淺談水庫大壩壩體填筑
導(dǎo)讀：某水庫壩體填筑是在壩基、兩岸坡處理驗(yàn)收以及相應(yīng)部位的趾板砼澆注完成以后進(jìn)行，基礎(chǔ)處理合格后按設(shè)計(jì)要求測量確定各填筑區(qū)交界線，撒石灰進(jìn)行標(biāo)志。砼面板堆石壩以控制變形為主導(dǎo)設(shè)計(jì)思想，壓實(shí)是控制施工質(zhì)量的關(guān)鍵，因此壩體填筑前必須進(jìn)行碾壓試驗(yàn)，以便確定最合適的碾壓參數(shù)，取得最優(yōu)的壓實(shí)效果。該水庫大壩主堆石區(qū)填料由自卸汽車運(yùn)輸卸料采用進(jìn)占法、倒退法填筑，卸料堆之間保留了一定的間隙，采用推土機(jī)平倉以使粗徑石料滾落底層而細(xì)石料留在面層以利于碾壓，超徑石盡量在料場解小，水庫主次堆石厚度分別為60cm、80cm，施工中壩料中超粒徑的大塊石一律清除壩外減少了大塊石集中和架空現(xiàn)象，保證了填筑質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：水庫大壩，壩體填筑，施工
某水庫壩體填筑是在壩基、兩岸坡處理驗(yàn)收以及相應(yīng)部位的趾板砼澆注完成以后進(jìn)行，基礎(chǔ)處理合格后按設(shè)計(jì)要求測量確定各填筑區(qū)交界線，撒石灰進(jìn)行標(biāo)志。該水庫面板堆石壩面板后設(shè)墊層區(qū)，墊層水平寬3m，墊層后設(shè)過渡區(qū)，水平寬4m，以下為主堆石區(qū)，壩軸線以下為次堆石區(qū)，壩體下游護(hù)坡采用干砌石。
該水庫面板堆石壩壩體填筑石料料場位于壩址下游近800m的河床右岸坡，此河段為基本對(duì)稱的“V”型谷，石料巖性主要為絹云母長石英片巖、絹云母長石英片巖互層，局部偶夾碳酸鹽巖化泥質(zhì)巖，巖石厚度大、顆粒細(xì)結(jié)構(gòu)致密、堅(jiān)硬，節(jié)理裂隙不發(fā)育，石質(zhì)屬堅(jiān)硬巖料，且儲(chǔ)量豐富，具有較好的露天開采條件，運(yùn)距0.5—0.6km。
1、壩料開采
該水庫壩料開采采用洞室爆破，洞室爆破后石料破碎大，基本上可以滿足設(shè)計(jì)填料粒徑，作為主、次堆石區(qū)和過渡區(qū)的填筑料。整個(gè)壩體填筑料分為兩階段爆破開采，第一階段填筑爆破共3次，第一階段爆破后大壩填筑高度達(dá)到度汛高程，第二階段共四次爆破。
過渡料主要是對(duì)墊層料起反濾作用，反濾料的選擇要保證級(jí)配，過渡料是從料場中選擇級(jí)配合適的料，經(jīng)顆粒分析試驗(yàn)，符合級(jí)配的料才進(jìn)入壩體填筑區(qū)。墊層料采用庫區(qū)兩岔河交匯處沖積的砂礫石。級(jí)配良好、開采條件好、運(yùn)距短。
2、碾壓試驗(yàn)
砼面板堆石壩以控制變形為主導(dǎo)設(shè)計(jì)思想，壓實(shí)是控制施工質(zhì)量的關(guān)鍵，因此壩體填筑前必須進(jìn)行碾壓試驗(yàn)，以便確定最合適的碾壓參數(shù)，取得最優(yōu)的壓實(shí)效果。
2.1主堆石料碾壓試驗(yàn)
