浅论粘土心墙坝施工工艺及质量管理

浅论粘土心墙坝施工工艺及质量管理

陶文涛 

  弥勒市水资源调度中心      云南省弥勒市    652300

摘要：我国水利工程普遍采用粘土心墙坝防渗漏技术进行坝工建设。本文就粘土心墙坝的施工技术展开详尽的分析，并且提出相关的施工质量控制办法，其目的是更好地提升施工质量和保证施工的安全性，以供参考。

关键词：粘土心墙坝；施工技术；质量管理

引言：在当今社会中，水利工程发挥着至关重要的作用，其中涉及灌溉、防洪、供水以及水力发电。堆石坝作为一种常用的水利工程结构被用来储存水、控制洪水以及供水等，并得到了广泛应用。堆石坝的建设普遍使用粘土心墙来增强坝体的防渗性与稳定性。

一、粘土心墙坝填筑施工特点

水利工程中的黏土心墙坝是一种特殊设计的坝型，其关键部分是坝体中央的防渗墙，即心墙。该坝型对于材料要求严格，一般用黏土制成，其塑性极好，透水性差。在施工期，心墙施工是重中之重，其好坏直接关系到大坝整体防渗性能的好坏。为了保证施工质量，需要对心墙垂直度、平整度及与坝肩衔接等方面进行严格控制，以达到高精度标准。另外，为保证心墙防渗功能，在施工完成之后，一定要经过严格检验。同时心墙和边坡结合紧密是关键，保证水分不侧向渗透。施工时，为了不破坏材料性能，对温度、湿度等参数进行控制必不可少，所以选择合适的专业施工设备是非常关键。总之，粘土心墙坝在建设过程中需考虑材料、工艺、设备及环境因素等因素才能保证坝体稳定防渗。

二、粘土心墙坝施工工艺要点分析

（一）施工前的相关试验

为保证坝体施工符合设计标准，需要事先开展一系列的相关检测工作。主要有粘土心墙料、反滤料和坝壳料碾压试验以及保证材料强度和粘土含水量满足设计标准要求的石料场爆破试验，同时开展基础灌浆试验来保证代表性及品质。另外，泥料场黏土颗粒分析曲线资料也需要提供给设计师以用于黏土土墙料级配设计。在狭窄区域、边角地段、岸坡接合处及其他特殊位置进行了相应的实验。开展上坝料碾压试验，需要全面模拟施工现场条件，通过试验确定最优压实机具铺料方式，明确铺料厚度、碾压次数、加水量和压实厚度等参数。试验时还要对铺料压实沉降量、干容重、级配和结构进行验证。最后对全部试验数据进行了整理与分析，确定施工技术指标，拟定科学合理的施工参数，完成现场试验报告，从而对施工质量进行了全面的控制与规范。

（二）填筑施工工艺

填筑粘土心墙上下游反滤料时，须严格遵循级配和原料质量要求，控制土料粒径及含量在合理范围内，填筑过渡料的施工主要集中在反滤料和主堆石料之间，通常每段长度约为两米。以爆破料为主的填筑材料需要级配较大、物料连续。为了确保填充材料的最大粒径不会超过300毫米，并保证颗粒尺寸的均匀性，依据设计规范，对压实后的渗透系数和颗粒含量进行了科学的控制。为确保过渡料源质量，综合考虑设计要求，控制压实厚度并采取进占法充填。在边坡部位有粒径比较大的石块时需要用挖掘机将其清理干净，再用相应的装置将其找平整，最后洒水碾压即可。堆石料填筑时需要机械平铺与震动碾压才能保证其含水率，孔隙率与干密度均达到最佳水平，进而提升粘土心墙坝工程施工质量。

（三）坝上含水量的控制

粘土料含水量的控制为关键。填筑料在生产完成之后，一定要及时地上大坝，以免物料长时间的裸露，造成水分的蒸发而使得含水量不够。上料立即碾压，一般填筑料施工时需要用震动平碾碾压，持续碾压6遍左右。如遇到恶劣天气要停止施工，用塑料布将粘土心墙盖住，以免水分蒸发过快或受到雨水的影响而影响施工质量。在后续的施工中，可以根据粘土心墙含水量的不同，适当洒水或者翻晒以保证满足设计所需含水量。为增强粘土料紧密性，具体填筑时需每层上料时向上层粘土心墙面适量喷水，进行刨毛的步骤，确保其构成一个连贯的整体。如果已经完成的黏土由于施工操作，未及时压实或者雨水浸泡造成含水量较高，可以将其挖除或现场晾晒至含水量达到设计要求后方可始填下层。各层土壤的质量均需经过现场实验室严格采样测试，测试项目有干密度、含水率测试等。另外还可通过试坑灌水的方法来检验。如发生因碾压不足造成干密度达不到标准时，须补充压实，保证合格。

