水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工技术探析

水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工技术探析

章飞鸿

贵州省盘州市水务局

摘要：现阶段，伴随着我国各个领域发展得到了突飞猛进的提高，尤其是，在水利工程领域中，大坝作为水利工程的重要组成部分，施工质量直接影响了工程整体建设水平和大坝的运行安全。该文对水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工质量的重要性和坝体填筑施工的影响因素进行了分析。并提出填筑开采运输、测量控制、填料作业控制、洒水控制、碾压控制、结合部的施工质量控制等关键工序的施工技术控制措施，能够保证大坝填筑质量达到设计和规范要求，可为水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工管理提供参考。

关键词：水利工程；面板堆石坝坝体；填筑施工技术

引言

利用本地材料土石进行坝体填筑而形成的水利工程中面板堆石坝是我国的主要坝型之一。近些年，新工艺和新技术的发展带动土石坝施工质量不断提高，应用在土石坝上的材料范围也在变大，筑坝材料的压实性能的差异也在增大。为达到施工质量满足设计和规范要求，确保大坝安全，水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工质量控制的关键是要对填筑工艺和压实参数进行有效控制。在压实过程中还要考虑各方面因素的影响，控制施工过程，使在不同料源的基础上也能满足施工要求。

1水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工质量的重要性

水利工程中面板堆石坝坝体主要由堆石填筑材料组成，其依托材料间的相互依附与咬合，从整体上保障大坝的稳定性。施工过程中如材料压铸密实度不足，会降低填筑体变形模量，从而增加坝体的整体压缩变形，如这一压缩变形较大，会直接影响到面板、止水结构发挥功能，甚至对其造成破坏，引发功能失效，出现漏水的现象，对大坝的健康运营带来安全隐患，危及大坝安全。面板坝由于自身的特性，会趋向于稳定和安全，设计坝体时均会考虑自由排水功能，因此其他类型坝体经常出现的通病、隐患等在面板坝坝体中很少出现。面板坝坝体中出现的通病有面板开裂、接缝局部张开、止水结构功能丧失等。面板坝坝体中出现上述情况无需特殊处理，处理方式较为简单，在通病区开展接缝止水操作即可。当前国内有很多面板坝，尚未出现由于其整体失稳导致安全故事的情况。严格控制水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工质量，全面提升填筑效果意义重大，施工过程中应制定有针对性的控制质量措施，不断提升其建设质量，为面板坝的平稳运行奠定坚实的基础。

2水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工的影响因素

根据笔者多年从事水利工程建设管理经验来看，结合盘县出水洞水库和盘县西得泥水库工程实际，影响土石坝填筑质量的主要因素主要有：一是坝体填筑料的选择，二是填筑料的级配、摊铺不满足设计和规范要求，三是填筑料的摊铺、洒水、碾压未按通过碾压试验复核和修正并确定的碾压施工参数进行有效的控制，四是边角部位碾压和特殊部位的处理不到位等因素。

3水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工技术控制措施

3.1上坝交通道路运输

施工过程中，大坝与石料场之间的道路交通状况是保障连续进行填筑施工的关键，设计施工道路时，应根据大坝的填筑强度、施工作业面现场情况等综合确定。坝体填筑料上坝道路的布置一般有岸坡道路结合坝内坡道、下游坝面道路结合坝内坡道两种型式，可根据具体条件采用。道路的宽度需满足坝料运输车辆的通行要求，自卸汽车的吨位、数量及密度根据填筑量大小确定。运输不同坝料的汽车需在外侧明确提示运输坝料种类，以免出现运错料、用错料的情况，车辆根据运输的石料分别进入不同的工作区，杜绝出现车辆错卸料的现象。车辆进入填筑区，要保持车况良好、车轮和车体整洁，严禁夹带有机质、泥土等进入施工区，以免影响填筑质量。

