糯扎渡心墻堆石壩接觸性土料碾壓工法優(yōu)化

郝亞紅

摘 要：土石壩填筑過程中，左右岸坡銜接部位處理至關(guān)重要。壓實(shí)度過高，出現(xiàn)接觸土料板結(jié)，柔韌性變差，易因貼坡混凝土變形引起土料開裂；壓實(shí)度不夠，易造成滲透系數(shù)不滿足要求，出現(xiàn)滲流破壞。對此，土石壩岸坡接觸性土料的碾壓參數(shù)控制尤其重要。

關(guān)鍵詞：接觸土料 凸塊碾 順?biāo)飨?錯距靜碾

中圖分類號：TV443 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（b）-0053-02

1 工程概況

糯扎渡水電站是瀾滄江中下游河段八個梯級規(guī)劃的第五級，電站距上游大朝山水電站河道距離215 km，距下游景洪水電站河道距離102 km。糯扎渡水電站屬大Ⅰ型一等工程，主要擋水建筑物心墻堆石壩壩高261.5 m，為國內(nèi)在建的最高摻礫土心墻堆石壩。設(shè)計(jì)要求壩基及兩岸坡連接部位（心墻區(qū)與岸坡連接段、墊層混凝土上部0～2.0 m范圍）填筑接觸性土料。

2 設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)

糯扎渡昆明院設(shè)代處下發(fā)的《心墻堆石壩壩體填筑技術(shù)要求》明確接觸土料技術(shù)指標(biāo)如表1、2。

3 碾壓試驗(yàn)確定的碾壓施工參數(shù)及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

碾壓試驗(yàn)選擇20 cm和25 cm兩種鋪層厚度，6遍、8遍、10遍三種碾壓遍數(shù)，共6場碾壓試驗(yàn)和一場復(fù)檢碾壓試驗(yàn)，每場次碾壓試驗(yàn)用環(huán)刀法取3組試樣測定含水率和干密度。試驗(yàn)用料擊實(shí)試驗(yàn)得出最大干密度ρdmax=1.67 g/cm3，最優(yōu)含水率Wop=20.3%，土料天然含水率平均為24%，土料經(jīng)開采混合、運(yùn)輸并鋪填作業(yè)碾壓后，含水率為20.9%～22.9%，損失率約1%～2%，碾壓含水率處于Wop+1%～3%范圍，無須進(jìn)行含水率調(diào)節(jié)。原位垂直滲透試驗(yàn)滲透系數(shù)K20=1.8×10-6cm/s，滿足設(shè)計(jì)要求。

經(jīng)分析比較，擬選鋪土厚度25 cm，碾壓8遍的施工參數(shù)（如表3）。

后期因摻礫土料鋪土厚度調(diào)整至27 cm，為使其鋪土厚度與摻礫石土料匹配并便于施工，接觸粘土鋪料厚度改為27 cm，并與摻礫石土料一塊用SANY-YZK20CT凸塊碾碾壓10遍，經(jīng)現(xiàn)場加密檢測壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求后，批復(fù)同意使用該施工碾壓參數(shù)（如表4）。

4 接觸粘土原填筑施工工法

（1）施工準(zhǔn)備：依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行現(xiàn)場測量放樣并經(jīng)監(jiān)理復(fù)核無誤；墊層混凝土表面水泥基涂刷完成，且養(yǎng)護(hù)48 h，并驗(yàn)收合格。

（2）泥漿涂刷：接觸粘土鋪料前，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，先在墊層混凝土表面涂刷一層5 mm厚的濃稠泥漿（其水與粘土的比例通過生產(chǎn)性試驗(yàn)確定），且邊涂刷泥漿邊鋪蓋接觸粘土。涂刷泥漿前須保持墊層混凝土表面濕潤，以確保接觸粘土與混凝土面能夠較好的粘接。

（3）卸料與平料：接觸粘土采用后退法卸料，20 t自卸車運(yùn)輸，推土機(jī)平料，隨卸隨平。

（4）接觸粘土料鋪料順序及厚度：在接觸粘土鋪層厚度為15 cm、摻礫土料鋪層厚度為30 cm時，先鋪填碾壓一層接觸粘土，經(jīng)壓實(shí)度檢測和驗(yàn)收合格后，再鋪設(shè)摻礫土料與第二層接觸粘土并依次碾壓。在摻礫土料和接觸粘土鋪料厚度均改為27 cm后，先鋪摻礫土料，后鋪接觸粘土。

（5）碾壓。

①河床底部接觸粘土碾壓：采用柳工856裝載機(jī)輪胎順壩軸線方向碾壓10遍，行駛速度控制在2 km/h以內(nèi)。

②左右岸坡接觸粘土碾壓：接觸粘土鋪料厚度為15 cm，采用柳工856裝載機(jī)輪胎順河流方向碾壓10遍。接觸粘土鋪料厚度改為27 cm，與摻礫土料層厚一致后，接觸粘土與摻礫土料一次用20 t凸塊碾振動碾壓10遍，僅與岸坡接觸部位80～100 cm寬范圍內(nèi)用柳工856裝載機(jī)輪胎順河流方向碾壓10遍。

（6）結(jié)合面處理。

①結(jié)合面刨毛：采用推土機(jī)進(jìn)行表面推毛。

②結(jié)合面補(bǔ)水：壓實(shí)合格面補(bǔ)水采用4～12 t灑水車均勻?yàn)⑺鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)觀察合適為止。

5 接觸土料碾壓過程中存在的問題及影響因素分析

通過試驗(yàn)檢測及現(xiàn)場坑測檢查，接觸土料與岸坡連接部位輪胎碾壓效果欠佳，局部存在欠壓密情況。其原因：（1）未固定專用18 t輪式裝載機(jī)碾壓，現(xiàn)場采用的16.5 t輪式裝載機(jī)碾壓功率偏小。（2）與岸坡連接部位接觸土料雍起部分未清理到位，土層偏厚。（3）雨季后近期接觸土料采區(qū)含水率波動較大。

6 接觸性土料調(diào)整后碾壓方案

（1）接觸土料鋪料寬度不少于2.5 m，20 t振動凸塊碾碾壓摻礫土料時應(yīng)延伸至接觸土料區(qū)0.5 m，碾壓參數(shù)不變。

（2）接觸土料壓實(shí)不到的邊角地帶（沿墊層混凝土岸坡順?biāo)鞣较颍?yīng)加強(qiáng)碾壓，采用20 t振動凸塊碾橫向進(jìn)退靜碾6遍，碾壓時盡量貼近岸坡混凝土面，碾壓寬度2.0 m，凸塊未碾到部位，應(yīng)掉頭錯距靜碾6遍。

（3）現(xiàn)場應(yīng)設(shè)專人及時清理雍高土體，滿足鋪層厚度27 cm的要求。

（4）現(xiàn)場加強(qiáng)接觸土料天然含水率試驗(yàn)檢測，對天然含水率大于最優(yōu)含水率3%，應(yīng)提前采取翻曬等降水措施。

7 結(jié)語

通過對接觸土料碾壓參數(shù)的優(yōu)化與調(diào)整，接觸土料壓實(shí)度、滲透系數(shù)均滿足設(shè)計(jì)要求。參數(shù)的選用可作為同類壩型碾壓參數(shù)的參考指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]心墻堆石壩壩體填筑技術(shù)要求（0346-s-sq-3）[S].中國水電顧問集團(tuán)昆明勘測設(shè)計(jì)研究院，2008.