三、粘土心墙坝工程施工质量管理方法

（一）完善施工现场组织设计

为了满足项目的需求，要考虑到具体的建设条件，对石料、土料场进行科学的选址，并进行合理的开采，在满足建设需求的前提下，注意环境保护。综合考虑坝址区枯期和汛期水位，选择合适坝体导流策略。先采用一次截流河床、常年围堰挡水和导流隧洞泄流。坝体填筑高程大于围堰堰顶高程后，利用坝体临时挡水，然后经导流隧洞泄干。导流洞堵塞后改为坝体挡水和输水发电隧洞约束下泄流量泄洪。在保证工程质量及进度的前提下，需要对环境保护进行优化设计，以降低建设对周围环境及资源造成的损害及污染。强化施工期水污染防治对策，综合处理工艺包括废水混凝沉淀、沉渣机械脱水、砂石料加工及灌浆废水处理等。

（二）加强施工技术保障

在建设之前一定要有充分的准备工作。按照设计要求对坝料进行现场实地勘查与测量之后，对坝料进行了优化施工设计，合理采料，科学处理保证料源，结合实际施工需要输送坝料，保证填筑的标准，促进了施工工序的稳定性。在填坝过程中需要建立统一的管理和协调机制以促进各施工环节之间的有机联系，保证场地的有序进行，需采取合适的分段填筑策略和在各土层中设置明显标志，以避免其他过程中出现漏压或者过压。设计人员具体施工前要做好技术交底工作，对日常施工任务进行明确分工，对施工过程进行全程监管，对施工中的重点、难点进行实时引导，强化施工人员责任意识，保证施工达到规范和标准。为保证坝料填筑结构规范，需要在整个施工期开展跟踪检测工作。特别对粘土心墙区、反滤料和过渡料区的填筑厚度要设置标准性标杆。对于填料区衔接界面，岸坡连接部位等须进行综合质量核查才能提升施工质量。

（三）制定完善的质量保障体系

建设单位要充分发挥自身职能，制定合适的质量管理系统，建立标准化质量管理团队，并根据现场建设需要制定相关规章制度，派专业人员负责质量管理，明确各工种职责，强化施工质量检查等。为保证施工工序优质开展，需要加大监督力度以促进质量验收效果。只有每道工序都达到了设计要求，才有可能开展下道工序。施工过程须动态跟踪监管，发现问题及时针对性地解决，综合考虑各方面因素。对于工程施工过程中偶然发生的技术性问题需要组织各方面会议进行讨论，联合对设计方案进行修正与优化，对施工材料进行综合检验，保证质量达到设计标准并强化关键部位及隐蔽工程质量验收。监理单位要全面履行质量控制责任，在施工现场建立监理小组并安排专业监理人员驻点，对施工质量进行全过程监督。同时要制定标准监理章程细则以保证质量检验、评定和验收标准化，尤其要做好粘土心墙和混凝土浇筑、灌浆及其他关键施工环节实行旁站监理，抽样检查施工材料、中间产品、监理日志和月报的详细情况。施工单位要建立一套行之有效的质量保证体系来对施工设备进行性能检测，保证管理与施工人员持证工作，并加强对职工的培训以提高职工专业技能与职业素养，确保工作的规范开展，强化对施工资料的管理，对每道工序，每一个单元，每一个分部的工程质量做出科学的评价，并对有关数据进行充分地搜集、整理和分析，并且实行归档管理，对今后的质量检验提供数据支持。

四、结语

从整体上看，当前我国粘土心墙坝施工技术运用中仍有许多改进空间，与之相对应的是质量管理上存在着诸多问题。只有不断地对施工技术和工艺进行优化，并采用多种方式强化对施工质量的把控，才能够逐渐提高施工质量，从而促进我国水利工程建设的全面发展。

参考文献：

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