遇上洪峰时期，库区水位上涨迅猛致使水流推力急速上升，那么大坝很容易被库区蓄水推倒，因此这种方法建造的大坝强度较低，存在安全隐患。

二、技术方案

一种水库大坝施工方法，能够提高大坝与库区地面之间的结合力以提高大坝的强度，从而达到降低安全隐患的目的。

施工流程图

水库大坝施工方法，包括以下步骤：

S1坝基处理,先对坝基所在地进行推铲，铲去植被，并确保土层中无植被根系残留，然后对土层进行锤击夯实，在夯实过程中若土层下陷深度超过设定值，需对基坑进行回填后再次锤击夯实；

S2灌浆施工，在坝基的中心处钻设灌注井，直至贯入岩层，然后往灌注井内插入钢筋笼，并在井口搭设定型模板，再往灌注井内灌注混凝土，形成坝基桩；

S3坝基填筑，对坝基所在地进行土方回填，并且在填筑土方过程中，需对坝基进行超填，并碾压夯实；

S4坝体浇筑，对土方回填后的坝基浇筑混凝土，以对土方形成加固，并在浇筑的过程中确保坝体与坝基桩相连。

通过采用上述方案，锤击夯实能够加强坝基的结构强度，而灌浆入岩层，能够提高坝基桩与地面之间结合的牢固度，使得随后回填浇筑形成的坝体能够更加稳定地立在原地对库区水流的冲击力进行卸载，相比起普通大坝直接浇筑成型，以坝体和土层之间的相互摩擦力来作为抵抗水流冲击的支撑力，这种施工方式制成的大坝其负载能力及强度均要远强于前者，因此能够达到降低安全隐患的目的。具体做法如下：

1、坝基在夯实的同时，需要进行防渗施工，具体操作方法为：在坝基所在地两侧3~4m处挖设明沟，并压捣明沟与坝基之间的土层，使其向明沟一侧下斜，然后在明沟内靠近坝基的一侧铺设防水土工布，再往明沟内填入土、石混合物，直至填平并压实。

由于坝体的施工周期较长，期间可能会遭遇降雨天气，库区内可能会产生少量积水，这些积水溢流向为完工的坝体时会对其最终施工质量造成负面影响，通过采用上述方案，当库区因降雨等原因所产生的积水流向未完工坝基时，有明沟在库区和坝基之间作为缓冲，水流会沉降在明沟所在处，以减少坝基渗水，同时防水土工布能够进一步防止进入明沟的水向坝基一侧渗透，从而更好地维护坝基施工质量。

2、明沟在挖设后，还需要进行帷幕灌浆防渗处理，具体操作方法为：在明沟和坝基之间的土层上开挖灌浆坑，直至与岩石层相触，然后沿灌浆坑长度方向并排挖设灌浆孔，再依次灌注混凝土形成防渗帷幕。

3、防渗帷幕在灌浆过程中发生冒浆、漏浆、串浆时，要立即停止灌浆，并用清水对灌浆孔进行冲洗，随后吹扫干净水分后才能重新灌浆。

4、坝基填筑用土包括渣土和粘土，粘土在使用之前，需要先进行加工处理，具体加工方法为：先将粘土进行筛分，去除粘土中混杂的植物根系、碎石等杂质，然后根据粘土含水量进行处理，含水量超过大坝建设规范指导文件标准时，对粘土进行翻松、晾晒，以降低其含水

量；而含水量低于大坝建设规范指导文件标准时，通过洒水并刨土的形式增加其含水量。5、土方回填的具体方法为：先填筑粘土，填筑时采取进退错距法，并在填筑后对土方进行压实、碾平，然后以同样的方法填筑渣土，粘土和渣土之间交叉回填至超出设计标高至少30cm，并在回填的整个过程中，在坝体两侧超填反滤料至少80cm。

6、土方在回填过程中铺土、碾压、检验需连续作业，松土不得过夜，且压实后的填土在填上面一层土之前必须洒水润湿并刨毛2~5cm。

7、进退错距法的具体操作为：首先沿着坝体长度方向前进压实，前进5~6m再后退压实一个压实宽度，压实2~3遍之后，再压实下一个压实宽度，且在整个压实过程中，须确保第二个压实宽度与第一个压实宽度有一定的重叠量。

8、粘土严禁在雨天施工，降雨来临前，应将已平整尚未碾压的松土用振动平碾快速碾压形成光面，并同时做好坝面防雨，降雨至复工期间，严禁施工机械穿越坝面，雨后复工时，须将含水量超标和被泥土混杂和污染的反滤料予以清除，并使未压实表土含水量情况，可采用翻松、晾晒或清除处理，并在随后的施工过程中，严禁在有积水、泥泞和运输车辆走过的坝面上填土，此处坝面须重新翻松回填。

9、反滤料包括碎石块和大石块，碎石块堆砌于坝体迎向水库蓄水区的一侧，所述大石块支撑于坝体北向蓄水区的一侧。

三、有益效果

1.深入岩层的坝基桩能够将坝体与岩层进行连接，加强坝体的稳定性和连接强度，使得坝体能够承受来自水流的推力，从而达到降低安全隐患的目的；

2.防渗处理能够减少坝体施工过程中以及使用过程中发生渗水的情况，从而确保坝体的结构强度；

3.加工处理能够提高粘土湿润后的粘合力，使坝基土方在填筑的过程中能够更加密实，从而达到进一步提高坝体强度的目的。