砾石土心墙坝心墙填筑施工管理措施探析

砾石土心墙坝心墙填筑施工管理措施探析

周博

中国水利水电建设工程咨询西北有限公司  陕西  西安   710000

摘要：我国的水利大坝建设工程已经取得了显著的成就，施工技术也在不断地改进提升，但在大坝填筑环节中仍存在一些问题，不仅会影响工程的整体质量，也存在一定的安全隐患。如何做好砾石土心墙安全和质量管理是当今乃至未来一段时间内水电工程的重要课题。基于此，本文将对砾石土心墙坝心墙施工管理中存在的问题进行分析，并针对性的提出了有效的解决措施，旨在帮助推动我国水利行业的发展。

关键词：砾石土心墙坝；心墙填筑；施工管理；措施分析

引言

水电大坝工程的填筑施工是一项漫长并且复杂的工作。施工人员不仅要有丰富的施工经验，同时也要具有认真负责的工作态度。在大坝施工过程中，管理和施工人员应各司其职，各尽所责，施工人员严格按照规范设计标准施工，管理人员应严格按照管理制度规范现场施工。

一、砾石土心墙坝心墙填筑的施工技术

1、填筑前的准备

心墙填筑前，应对拟用于填筑的土料级配（特征粒径、级配）、含水率等指标进行检测，根据检测结果对不满足设计技术要求的指标进行调整，如补水、翻晒，掺砾等，以确保填筑土料均满足设计技术要求。检测合格后，方可进行心墙填筑施工。填筑前应对填筑坝面进行刨毛处理，并适当补水，以确保上下土层结合紧密，避免形成渗漏通道。

2、心墙填筑技术

在对心墙土料进行摊铺时，采取先填筑心墙砾石土，后填筑岸边接触粘土的顺序施工。填筑应采取进占法的方式进行铺料，采用该方法一方面可躲避已经碾压过的区域，避免其由于重复碾压而造成断裂，影响土体的物理及渗透性能，另一方面，摊铺土料经过平仓机的初步碾压，可以提升自身的粘合性，不会轻易被雨水浸泡进而破坏，有效地防止由于降雨等情况造成的土料流失，同时一定程度上节约了施工成本。需要注意的是，应对自卸车上坝通道重复碾压的土体予以换填。摊铺过程中，可采用标杆、堆砌标准厚度土饼等方式，或者在平仓设备上安装高精度GPS，以确保土料摊铺厚度及平整度。与反滤料接触部分应采用双料摊铺器施工。

3、坝体碾压技术

铺料结束后，应根据气象和土料含水检测结果情况对坝面进行适当的补水，静待土料不沾碾压机后，方可进行碾压施工。碾压前应对仓面进行分仓，并对分仓界线做明显标识，可采取撒白灰的方式。为避免仓面边界处土料重复碾压，形成薄弱部位，同一层上下游、左右岸分仓界线，相邻层分仓边界应明显错开。土料碾压应平行于坝轴线，并采取错距法施工，可有效减少土料碾压搭接处的超碾情况。靠两岸的接触粘土可采取顺岸坡方向碾压，与岸坡接触的接触黏土应采用手持夯机或者轮胎碾压实。

4、试验检测

当坝体的压实工作结束后，在进入下一循环施工前应进行相关试验检测工作。试验检测的方法可采用挖坑灌水法、三点击实法、核子密度仪检测等方法。各种试验检测方法可相互印证，以确保检测成果可靠。检测合格后方可进行下一循环的施工。

二、水利工程大坝填筑的施工管理措施

1、反滤料填筑施工管理

心墙上、下游分别设Ⅰ、Ⅱ两层反滤以保护土料，上游两层反滤水平厚度各为4m，下游两层反滤水平厚度各为6m，上、下游坡均为1：0.2可以起到良好的反滤效果。心墙后的坝基与坝壳料之间设置一层2m厚的水平反滤排水层和一层2m厚的水平过渡层，反滤层和过渡层一直延伸到下游围堰顶部。使用质地坚硬的材料作为反滤料，反滤料的抗压强度、抗水性、排水能力等都要达到要求。材料含泥量和细骨料含量要控制设计值以内。上、下游反滤层Ⅱ与坝体堆石之间设置过渡层，上、下游坡度均为1：0.3，当填筑高度为1m时再填筑1m高的堆石料，随后进行碾压。在施工过程中要重点控制好填筑层的摊铺厚度，每层的厚度要控制在30cm,进行碾压时要从反滤料区错缝横向推到过渡料区进行骑缝碾压，完成碾压后取样检测，达到规定要求后即可进行下一层的施工。

