库底粘土铺盖施工工法

库底粘土铺盖施工工法

江夏水电工程公司

1.前言

河南国网宝泉抽水蓄能电站上库为国内首次使用粘土防渗的水库，库底粘土铺盖无成熟的施工工法。库底粘土铺盖施工与土石坝粘土防渗体施工相比，存在施工平面纵横方向尺寸长、面积大、平面分区多、纵横向接缝多；铺盖边缘与库岸（含坝体迎水平）结合部因受岸坡防渗体影响不能使用重型机械且施工时段与中部有一定间隔；渗流方向为上下垂直式等特点，故其施工程序和方法必然与大坝防渗体施工有一定的区别。我单位在河南宝泉抽水蓄能电站上库施工实践中，不断总结优化施工布置、工艺参数形成了工法。

2.特点

2.1 施工中工作面附近无堆石料、过渡料等作为车辆运行通道，粘土运输车必须在粘土面上行走；

2.2 粘土填筑采用后退法进料（土石坝粘土填筑一般采用进占法进料）；

2.3 粘土碾压机械行走方向不受限制（坝体施工要求平行坝轴线）；

2.4 库底粘土铺盖中有接地网等埋件；

2.5 库底铺盖对纵横接缝面处理要求高，对水平层间接合面处理要求相对较低；

2.6 库底周边与库岸防渗体结合部采用预留宽度隔层碾压法施工。

2.适用范围

本工法适用于粘土铺盖水平防渗体的施工。

4.工艺原理

根据设计要求的各项技术指标通过碾压试验取得施工参数后，利用现代化先进施工设备对粘土进行运输、摊铺、整平和碾压，使其达到要求的各项质量指标；同时根据粘土铺盖主要是水平防渗，渗流方向为上下式的特点，有针对性的提高纵横接缝面的处理质量，既保证工程质量满足库底防渗要求，又合理利用资源，降低成本，缩短工期。

5.施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

本工法施工工艺流程见图5.1-1《粘土铺盖施工工艺流程图》。

料源含水量检测

后退法进料

层厚控制点初测

Y

N

含水量检测

Y

N

N

与库岸防渗体结合部施工

层厚检测

Y

试验检测

Y

N

图 5.1-1

粘土铺盖施工工艺流程图

5.2 施工操作要点

库岸防渗体同 步涂刷泥浆

泥浆拌制

层间结合面验收

下一层填筑 摊铺与平整

碾

压

层间结合面处理

处 理

含水量调整

料源材质复检

击实试验 碾压试验 开采与运输

含水量调整

基础面检测与验收

填筑区域范围标识

填筑面处理

5.2.1 料源材质复检与碾压试验

1、在进行粘土填筑施工前，应先对料场粘土料源进行抽样试验，检测其渗透系数、粘粒含量、液限、塑限、有机质含量等指标是否符合设计要求，只有粘土料各项指标均符合要求，方可进行下道工序作业，否则提交监理或设计单位研究；

2、原材料复检合格后，需对粘土进行击实试验，求出粘土的最优含水率与最大干密度；

3、根据击实试验求出的最优含水率、最大干密度及设计技术要求，采用逐步收敛法进行碾压试验，获得施工所需的铺土厚度、碾压机械型号及碾压遍数等施工参数，编制碾压试验报告和施工技术方案并向监理报批。

5.2.2 基础面验收与填筑面处理

在粘土填筑前，应进行基础面验收，并对本次验收的范围进行标识，便于填筑施工时

对边界进行控制；如果需填筑的面是已完成的上一次粘土，尚应对填筑面和接缝面进行刨毛、洒水等处理，直到验收合格后方可进行粘土填筑施工。

5.2.3 料源开采、进料、卸料与摊铺

1、在料源正式开采前，应进行料源含水量检测，当含水率符合要求方可开采使用，如果含水率不符合要求，应在料场进行含水率的调整直到符合要求；原则上不允许在填筑面进行大量的含水率调整；

2、由于粘土含水率相对较大（一般在17%～23%），松铺后重型自卸车不能行走，本工

法采用后退法进料，库底粘土铺盖施工运料车辆不可避免地要行驶在已碾压好的粘土面上，为了不使碾压好的粘土被破坏，施工前必须对粘土铺盖面施工道路进行规划并严格执行，尽可能使道路平面位置经常变换，避免同一部位粘土因受运输车辆过压造成破坏，对于已破坏的部位，必须进行挖除处理；

3、采用后退法进料，必须安排专人指挥卸车，以保证料堆摊铺后厚度基本满足要求，减少补料或削面时间。摊铺整平粘土采用推土机和平地机联合作业，保证表面平整度符合规范要求；

4、为了有效防止车辆下陷，入库粘土含水率尽可能接近设计要求的下限；

5、采用测量法控制摊铺层厚，应采用定点测量的方法：即在粘土上料前，先在基面上

布置层厚控制点并测量其高程，铺料完成后再次测量原控制点高程，从而计算出松铺层厚；

6、在进行铺盖与库岸防渗体结合部施工时，泥浆的涂刷高度和进度应与铺层厚度和进度相一致，不可高涂和超前涂刷，避免泥浆在粘土覆盖前干燥。

5.2.4 碾压与局部处理

1、虽然铺盖施工碾压方向不受限制，但为了提高工效，应尽可能平行于长边方向碾压；

2、碾压必须严格按试验确定的施工参数进行（碾重、行进速度、激振力与振动频率、碾压遍数等），严禁减少碾压遍数、漏碾和过压；

3、库岸防渗体结合部和断面狭小部位，应按确定的施工方案和试验参数采用小型或轻

型碾压设备进行碾压，既要保证粘土压实度符合设计要求，又要防止破坏库岸防渗体；一般

在碾压与库岸防渗体结合部粘土时，碾压机械边缘与库岸应留出一定的距离（一般10～

20cm），防止碾压机械破坏库岸防渗体，留出的未碾压区在第二层填筑时隔层碾压。

4、粘土铺盖分段碾压时，相邻两段交界带碾迹应彼此搭接，垂直碾压方向搭接带宽度

应不小于0.3～0.5m；顺碾压方向搭接带宽度应为1m～1.5m。

5、结合处粘土铺盖碾压后土料若因侧向位移，出现“爬坡、脱空”现象，应将其挖除；

6、

如粘土铺盖在填筑过程中出现“弹簧”、层间光面、松土层、干土层、粗粒富集层、或

剪切破坏等，应根据具体情况进行处理，并经验收合格后，方准铺填新土。

5.2.5 碾压后试验检测

每层粘土填筑碾压完成后，应按规范和设计要求进行成品试验检测，包括压实度和原

位渗透系数等，当各项技术指标检测结果满足设计要求后，本层填筑结束，否则需进行处

理。

5.2.6 接坡面与层间结合面的处理

1、对于分区填筑的铺盖，各分区的边缘应留设接坡面，所有接坡面应不陡于1:3，严禁采用台阶法接坡；

2、所有接缝坡面必须碾压密实，在进行下一填筑区施工前对接缝面压实度和含水率进

行复测，满足要求后，方可进行下道工序施工；

3、在下一填筑区铺料前，接缝坡面必须进行刨毛和洒水处理，确保接缝面新老粘土结

合良好，防止形成渗水通道；

4、由于铺盖中渗流方向是由上向下，故层间结合面可适当降低要求，在保证压实度和

含水率满足要求的前提下，可不进行刨毛处理，但在铺料前需对表面进行适当洒水。

5、粘土铺盖填筑应连续作业，如因故需短时间停工，其表面土层应洒水湿润，保持含

水率在控制范围之内。如需长时间停工，则应在表面铺设保护层，复工时将保护层清除，经

验收合格后方可恢复施工。