摘要:土石壩填筑是中小型水利水電工程中施工中的主要部分,是決定大壩使用壽命的關(guān)鍵部分；本文結(jié)合工程實例，主要探討了中小型水庫土壩的填筑施工技術(shù)。
　　關(guān)鍵詞:水庫；土石壩,施工技術(shù)
　　某水庫樞紐工程是一座以發(fā)電為主,結(jié)合灌溉的中型水利樞紐工程。其中主壩為壤土心墻砂殼壩,壩高為42m,庫容198萬m2,壩頂寬6米,壩頂路面為C20砼路面,不設(shè)防浪墻,壩體坡比按1：3放坡,壩體填筑量為45.6萬m3。
　　1壩體填筑料的選擇
　　1、1土料選擇
　　經(jīng)天然建筑材料勘察,壩體土料采用粘性土,控制干密度大于1.55g/cm3,滲透系數(shù)k=1.0×10-4cm/s。土料場距壩址3km。
　　1、2砂礫石料的選擇
　　選擇經(jīng)檢測含泥量小于15%,級配良好,粒徑均勻的石料。
　　2施工工序
　　2、1施工前準備工作
　　按照施工圖紙進行測量放樣,各施工人員熟悉圖紙,做好臨時供電供水,鋪筑施工道路及安全標志等。
　　2、2壩基清理
　　將壩基范圍內(nèi)的草皮、樹木、亂石、淤泥、有機質(zhì)含量大于2%的表層土、自然容重小于1.48t/m3的細砂和極細砂徹底清除,清除深度0.6m。挖除低強度、高壓縮性軟土及地震時易液化的粉質(zhì)土層,清除巖石壩基表面松動石塊。對地道、水井、試坑等,應(yīng)把積水與雜物全部清理干凈,并用筑壩土料分層回填夯實。
　　2、3土壩填筑
　　清基完成后,從最低洼處開始壩體的填筑工作。先把壩面填平,再將壩面劃分為幾個區(qū)段進行流水作業(yè)施工。壩體分層進行填筑,土料用自卸汽車運到壩面以后,經(jīng)過鋪土、平土、壓實等主要工序,完成一個填筑層施工。
　　(1)壩面填筑施工要求。
　　①鋪土。鋪土沿壩軸線方向進行,土料鋪填均勻以減少平土工作量。把超徑不合格的土塊打碎,石塊應(yīng)剔除。自卸汽車進入防滲體填筑區(qū)鋪土工作時,用進占法倒退鋪土,防止土料超過壓實功而發(fā)生剪切破壞,在壩面上每隔50m設(shè)專用道口,以免汽車因穿越反濾層將反濾料帶入防滲體內(nèi),造成土料反濾料邊線混淆而影響壩體質(zhì)量。為了保證設(shè)計斷面,在上下游邊坡鋪土?xí)r,預(yù)留1.0m的富裕寬度。
　　②平土。平土按設(shè)計厚度分層進行平整,可用拉線控制平土厚度。采用人工或機械平土。自卸汽車集中卸料時,用推土機平整;塑性心墻壩或塑性斜墻壩鋪筑面應(yīng)向上游傾斜1%～2%的坡度,均質(zhì)壩可鋪成中部凸起分別向上、下游傾斜1%～2%的坡度,以利施工期間的雨水排泄。鋪填的土層應(yīng)平整好,以免雨后積水影響施工。經(jīng)插釬檢查厚度符合設(shè)計要求后進行壓實。
　　③壓實。壓實時碾壓機具的開行方向平行于壩軸線方向。用拖拉機拖帶各種類型的滾碾進行碾壓時,碾壓方法采用進退錯距法;碾壓遍數(shù)應(yīng)嚴格控制,避免漏壓或過壓,對已經(jīng)發(fā)生剪切破壞的“橡皮土”,全部清除,重新鋪填壓實。分段碾壓,順碾壓方向的搭接長度不小于0.3m～0.5m。壩面邊緣地帶與混凝土結(jié)合區(qū)和岸坡接合部位,采用小型夯實機具夯實。④灑水及刨毛。當黏性土含水量偏低或偏高,要進行灑水或晾曬。灑水或晾曬工作主要在料場內(nèi)進行。壩面加水,為了使水分能盡快分布到填筑土層的填筑厚度內(nèi),在鋪土?xí)r灑1/3的水量,其余2/3待鋪好后灑。灑水后停歇一段時間,使水分在土層中均勻分布,再進行碾壓。刨毛是在汽車上壩或壓實機具壓實后的土料表層形成光面進行的處理,以確保層間結(jié)合良好。
　　(2)心墻反濾料施工。