2、堆石料填筑质量的控制

堆石区填筑宜采用金包银形式，分为上游堆石Ⅰ区、上游堆石Ⅱ区、下游堆石Ⅰ区、下游堆石Ⅱ区和（上、下游）堆石Ⅲ区。堆石Ⅱ区位于堆石Ⅰ区与过渡层之间，顶高程（死水位），坡度为1：0.8；堆石Ⅲ区位于堆石Ⅰ区、堆石Ⅱ区之下。施工从上下游最低处开始，设计最大粒径为800mm，摊铺厚度为100cm，摊铺选用退占法进行施工。施工过程中，对于突出层面大石块要将其击碎或者挖出。上下游坝坡采用坝面扁钢+坝内扁钢进行加筋，加筋层竖向间距2.4m，扁钢深入坝壳水平深度为30m。上下游堆石体坝脚之上增加压重区，坡度为1：2.5。河床中部设置宽度40m的强透水带。上游压重区与上游围堰连为一体，  坡 度为1：2.2。堆石与岸坡部位设置岸边过渡料，水平厚度2m。上游坝顶至死水位高程以下10m的坝面设置干砌石护坡，下游坝面设置大块石护坡，护坡水平厚度均为2m[1]。

3、处理特殊位置

3.1坝体和上坝路结合位置的处理

使用和坝体料区相同的材料进行填筑施工，严格按照规定要求进行施工。当坝体填筑上升覆盖该路段时，路两侧的松渣采用反铲分层挖除相应的填筑层，碾压平料骑缝。对于坝体和坝区外侧路段的接触位置要等到此路段运输任务完成后再使用反铲将其挖除，进行整理和松渣并根据坝后干砌块的要求进行块石护坡的砌筑，对于心墙部分保护层上部接近道路的位置，要在心墙填筑复工之前清理干净。

3.2坝内斜坡道路

在坝体临时断面不断升高的情况下，坝体的上游和下游会形成斜坡运输道路。按照10～15%设置坝内斜坡道路，使用与坝区石料相同的道路填筑材料进行施工，根据品种料的要求进行施工。坝体对上升覆盖坝中临时斜坡进行填筑时，使用反铲把斜坡道路两旁的松散石料挖到同一层面上并和此层填料一起进行碾压。最后要加强施工进度管理工作，大坝填筑是水利工程中小工程之一，但是其施工进度也会对整个施工进度造成影响，所以在进行施工进度管理中，应当严格施工工序，结合施工计划对施工人员施工操作与施工进度进行管理和监督，施工中很多步骤都是相互承接的，出现替换颠倒或者增加减少都会使施工流程受到干扰，甚至影响到施工质量；同时还要在施工中以实时管理为基准，一边施工一边验收，以及时发现问题并解决，以免种种问题严重滞后或者危害加重导致施工进度延误[2]。

4、验收结合修护

工程完工后的施工管理，大坝填筑施工结束后，要由施工人员以及管理人员结合施工要求以及功能标准进行施工效果检查，如果存在施工问题应及时补救处理，确保多次检查无误后，可申请专业的工程验收机构实施验收工作，只有验收通过后才算是真正地施工结束并可以交工。完工工作交接时要将大坝填筑施工过程以及具体的应用材料、施工环节、问题处理等各项施工资料完整提交，以确保后续施工中结合大坝填筑施工过程进行合理的施工安排，保证整个水利工程项目质量。在水利工程完成后，管理人员也要对大坝进行定期的检查维护，及时排除工程危害项，确保大坝正常使用，以增进水利工程功能的有效发挥及使用寿命的延长。

结束语

在经济飞速发展的今天，我国明确提出“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时期水利工作方针，把水安全上升为国家战略，同时水电作为“清洁能源”，在我国能源发展中的地位愈发凸显。在水利工程的建设中，建设者应不断强化责任意识，严格做好大坝施工安全和质量管控，并重点关注事后的监测工作以及管理工作，充分发挥水利工程的社会和经济价值，为决胜全面建成小康社会提供坚实水利支撑。

参考文献

[1]刘继峰.水利水电工程中大坝填筑施工技术和方式分析[J].现代化城市建设研究,2015(16):54-55.

[2]欧丽祥.水利水电工程中大坝填筑的施工管理措施[J].工程管理与分析,2015(28):51-52.