該水庫大壩堆石區(qū)碾壓試驗(yàn)在左岸小岔河進(jìn)行，有效鋪料面積為40×6m2，鋪料采用20t自卸汽車倒退法卸料后，推土機(jī)平料，鋪料厚度分別為80cm、60cm，用18拖式光面拖動(dòng)碾靜碾一遍后，分別進(jìn)行6、8、10遍振動(dòng)碾壓實(shí)，然后進(jìn)行多次測試分析調(diào)整，確定主堆石鋪料厚度為60cm，碾壓遍數(shù)為8遍，控制最大粒徑為50cm，干密度為2.06g/cm3孔隙率為20—23.5%。
2.2墊層料、過渡料、次堆石料碾壓試驗(yàn)
該水庫大壩墊層料、過渡料、次堆石料在大壩主堆石區(qū)碾壓上進(jìn)行，有效鋪料厚度分別為8×20m2、12×24m2、12×30m2鋪料采用20t、18t自卸汽車倒退法卸料，推土機(jī)配合人工整平，鋪料厚度選用：墊層料40cm、50cm，過渡料40cm、60cm，次堆石80cm、100cm，鋪料厚度采用DS2000自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀測量控制，碾壓4、6、8、10遍振動(dòng)碾壓實(shí)，經(jīng)過測試和結(jié)果分析得出墊層料、過渡料鋪料厚度為40cm;特殊墊層料鋪厚度為20cm;次堆石區(qū)鋪料厚度為80cm，最大粒徑為70cm，各層料的碾壓遍數(shù)為8遍，墊層料、過渡料、次堆石料干密度分別為2.18g/cm3、2.15g/cm3、2.01g/cm3，特殊墊層料干密度為2.2g/cm3。
3、壩體填筑碾壓施工
壩體填筑施工采用流水作業(yè)法，將整個(gè)壩面劃分成幾個(gè)施工單元，在各個(gè)單元內(nèi)依次完成填筑的控制測量、壩料運(yùn)輸、卸料、灑水、攤鋪平整、振動(dòng)碾壓等各道工序，使個(gè)單元上所有工序能夠連續(xù)作業(yè)。
壩面作業(yè)順序采用“先粗后細(xì)”法。即主次堆石區(qū)→過渡層區(qū)→墊層區(qū)。鋪料時(shí)必須及時(shí)清理界面上的粗粒徑料，有利于保證質(zhì)量。
3.1壩體分期填筑方案
根據(jù)導(dǎo)流渡汛及施工進(jìn)度安排需要，該水庫壩體采用分期填筑方案，即在不同施工時(shí)段內(nèi)將壩體分期填筑到不同高程的不同部位，壩體分區(qū)示意圖如下：
分區(qū)填筑的優(yōu)點(diǎn)是：在平面上和立面進(jìn)行分區(qū)分期填筑，可降低壩體填筑高峰強(qiáng)度，以提高施工機(jī)械利用率;當(dāng)采用壩體擋水渡汛時(shí)，汛前可在壩體上游部分填筑臨時(shí)斷面，以保證壩體在渡汛來臨時(shí)達(dá)到安全高程;在上游部分壩體處理或面板施工過程，下游部分壩體填筑可不中斷，以保證施工的均衡性。
3.2壩體壩料填筑
(1)主次堆石區(qū)填筑
該水庫大壩主堆石區(qū)填料由自卸汽車運(yùn)輸卸料采用進(jìn)占法、倒退法填筑，卸料堆之間保留了一定的間隙，采用推土機(jī)平倉以使粗徑石料滾落底層而細(xì)石料留在面層以利于碾壓，超徑石盡量在料場解小，水庫主次堆石厚度分別為60cm、80cm，施工中壩料中超粒徑的大塊石一律清除壩外減少了大塊石集中和架空現(xiàn)象，保證了填筑質(zhì)量。主次堆石鋪料均是從上游往下游鋪設(shè)，且主堆石區(qū)可占次堆石區(qū)，但次堆石區(qū)不能占主堆石區(qū)，這樣保證了主次堆石的良好搭接，保證了上游面的平起填筑。碾壓時(shí)采用振動(dòng)碾壓實(shí)，滾筒盡量的靠近岸坡，因?yàn)榘镀绿幋笫准小Ｄ雺簳r(shí)平行壩軸線方向，前進(jìn)后退法進(jìn)行，碾壓遍數(shù)為8遍。
