土石坝黏土心墙填筑检测质量控制

土石坝黏土心墙填筑检测质量控制

江德采

大理禹光工程监理咨询有限公司云南大理671000

摘要：随着社会经济的发展，我国的工程建设越来越多，土石坝施工也有了很大进展。本文对土石坝工程黏土心墙填筑施工检测项目质量控制进行探讨，从土料性质、施工参数确定及控制、黏土填筑检测项目质量控制等方面阐述在保证黏土心墙填筑进度的情况下如何确保施工质量的控制方法及要点。

关键词：黏土心墙；控制参数；现场控制；方法

引言

利用当地土石材料修筑堤坝，是最简单的方法。在我国历史上有记载的土坝工程可追溯到公元前598-公元前591年。1949年以后，土石坝建设得到迅速发展。通过对土石坝黏土心墙先砂后土施工方法实践及科研工作，理论和实践上都有长足进步，缩小了与世界先进水平的差距，在坝工技术上做出自己的贡献。

1黏土心墙土石坝渗漏的原因

1.1坝基渗漏的主要原因

导致黏土心墙土石坝坝基出现渗漏的主要原因有以下几点：①清基工作没有做到位。清基工作不彻底甚至没开展清基工作，导致渗漏问题。②截水槽设置不合理，加上施工中忽略了对截水槽的设置，也有一些工程虽然设置了截水槽，但是设置得不科学，导致大坝投入使用后被击穿，从而出现渗漏。

1.2坝体渗漏的主要原因

坝体发生渗漏是导致大坝出现事故的重要原因，导致坝体出现渗漏的原因有很多，主要因素可以归结为以下几点：①坝体的施工材料不达标。施工过程中的土料选择工作出现问题，导致施工土料不能满足防渗漏的要求，从而导致坝体出现渗漏问题。②在坝体工程施工过程中，采取了分组、分块的施工方式施工。在施工过程中，由于进度不一致，导致填筑土层不同，相邻的施工块之间出现松土带，该部分容易渗漏。③施工过程中缺乏大型的专业设备，使用的设备较为落后，甚至只使用石碾碾压，那么大坝可能会出现碾压质量过差而导致的大面积渗漏。④坝体在分层填筑的过程中，如果土层的厚度过厚，加上施工期间碾压不到位，将导致土质下部较为疏松。

2确定施工参数

1）碾压试验要求及目的大坝防渗心墙填筑施工前，首先对料场进行充分的调查及室内试验，掌握料场筑坝材料的物理力学性质，选取有代表性的坝料进行基本物理力学性能试验，在此基础上进行填筑碾压试验，分析后获得满足设计要求的碾压参数和填筑工艺以指导本工程防渗心墙的填筑施工。碾压试验的运料、铺料和碾压等机具应为以后施工所采用的同类型机具，所用试料应是从施工料场用同样施工方法开采的筑坝材料，碾压试验原则上采用逐渐收敛法求得全部最优参数。①压实参数包括机械参数和施工参数2大类，机械参数指碾压机具重量、振幅、频率、激振力等，施工参数包括铺土厚度、碾压遍数、行走速率、加水量等；②检测项目包括干密度、压实度、渗透系数、铺料厚度、碾压遍数。2）土料填筑参数确定本工程防渗心墙土料通过碾压试验后，复核得出心墙黏土料含水率分部变化较大，其他各项指标与设计指标差别不大，料源质量与地勘资料差异不大。

3土石坝填筑施工质量控制

3.1填筑准备工作的质量控制

土石坝坝体各部位填筑之前，其基础处理应满足设计图纸和有关技术要求。过渡料、坝壳料填筑与沥青混凝土心墙应尽量平起平压，均衡上升，以保证压实质量，减少削坡工程量；明确坝体观测仪器埋设部位，并提前购置观测仪器。填筑施工前的施工组织措施审查，人员、设备资源落实，并进行石料开采试验。填筑基础面应充分平整，以便于碾压设备的正常工作，并根据设计要求或监理工程师的指示进行洒水或干燥处理。所有填筑基础面和接触表面的表层腐植土、草皮、树根、杂物、垃圾等均应清除，直到满足坝基清理的设计要求为止。坝体填筑的基础面，应由监理工程师验收合格后，才能开始坝体填筑；坝体填筑前应对覆盖层地基先静压数遍，将基础面的松土进行压实。

