水利工程粘土心墙坝填筑施工技术探讨

水利工程粘土心墙坝填筑施工技术探讨

徐元昊

聊城黄河河务局东阿黄河河务局  山东聊城  252200

摘要：水利工程中的粘土心墙坝填筑施工技术对于保障大坝的安全性和稳定性具有重要意义。心墙是指位于大坝矩形开挖区域中间，由粘土构成的墙体。其主要功能包括增强大坝的抗渗性能和减小坝基的渗漏量。基于此，本篇文章对水利工程粘土心墙坝填筑施工技术探讨进行研究，以供参考。

关键词：水利工程；粘土心墙坝；填筑施工

引言

水利工程是国家发展和人民福祉的重要领域，而粘土心墙坝作为一种常见的填筑施工技术，在水利工程中具有举足轻重的地位。本文旨在探讨粘土心墙坝填筑施工技术的相关问题，包括其原理、施工步骤和关键技术等方面，以期为水利工程建设提供技术支持和参考。

1水利工程粘土心墙坝填筑施工特点

粘土心墙坝填筑施工过程相对简单，操作便捷，施工速度较快。填充材料源于现场挖掘的粘土，不需要大规模运输，节省了时间和成本。由于粘土具有良好的可塑性和可塑性，填充材料可根据具体情况进行调配，适应各种地质条件。施工过程中，通过压实和加固措施，可以使填充的粘土形成均匀、稳定的墙壁结构。与传统的砌筑或混凝土结构相比，粘土心墙坝填筑施工能够充分利用现场可获得的粘土土壤资源，减少对原材料的依赖，节约了资源。粘土心墙坝填筑施工后形成的墙壁具有良好的抗冲刷性能，能够有效抵抗河流水流的冲刷和剪切力，保护河堤或坝体的稳定性。粘土心墙坝填筑施工相对成本较低，适用于中小型治理工程和农田水利工程。它能够在较短的时间内完成施工任务，提高水利工程的抗洪和防涝能力，经济实用。

2水利工程中粘土心墙坝填筑施工面临的问题

2.1淤积

在粘土心墙坝填筑施工过程中，淤积是一个常见的问题。淤积主要指在填筑材料运输、堆放和铺设过程中，粘土颗粒因为细粒径而容易聚集和堆积。淤积物可能堵塞输送管道、堆积在施工区域，使得粘土无法顺利运输和铺设。淤积物会使得填筑材料颗粒分布不均匀，从而影响填筑层的压实和密实性能，降低填筑质量。清理淤积物需要耗费时间和劳动力，可能导致施工进度延误。

2.2施工季节性限制

在雨季，大雨频繁、降水量较大，会导致施工现场湿润和积水，通过影响填筑材料的含水率和湿度，可能会对施工质量产生不利影响。此外，雨季还可能增加施工现场的安全风险，如滑坡、坍塌等。在寒冷季节，天气条件会导致填筑材料受到低温影响，湿度、含水率难以达到要求，从而影响填筑层的密实性和稳定性。

2.3抗渗性能

即使在填筑过程中采取了措施，仍然可能存在填筑层之间的接头和孔隙。这些接头和孔隙可能成为水渗透的通道，降低了抗渗性能。如果填筑施工质量不均匀或存在空隙、松散区域，可能会导致渗漏点的形成，并降低抗渗性能。在实际施工中，坝身周边的地质条件可能发生变化，如地下水位的上升、邻近土层的松散等，这些变化可能会对抗渗性能产生影响。

3水利工程中针对粘土心墙坝填筑施工技术策略

3.1粘土原材料选择

选择具有较好质量指标的粘土原材料，包括质地、含水率、塑性限度、液限、塑限等。这些指标会影响填筑后的密实性、稳定性和抗渗性能。应选择与工程现场相似或相近的粘土原材料，以保持填筑层与周围土体的一致性。这有助于减少不同材料间的收缩、膨胀差异以及渗透性差异。粘土原材料的含水率对填筑施工和后续的压实效果至关重要。适当控制粘土原材料的含水率，以确保施工中的可塑性和填筑后的密实性。了解粘土原材料的颗粒分布范围，并根据设计要求选择合适的粉砂比例。不同颗粒分布可能会影响填筑层的稳定性和液流性。在选择粘土原材料之前，进行实验室测试是非常重要的。通过粘土试验，测定其物理性质和工程性能，确保原材料符合工程要求。