(2)過渡料填筑
過渡料是對(duì)墊層料起反濾作用，此層料最大粒徑為30cm，鋪料厚度40cm，超徑料在料場及時(shí)解小或直接不進(jìn)入填筑區(qū)，填筑時(shí)自卸汽車將料直接卸入工作面，采用后退法卸料。過渡料用推土機(jī)推平，人工輔助整平。主堆石區(qū)不可侵占過渡料區(qū)，出現(xiàn)時(shí)及時(shí)清除，這一區(qū)鋪料寬度為4m，采用自行式振動(dòng)碾壓實(shí)，碾壓時(shí)行走方向平行壩軸線來回行駛，碾壓變數(shù)8遍。
(3)墊層料填筑
墊層區(qū)是支承面板的重要部位，也是面板堆石壩汛期導(dǎo)流的擋水體，其施工尤為重要。該水庫大壩鋪料厚度為40cm，鋪料寬度為3m，鋪設(shè)墊層料之前已做好大壩上游面坡，水庫上游面坡坡比為1：1.4采用積壓式砼邊墻護(hù)坡此固坡技術(shù)具有施工快、確保墊層料碾壓密實(shí)，施工安排靈活，邊墻與壩體同步上升，代替了傳統(tǒng)方法的坡面超填、人工整坡砂漿墊層護(hù)坡工序，改善了砼面板的支撐條件又可防止雨水沖刷坡面，為安全渡汛提供了保障。該水庫大壩墊層料填筑前把過渡料上游面所有大于8cm的塊石清除，，因?yàn)閴|層料的最大粒徑不大于8cm，該部分料采用自卸汽車運(yùn)卸到墊層區(qū)，使用人工整平，鋪料厚度稍比砼邊墻高，壓實(shí)后跟砼邊墻齊平，填筑時(shí)可占過渡料區(qū)，碾壓時(shí)順壩軸線方向進(jìn)行，主堆石區(qū)填筑一層，墊層、過渡層填筑二層。墊層料的鋪填順序必須先填筑主堆石區(qū)，再填過渡區(qū)，最后填筑墊層區(qū)。
周邊縫和趾板與壩體墊層區(qū)接觸處的特殊墊層料用人工鋪料，鋪料厚度20cm，采用振動(dòng)沖擊壓實(shí)。
3.3壩體填筑的質(zhì)量檢查與控制
壩體填筑質(zhì)量檢查與控制包括筑壩材料、鋪料、灑水、碾壓各個(gè)環(huán)節(jié)的抽樣檢查，以便及時(shí)控制施工質(zhì)量，料場開采以后填筑前須對(duì)料場石料進(jìn)行顆粒、級(jí)配包括最大粒徑小于0.1mm和小于5mm的細(xì)粒含量、不均勻系數(shù)分析。壩體填筑完畢一層對(duì)填筑密度檢測,用干密度ρd(g/cm3)表示，采用試坑注水法。其原理是ρ=m/v，向坑中注入的水的質(zhì)量就為挖除土的體積(因?yàn)樗拿芏葹?g/cm3)，求出壓實(shí)后料的濕密度ρ濕用烘干法測出含水率ω，干密度ρ干=ρ濕/1+ω，看其是否達(dá)到設(shè)計(jì)值。
4、結(jié)束語
砼面板堆石壩以堆石體為支承結(jié)構(gòu)，并在其上游面設(shè)置砼面板為防滲結(jié)構(gòu)的一種壩體，這種壩型與傳統(tǒng)的土石壩相比具有安全好、工程量小，施工方便、導(dǎo)流簡化、工期短、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。砼面板堆石壩對(duì)壩址地形、地質(zhì)、氣候及各種類型的工程都有較好的適應(yīng)性，這種壩型有廣泛應(yīng)用的領(lǐng)域。
【參考文獻(xiàn)】
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