　　①先放樣確定反濾料位置,鋪料時挖掘機配合人工鋪料,反濾料呈梯形鋪設(shè),高45cm,下寬65cm,上寬45cm,上下層搭接寬度不得小于50cm。先騎縫碾壓反濾料和附近的土料,再碾壓土或砂殼。在心墻施工中,要注意使心墻與砂殼平衡上升,心墻上升太快,易干裂影響質(zhì)量;砂殼上升太快,則會造成施工困難。②防滲體土料與反濾料每次填壓的層厚都會不同,需采取一定的措施來保證其平起施工。目前,多采用土砂平起施工法。根據(jù)土料與反濾料填筑的先后順序不同,土砂平起施工法分為先土后砂和先砂后土法。采用先砂后土法,第一層土超寬70cm,第二層土超寬40cm,第二層土鋪筑完后,先碾壓土的上下游邊線處,同時進行人工削坡,再鋪反濾料。施工的土料邊沿會有一定寬度未壓實合格,所以每填三層土料用夯實機具夯實一次土砂邊。在夯實土砂結(jié)合部位時,宜先夯土邊一側(cè),待合格后再夯反濾料。③砂殼填筑厚度經(jīng)實驗為50cm,砂礫石鋪土方法為“進占法”和“后退法”,砂礫粒徑較大的用“進占法”,砂礫粒徑較小的用“后退法”,平料容易,壩面平整,可以避免塊石集中、架空現(xiàn)象。在鋪料同時進行人工灑水,砂礫區(qū)填筑根據(jù)壤土填筑進度分區(qū)填筑,區(qū)之間連接采用“臺階收坡法”,每層寬度預(yù)留1米的臺階,便于結(jié)合處壓實。邊角處用小型平夯分層夯實,厚度為25cm～30cm之間,夯實8遍,寬度2m。④塑性斜墻壩施工,當砂殼修筑到一定高度甚至達到設(shè)計高程后,再填筑斜墻土料,以便使砂殼有較大的沉陷,避免因砂殼沉陷不均勻而造成斜墻裂縫。斜墻應(yīng)留余量0.3m～0.5m,以便削坡。已筑好的斜墻應(yīng)立即在其上游面鋪好保護層,保護層隨斜墻增高而增高,其相差高度不大于2m,以防止斜墻土料干裂。
　　(3)接縫處理。
　　①壩體分段分期施工時,壩體內(nèi)將出現(xiàn)橫向和縱向施工接縫。接縫面要認真處理,保證結(jié)合良好,防止形成滲水通道和因壩體不均勻沉降導(dǎo)致開裂。②為了保證防滲體要求的整理性,一般不設(shè)縱向接縫。對于橫向接縫,當兩邊壩面高差在1m以上時,其結(jié)合坡度不應(yīng)陡于1：3,并在坡面上加設(shè)結(jié)合槽,以增加防滲效果。結(jié)合槽一般深0.25m,底寬0.5m,兩側(cè)邊坡1：1,其間距約5m左右。
　　3壩體質(zhì)量檢查、養(yǎng)護與修理技術(shù)
　　土料場應(yīng)經(jīng)常檢查所取土料的土質(zhì)情況、土塊大小、含水量和雜質(zhì)含量是否符合填筑要求。對于黏性土,當含水量較大時,則采取截水和排水措施;當含水量偏低,則考慮在料場加水,以提高含水量。
　　石料場要經(jīng)常檢查石質(zhì)、風化程度、石料大小及形狀等是否符合填筑要求。如發(fā)現(xiàn)不合格,應(yīng)查明原因,并及時處理。
　　土料填筑過程中,應(yīng)對鋪土厚度、填土塊度、含水量、壓實后的干密度等進行檢查。土料壓實后,黏土或壤土的干密度不低于1.55t/m3～1.65t/m3,砂礫料和堆石不低于1.75t/m3～1.85t/m3。經(jīng)常檢查可以掌握其變化和工作狀況,及時調(diào)整,合理調(diào)度運用。檢查時詳細觀察壩體表面有無沖蝕、裂縫、坍陷、滑坡現(xiàn)象;壩基有無管漏、流土,滲水量有無驟增大或減少或出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象;護坡塊石有無被翻起、松動、風化等現(xiàn)象。取樣時,每個土樣應(yīng)代表一定的部位和方量,當土料含水量過高、土質(zhì)可疑、碾壓不足、鋪土超厚等工程特征部位要增加取樣數(shù)量。堆石體應(yīng)對堆石的級配、空隙率大小,進行分層分段取樣檢查,結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計要求。并對所有質(zhì)量檢查的記錄,隨時整理編號歸檔。在檢查時如發(fā)現(xiàn)有上述現(xiàn)象時,應(yīng)隨時進行養(yǎng)護修理。必要時應(yīng)向上級主管部門報告。
　　4結(jié)語
　　在中、小型水利水電工程中,土石壩被廣泛應(yīng)用。土壩的填筑施工不僅要嚴格按照設(shè)計文件和規(guī)程規(guī)范進行,而且應(yīng)根據(jù)工程的地質(zhì)、地形等條件制定具體的施工處理措施。