浅谈水库大坝土方填筑施工

浅谈水库大坝土方填筑施工
摘要：文章结合工程实例，分析了水库土坝填筑碾压试验情况；大坝填筑施工工艺与方法；土料填筑要求及坝体填筑质量控制，以供读者参考。

关键词：土坝填筑；施工；控制
1工程概况
某水库工程坝顶高程136.9 m，最大坝高36.7 m，坝顶宽6 m，坝顶长650 m，土方填筑213.2万m3。

水库大坝填筑石坝土选定在大坝附近取土场为土料场低液限黏土。

通过对土料的击实试验，得出土料的最大干密度为1.71 t/m3，最优含水率16%，控制上坝土料含水率13%～18%。

设计要求指标：压实系数取0.97。

2均质土坝填筑
2.1碾压试验情况
项目部组织人员在坝外进行了大坝土料碾压试验，选用20 t自行式凸块振动碾，铺土厚度分别选取30 cm、35 cm、40 cm、50 cm四种；含水率分13%、16%、18%三种；碾压遍数6次、8次、10次三种，行走速度中速1档，共计作了11组实验，最后经过审核，确定大坝填筑施工参数为：铺土厚度40 cm，碾压遍数8次，含水率控制在13%～18%之间。

2.2大坝填筑施工方法
边线控制：边线要超出设计边线50 cm，超出部分每填筑1.5 m高用反铲挖机粗略削坡。

铺土厚度控制：铺土厚35 cm，允许偏差－5～0 cm。

碾压：振动碾顺坝轴线方向进退式碾压，相邻两段交接带碾迹应彼此搭接，垂直碾压方向搭接带宽度不小于0.3～0.5 m。

顺碾压方向搭接宽度为1～1.5 m。

行走速度：拖式2～3 km/h，自行式2.5～3.5 km/h。

2.3土料填筑技术要求
填筑前，应在与基础岩石接触处，按1 m宽铺设（岸边为一条带）纯黏土接触带。

碾压机具的行驶方向应平行坝轴线，而靠岸边的接触带黏土则应顺岸边进行压实，压实标准按压实系数0.97控制。

在整个土料压实过程中，专职质检、试验人员进行值班，及时对每一层回填土料的压实度用环刀进行测点检测，在下一层的压实度没有达到97%及干密度1.65 g/cm3的标准时，绝不允许进行上一层的土方回填。

每一填土层按规定参数施工完毕，并经监理检查合格后才能继续铺筑上一层。

在继续铺筑上层新土之前，应对压实层表面残留的被碾子凸块翻松的半压实土层进行处理，以避免形成土层间结合不良的现象。

压实土体不应出现漏压虚土层、干松层、弹簧土、剪力破坏和光面等不良现象。

如出现上述现象应及时处理：对干松层加水继续碾压；对漏压的虚土层进行补压；对出现的弹簧土与剪力破坏的部位超过5 m2挖掉换土填筑；对汽车通过后形成的光面用推土机或凸块振动碾刨毛处理。

铺土面应均衡上升，以免造成过多的接缝。

若由于施工需要进行分区填筑时，其纵横接缝坡度分别按1∶3及1∶4控制，并用振动碾骑缝碾压。

在接缝的坡面上，应配合填筑的上升速度，将表面松土铲除至已压实合格的土层为止。

坡面须经刨毛处理，并使含水率控制在13%～18%范围内，然后才能继续铺填新土进行压实。

为保护土料正常的填筑含水率，日降雨量较大时，按监理指示填筑。

当风力或日照较强时，在坝面上进行洒水湿润，以保持合适的含水率。

填筑面应略向上游倾斜，以便排除积水。

下雨前应采取措施，防止雨水下渗，雨后应将填筑面含水率调整至合格范围，才能复工。

2.4坝体填筑质量控制
质量检测取样部位应符合下列要求：取样部位应有代表性，且应在作业面上均匀分布，不得随意挑选，特殊情况下取样须加注明；取样应在压实层厚的下部1/3处及结合层处取样，并记录压实层厚度。

质量检测取样数量应符合下列要求：每次检测的施工作业面不宜过小，机械筑坝时不宜小于600 m2；每层取样数量：在大面积填筑量时每200～500 m3取样1组，在边角部位每层2组至3组，每组要3个土样，若作业面或局部返工部位按填筑量计算的取样数量不足3个时，也应取样3个。