3.2黏土心墙套井

黏土心墙套井施工的原理是通过冲抓套井夯实的方法来防渗。黏土心墙的厚度较为均匀，强度较高，具有较小的压缩性。黏土心墙的施工分为三个步骤，分别是打孔、回填、夯实。在这一施工过程中，使用机具朝着井位冲击并抓起土，机具提到井口之后就将其卸到车辆上，之后再次冲击，直到挖掘到计划深度为止。在这一施工过程中，重点要注意对夯锤落距和落锤平稳性的控制，这二者决定着施工的成败。只有控制好这两个参数，才能保证夯实的质量。这一过程中的要点在于夯距、夯击次数、土的厚度。只有将这三个要素按照预定的方案控制好，才能保证施工质量。回填土到距顶部2m的时候，要适当缩减冲击量和夯距，防止因冲击而导致大坝顶部开裂。土料回填的过程也是重要的。在回填之前，施工人员要进入井下进行清基工作，将井中的杂物、碎石等清理干净，同时保证井底没有影响施工的积水。用于回填的土料要保证土料纯度，首先由施工人员将土料中的树根等杂物清理干净。在回填的过程中，要注意将土壤分层回填，保证每层土壤的均匀性。一般情况下，每层土壤厚度不超过30cm。回填施完成后，由专人对回填的质量进行检查，检查含水量、渗透系数等。在现场进行检查的人员要在井底2cm处开始取样，每组取样三个样本，并标记好取样时间、深度等信息。保证检查的合格率，如果合格率出现问题，则不能进行下一步施工，要先解决质量问题后才能继续施工。在施工过程中，可能会遇到一些问题，比如会出现井壁偏斜的情况。井套施工中出现井壁偏斜，主要原因是土质不够均匀，如果一边土质软而另一边硬，那么井壁就会往土质较软的一边倾斜。如果出现了井壁偏斜的现象，施工方要及时纠正。纠正的措施为使用钻头上下冲击，使井壁发生缓慢的位移来纠正井壁偏斜的方向，之后使用机器，将软土质的一边垫高，也可以将硬土质的一边降低，防止井壁继续倾斜。另外，钻头的叶片因为长时间使用磨损而长短不一，也可能导致井壁出现偏斜的情况，这时候就需要及时更换叶片。

3.3含水量

当压实功能一定时，黏性土的干表观密度随含水量的增加而增大，当含水量增大到某一临界值时，干表观密度达到最大，此时如进一步增加土体含水量，干密度反而减小，此临界含水量值称为土体的最优含水量，即相同压实功能时压实效果最大的含水量，只有在最优含水量范围内，才能获得最大的干表观密度，且压实也较经济，所以在施工过程要加强对料场及填筑面土料含水量的检测。含水量偏高采取提前剥离、开挖通风沟、改善排水条件或进行翻晒处理措施；含水量偏低主要考虑在料场加水，采取分场挖沟灌水浸渍，喷灌机喷洒等措施，当上坝土料的最优含水率与碾压施工含水率相差不大，仅需增加1%～2%时，可直接在坝面采用汽车喷雾洒水；当含水量不均匀时，尽量采用立面开采，使上、下层土料充分拌和，确保填筑土料含水量在最优含水量允许范围内。

4结束语

综上所述，大坝心墙填筑前进行碾压试验时，所选取的土样要具有代表性，不同区域、不同性质的土样均要进行试验后确定相应的施工参数，施工过程中严格按照所确定的参数及规范要求施工，在试验阶段、填筑初期加强对数据的收集、整理、对比分析后，找到简易与精确、室内与室外试验检测数据的线型关系，从而做到用简易、快速得出的检测结果指导现场施工，在确保工程质量的同时满足施工进度要求。

参考文献

［1］畅海峰.黏土心墙土石坝工程中防渗施工的工艺分析［J］.中华民居（下旬刊），2013（01）：260-261.

［2］邓铭江，夏新利，李湘权，等.新疆黏土心墙砂砾石坝关键技术研究［J］.水利水电技术，2011（11）：30-37.

[3]李海，高新永.土石坝的先砂后土与先土后砂填筑法浅析[J].科技创新导报，2012（22）.