3.2施工工艺规划

根据设计要求和实际情况，合理安排填筑顺序。通常情况下，从上部向下部填筑，逐层渐进填筑是常见的做法。根据设计要求，将填筑层分为较均匀并且适当厚度的层次进行填筑。分层填筑有助于提高填筑层的密实性和稳定性，并减少接头和孔隙的形成。对每个填筑层，在填筑完成后要采取适当的压实措施，以增加填筑层的密实性。压实可以采用机械压实设备（如振动压路机、盖板压实机等）或人工压实等方法。在填筑施工中，填筑层之间的接头是容易形成渗漏和弱点的地方。应注意处理好接头，采取特殊的施工措施（如压实接头、填充细土等），以确保接头的连贯性和稳定性。在特殊情况下，如高温或寒冷季节，需要注意控制填筑材料的温度和湿度。可采用加热设备或遮阳措施来提高填筑材料的温度，保持适宜的工作状态。根据具体项目要求，编制详细的施工序列和进度计划，合理安排施工流程，确保施工的有序进行和进度的控制。

3.3填筑厚度控制

根据设计要求确定粘土心墙坝的填筑厚度。填筑厚度应符合设计要求，并根据实际情况进行适当的调整。确保填筑层的厚度均匀分布。避免形成厚薄不均的部分，以确保整个心墙的稳定性和一致性。按照设计要求，将填筑层分为适当的分层进行填筑。分层填筑有助于提高填筑层的密实性，并减少接头和孔隙的形成。使用工具（如地面厚度测量仪）对填筑层的厚度进行实时测量，并及时调整施工方法，确保填筑厚度符合要求。

3.4渗漏控制

建立并维护良好的排水系统，包括排水管道和泵站等设施。合理排放施工场地和填筑层内的积水，减少渗漏的发生。适当的压实措施可以减少孔隙和接缝，从而降低渗漏的发生。使用有效的压实设备和方法进行填筑层的压实，确保填筑层的均匀密实。注重处理填筑层之间的接头，采取特殊的施工措施（如压实接头、填充细土）确保接头的连贯性和稳定性，减少渗漏的风险。选择具有较好抗渗性能的粘土材料进行填筑。优质的粘土原材料具有较低的渗透系数，有助于减少渗漏问题。在填筑施工过程中，进行实时监测渗漏情况。利用现场监测设备对渗漏量进行定期测量，及时发现并解决渗漏问题。了解填筑区域周边的地质条件、地下水位、邻近土层等因素，并考虑其对渗漏的影响，合理设计和采取相应的控制措施。

3.5特殊处理技术

对于需要控制地下水位或防止水流渗透的场合，可以施工注浆帷幕。注浆帷幕通过注入水泥浆或其它胶结材料形成具有较高渗透阻力的屏障，以减少渗漏和渗流。当填筑施工区域地下水位较高时，可以搭建临时斜井进行降水。通过斜井提取地下水，降低周围土体的水压，以确保施工现场的安全和稳定。对于填筑层之间的接头，如果存在渗漏的风险，可以采取密封措施。使用特殊材料、填充细土或胶结材料等，在接头处形成密封层，防止渗漏发生。在填筑施工过程中，可以采用挖孔灌注桩的方法增加孔隙的抗渗能力。挖孔灌注桩通过钻孔并进行灌注，形成具有较高密实性和抗渗性能的支撑体。

结束语

粘土心墙坝填筑施工技术在水利工程中发挥着重要作用，它能有效保护河堤、抗洪防涝、改善水资源利用等方面。通过对于粘土心墙坝填筑施工技术的探讨，我们可以更好地理解其原理和实施方法，为水利工程的建设提供更加可靠和可持续的技术支持。同时，为了保障工程的安全和稳定运行，施工过程中要严格按照规范操作，确保施工质量和工程效益。

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