3.2测量控制

基面处理验收合格后，按设计要求测量确定各填筑区的交界线，洒石灰线进行标识，垫层上游边线可用竹桩吊线控制，两岸岩坡上标写高程和桩号；垫层上游边线、垫层与过渡层交界线、过渡层与主堆石区交界线每层上升，均应进行测量放样。主次交界线、下游边线可放宽到2～3层测量放样一次，施工放样以预加沉降量的坝体断面为准。坝体填筑时需预留坝高的14.5%~9.5%为沉降超高。填筑过程中每上升一层就必须对分区边线进行一次测量，并绘制断面图。施工期间，定线、放样、验收等测量原始记录应全部及时整理成册，提交归档，竣工后按设计和规范要求绘制竣工平面图和断面图。在坝体填筑过程中，需进行控制的坝体结构线主要有：挤压边墙与垫层料、垫层料与过渡料、过渡料与主堆石料以及堆石料与混凝土预制块护坡。为便于坝体结构线施工放样，在坝体填筑前，先根据控制点坐标、大坝轴线桩号填筑面高程等参数建立放羊数据便于施工放样。在实际放样中，其放样程序为：

（1）先根据需填筑的部位采用全站仪测量其对应的坐标，根据坐标计算该部位的桩号，然后根据桩号及填筑高程计算出结构边线的坐标。

（2）根据计算出的结构边线的坐标采用全站仪实际放点。

（3）对于较为平整的部位放样，一般经过上述（1）、（2）步结构边线即可达到精度要求。但对于较陡的部位，如填筑初期的起坡线，须经过（1）、（2）步多次反复，才能真正放出其结构线。

3.3填料作业控制

在分区进行填料摊铺时，需要按照“先粗后细”的原则作业，先摊铺主堆石区的过渡层、垫石层等粗粒径料，将界面料清理干净后增加细料。针对上、下游的主次堆石区料，通过进占法摊铺，利用自卸车卸料，使堆与堆保持60mm间隙。利用推土机平仓，使粗石料滚落底层，面层保留细石料，能够为后续碾压操作提供方便。在料场进行石料粗细搭配，运输到作业面卸料时应用白石灰线标识分界线，提醒人员按界线卸料，用机械摊铺均匀。摊铺过渡层粒料，需要将上游坡面超30cm块石清理干净。按照要求，过渡层粒料最大直径为30cm，超出这一要求的石料需要在料场处理，分解成小粒径石料。通过自卸车将石料堆至工作面时，需要采用后退法，先从两边卸料，然后向中间靠近，为流水作业提供方便。在利用机械设备推平时，由人员辅助作业，确保铺层厚度达到要求，误差不超层厚10%，且接缝位置超标石料被清除干净。发现主堆石料侵占过渡层位置，利用反铲方式清理干净。在摊铺垫层料时，应将上游坡面超8cm石料清除，摊铺黄砂和级配碎石料拌制的粒径不超8cm的填料。在卸料时同样采用后退法，需要辅助人员对填料进行整平，确保上游边线超宽在20cm~30cm。在堆石区填筑一层时，垫层和过渡层均需要填筑二层，用激光仪等设备加强层厚测量，发现超欠问题立即人工整平，保证与堆石区同步填筑。

3.4洒水控制

采用坝面加水和坝外加水相结合的方式。按照已经批准的碾压试验确定的加水量，在料场或进入大坝施工区加10~15%的水，根据现场气温及填筑情况在坝面上补充剩余的水量。最终方法填筑现场检测试验确定，对垫层料（含特殊垫层料）先作含水量试验，当含水量大于最佳含水量时，在料场脱水；当含水量小于最佳含水量时，拟在坝面铺料区进行洒水，使垫层料碾压时符合最佳含水量。

3.5碾压控制

分区碾压坝体时，要控制碾压质量就需严格遵守既定的碾压参数，碾压设备可以自行选择，最好是具备动态碾压信息系统，在该系统的帮助下，除能够实时动态监测碾压施工过程、控制碾压速度和遍数外，还能有效杜绝出现未碾、过碾等情况。

3.6结合部的施工质量控制

在对结合部分进行施工的过程中，应选择科学的技术措施，重视质量控制和管理工作。在进行填筑时，需要错开处理每层的分段接头，保持适当的距离，另外分段条带需要和坝轴线相平行，分段的高差需要控制在合理范围内。接坡坡比应小于1∶3。在连接坝身和混凝土结构物时，不能运用大型机械压实混凝土结构物，可以选择小型机械或人工进行夯实。在进行填土碾压的过程中，需要压实混凝土结构物的周边部分，防止出现非常大的侧向压力，进而对整体的安全造成影响。

结束语

高质量的建设项目是严格、科学的质量管理的结果。文章结合水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工的影响因素，具体阐述了水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工技术控制措施，让整个坝体变得更加安全和稳定，以减轻复杂施工环境和技术应用限制造成的负面影响。

参考文献

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