在压实质量和坝身特定抽样检测时，取样数视坝身具体情况而定。

每一填筑层自检、抽检后，凡取样不合格的部位应补压或作局部处理，经复验至合格后方可进行下道工序施工。

3黏土填筑
大坝黏土填筑主要部位有两个：一处是右坝肩岸坡接触部位，另一处是防渗墙两侧及上部，对大坝来说都是非常重要的部位，必须严格控制其施工质量。

右坝肩处要求回填黏土宽度1 m，107 m高程以下防渗墙每侧设计宽度1.1 m，墙顶以上部分填筑3.5 m高，3 m宽黏土。

黏土取样室内击实试验最大干容重为1.76 t/m3，最优含水率17.1%，施工控制干密度不小于1.71 t/m3。

土料的施工含水率控制范围为15.1%～18.1%，铺土厚度
20 cm，1 t手扶式振动碾碾压8遍或蛙式打夯机压10遍。

黏土填筑作业按施工顺序可分为：结合面处理、卸料及铺填、压实、质检四道主要工序。

开始填筑前，将岩石、混凝土表面的浮渣、污物、泥土、活动岩块、乳皮、粉尘等杂物清除干净。

填筑前洒水湿润，并涂抹一层3～5 mm的黏土水泥浆，并边涂刷、边铺土、边碾压（或夯实），涂刷高度应略大于铺土厚度，并注意与下部涂层的搭接。

泥浆干涸应及时清除，严禁泥浆干涸后铺土和压实。

黏土浆比重要在 2.15～2.6 g/cm3之间。

压实：1 t手扶式振动平碾，进退错距法碾压。

压实度（干密度）检测：每段（每层）碾压完毕，试验室及时采用环刀法检测干密度、含水率，检测数量为岸坡每层2至3组，防渗墙每100～200 m3（每60 m）取一组试样：碾压面及边角夯实部位按规定的取样频率检测，所有检测点压实度（或干密度）的合格率不小于90%，不合格压实度（或干密度）最小值不得小于设计压实度（或干密度）的98%。

4雨季填筑
雨季填筑时应采取适当措施，防止施工过程中土料含水量的增加，保证填筑质量。

主要应做好以下几方面工作：填筑面稍向上游倾斜，以便排泄雨水，倾斜坡度一般可取2%～4%；雨前用振动平碾快速压实表层松土，并注意保持填筑面平整，以防积水和雨水下渗。

雨后填筑面应晾晒或处理，经检查合格后方可复工；在填筑面上的施工机械，雨前宜移出填筑面停放在坝壳区；下雨或雨后不许践踏坝面，禁止车辆通行；雨后复工，首先人工排除防渗体表层局部积水，并视未压实表土含水率情况，进行晾晒或用推土机将其清除，至实测土料含水率不超过施工含水率上限1%即可。

5处理好大坝填筑的其他关键问题
认真细致地处理好坝基与岸坡这些关键性问题：坝基与岸坡处理工程为隐蔽工程，如处理不好，将会危及大坝稳定与安全，所以必须按设计要求并遵循有关规定认真施工。

施工单位应根据合同技术条款要求及有关规定，充分研究工程地质和水文地质资料，制定相应的技术措施。

为保证大坝填筑质量问题，在大坝坝基开挖过程中要做好基坑排水问题，特别是大坝开始填筑阶段的基坑排水问题，以保证大坝填筑时，建基面上没有积水，严禁水下填土。

坝肩处的勘探平面等均按图纸逐一检查处理。

为保证大坝接触处的安全隐患，应搞好坝肩处的岸坡开挖工作，清除右坝肩全部强风化岩体，并进行排网喷浆处理。

为保证大坝填筑质量，坝料复查与规划亦不容忽视。

压实特性应着重考虑天然干密度、比重、液塑限、压缩性、渗透性、抗剪强度等。

坝体填筑应按一般规定与填筑施工方法及工艺执行，另外还应考虑结合部位的处理。

这些都是坝体施工中薄弱环节，如果处理不当，将可能形成渗流通道，引发防渗体渗透破坏及垮坝。

施工过程中，要严格按照碾压式土坝施工规范执行。

参考文献
1 陈龙清.论水库大坝土方填筑施工分析［J］.山西水利，2009
2 张磊.水库大坝坝体填筑施工技术应用探讨［J］.中小企业管理与科技，2010
On the Filling of Earth Dam Construction
Lin Masheng
Abstract: With practical examples, analysis of earth dam filling rolling test case; filling the dam construction technology and methods; earth dam filling material filling requirements and quality control for reference.
Key words: earth dam filling; construction; control。