碾压土石坝粘土斜墙施工

碾压土石坝粘土斜墙施工

刘菊琴

(中国水利水电第十二工程局第二工程公司,浙江金华321027 )

[摘要]基于江西金山金矿阳山尾矿库大坝工程特点,详细阐述了施工布置、施工顺序和施工方法,并对施工质量控制做了简要介绍。结果表明,通过采用有效的施工措施,保证了工期,节约了成本。

[关键词]土石坝;碾压;施工技术

[中图分类号] T V641. 2 [文献标识码] A [文章编号] 100228498 ( 2008) S1 20022 204

C o n struc t i on on Ro l ler C o m pa c t ed Ea r t h2rock

D a m C l a y I n c l i n e d - wa ll

L iu J uq i n

( The S econd Eng ineering C o. of S inohyd ro B u reau 12 Co. , L td. , J inhua, Z hejiang 321027, Ch ina)

A b stra c t:

B a sed on enginee ring cha rac te ristic s of go ld ta ilings da m of J in shan in J iangxi, con struc ti on a rrange m en t, se2 quence and m e thod a re ou tlined in de ta il.Then, the con struc ti on qua lity con tr o l is b riefly in tr oduced. The re su lts sho w con s truc t i on p e r i od is a s su r ed and co s t is saved by se l ec t ing effec t ive m e a s u r e s.

Key word s: ea r th2r ock da m; r o l le r comp a c t ed; con s truc t i on techno l ogy

1 工程概况

江西金山金矿阳山尾矿库大坝工程位于德兴市花

桥镇境内,因原尾矿库( 1 号库) 已不能满足正常堆坝所必需的干滩长度和澄清距离, 为保证矿山的持续发展,决定筹建一座新的尾矿库即阳山尾矿库。主要由主坝、排水管、连接井、排水斜槽、溢洪道和Ⅰ号副坝等6 个分部工程组成, 主坝为碾压粘土防渗斜墙土石混合坝,坐卧于第四系坡积粘土层或强风化粘土层上。

坝顶高程120. 0m , 坝轴线最低原地面高程84. 12m ,清除草皮、树根、腐殖土和浮土等, 基底清至第四系坡积粘土层或强风化岩层, 清基深度约为0. 8m ,坝底清基后高程为83. 32m , 坝高36. 68m , 坝顶宽度5m ,坝顶轴线长180. 0m。上游坝坡1 ∶2. 75 , 下游坝坡1 ∶2. 5。坝基防渗采用在坝基山沟与两岸山体交接处均设置粘土齿槽,其中,粘土齿槽与基底山沟交接处深度为1. 5m ,与两岸山体交接处深度为1. 0m , 底宽均为3. 0m ,粘土齿槽回填粘土后必须采用机械碾

压密实,坝身采用碾压均质粘土斜墙和200 /0. 5 /200复合土工膜共同防渗, 均质粘土斜墙底部垂直厚度为

4. 5m。200 /0. 5 /200 复合土工膜铺在粘土斜墙上, 其中复合土工膜在坝基山沟处嵌入深度为1. 5m ,在两岸山体嵌入深度为 1. 0m。复合土工膜上铺一层砂石混合料垫层,厚200mm ,上游坝面采用C15 素混凝土预制块护坡,厚10 c m ,并用M7. 5 水泥砂浆灌缝。粘土防渗斜墙填筑土料就近在库区内采掘, 斜墙应均匀密实, 具有足够的抗剪强度, 较小的压缩性, 设计压实度为0. 96; 土料粒径≤5mm , 连续级配, 土质均匀,并且应按碾压试验确定的最优含水量,最大干密度控制。粘土斜墙渗透系数≤1 ×10 - 5 cm / s。库区气候属亚热带湿润气候, 年平均气温17 ℃,

最低为- 9 ℃, 最高为42 ℃; 雨量充沛, 年平均降雨量

1 900mm ,多集中在5 ～6 月。

2 施工特点及施工难点

本工程2005 年3 月10 日工程正式开工, 合同竣工日期为2005 年9 月10 日。土方填筑计划在6 月下旬至8 月底施工, 由于业主库内移民问题及前期资金不到位等原因,造成本应在施工黄金季节的土方填筑工作,推迟到2005 年11 月才开始施工,导致土方填筑工作处于跨年度和雨季施工中,造成巨大的施工困难,施工进度严重滞后。而业主又要求在2006 年 6 月水库能开始蓄水(后因雨水太多, 此目标延期至7 月底) 。此时土方填筑工程量为, 风化料20 万m3 , 粘土量4 万m3 ,复合土工膜铺设16 862m2 。这就要求项目部合理组合劳动力及机械配置,优化施工方案,做好雨季施工的各项施工措施。

粘土齿槽开挖已达到原设计要求, 但长沙勘察设[收稿日期] 2008 209 212

[作者简介] 刘菊琴,中国水利水电第十二工程局第二工程公司工程师, 工程科科长, 浙江省金华市白龙桥镇321027 , 电话: ( 0579 )83231314 , E2m a i l: sx1111 @126. co m

2008 增刊刘菊琴:碾压土石坝粘土斜墙施工23

计院在验槽时提出齿槽达不到防渗要求, 提出帷幕灌浆防渗处理建议。这对施工单位来说是件好事: ①可以理所当然的延长工期,减少施工单位压力; ②可以增加工程预算,提高获利空间。但考虑到业主生产要求, 此时再进行帷幕灌浆施工,该工程工期更是无法保证。于是提出将齿槽基底开挖至块状强风化基层, 并在齿槽内浇筑300mm 厚C15 / S6 防渗混凝土, 倒T形。这样能保证齿槽基底与土工膜结合紧密, 提高整体防渗性能。

3 施工布置

3. 1 施工道路

坝体防渗斜墙填筑施工道路分3 层布置, 坝底利用原沟底道路做下基坑施工道路, 105、110m 高程与坝顶120m 高程处在两岸坝肩上各修建一条上坝公路,用于坝体防渗斜墙填筑料运输。

3. 2 施工用水

从坝体右岸山体用2 吋软管引至施工区。

3. 3 施工用电从钢筋加工厂配电箱引入

到施工区。

3. 4 混凝土拌合系统布置

混凝土量仅300m3 ,一台0. 4 m3 混凝土拌合机,就近布置。河床部位为1. 5m ,两岸山体部位为1m。基底杂物、树根、尖角及松动岩块清除干净,边坡上的悬挂体、尖角、块石清理干净,保持坡面平整,基底内积水和渗水排除干净。坝下排水管结合部位应将混凝土表面清理干净。

4. 2 齿槽内浇混凝土与铺设土工膜按设计变更要求

浇筑混凝土与铺设复合土工膜:

先浇筑150mm 厚混凝土后再铺设土工膜, 力求平整,张拉不宜过紧,按照规范要求搭接焊,焊缝宽度10 c m。验收合格后,再浇筑剩余混凝土。拆模、养护, 达到规定强度后才能进行土方填筑。

4. 3 装卸、摊铺与平整

基础面、结合面验收合格后, 方可进行土料填筑。挖掘机开挖装料, 采用自卸车进占法上料, 一边卸料, 推土机随即平仓, 交替作业, 向前扩展, 使汽车在松土上行驶,汽车每次行驶时, 应避免行驶在同一条道路上。为保证铺土厚度30 c m ,在填筑土的外侧设立铺土厚度标志杆,按标志杆分层铺土。

填土先从基础面低洼处开始,用蛙式打夯机夯实。当填土厚度满足机械碾压厚度后,再用振动碾碾压,机械碾压不到的部位采用蛙式打夯机夯实。蛙夯或平板夯夯不到的边角部位,用木锤或尖头木夯夯实。

4. 4 碾压与接缝处理作业面分层统一铺土、统一碾

压。采用振动碾碾

压,行驶方向和铺料方向平行于坝轴线,行车速度不大于2 km / h。分段碾压时, 相邻两段交接带碾迹应彼此搭接,垂直碾压方向搭接宽度0. 3 ～0. 5m ,顺碾压方向搭接宽度1 ～1. 5m ,当段之间不可避免的出现高差时, 交接处应以斜坡相接, 坡面不陡于1 ∶3。与岸坡和排水管结合处,应用振动冲击夯或蛙式打夯机逐层夯实, 严格按照碾压试验确定的各项参数进行碾压(粘土碾压10 遍,压实度不小于0. 96 )。

4. 5 质量检测

碾压遍数达到要求后, 由监理现场监督现场环刀法取样,由上饶水科所质量检测人员跟班进行土工试验,每层按照规定200m3 取样一次,每层土经验收合格后方可进行下一道工序施工。

4. 6 层面处理

土料含水量太小时,应在料场进行洒水,一般在碾压前8 h进行, 并且在填筑前检测含水率。遇到雨天时,采用光轮压路机把表面压光, 避免积水破坏填筑层,下一层填筑时,采用推土机的齿式刨毛器把表面刨毛,刨毛一般不少于3 ～4 遍。

4. 7 粘土斜墙修坡、坡面土工膜铺设根据测量人员

放样,采用挖掘机按照1 ∶2. 75 的坡

施工流程(见图1 )

3. 5

图1 施工流程示意

4 主要施工方法

4. 1 粘土齿槽开挖与处理齿槽基底开挖至块状强风

化岩层;齿槽开挖深度: