碾壓式土石壩施工技術與質(zhì)量控制要點

摘 要：碾壓式土石壩是今年來國內(nèi)外應用比較廣泛的壩型，具有施工簡便，結(jié)構(gòu)形式及施工工藝簡單等特點，但是來由于施工技術與質(zhì)量控制不嚴格而造成的事故屢見不鮮，文章結(jié)合實際工程情況對碾壓式土石壩在施工過程中的技術與質(zhì)量控制要點進行總結(jié)，供碾壓式土石壩施工參考。

關鍵詞：碾壓式土石壩；施工技術；質(zhì)量控制

1 工程概況

SICOMINES銅鈷礦項目尾礦庫工程位于剛果（金）加丹加省科盧韋齊市，按照國家標準劃分為三等級別，整個工程安全等級非常高。初期壩形式為碾壓式土石壩，壩體填料采用現(xiàn)場采礦剝離土石料，初期壩平均高度16.2米，初期壩全長1.84km，壩體填挖方總量約120萬方，施工工期要求6個月。

初期壩主要工程項目有：清基工程，排水盲溝工程，土石料筑壩工程，碎石反濾層工程，塊石棱體排水工程，碎石排水盲體工程及壩面防護及排水工程。碾壓式土石壩工程施工技術規(guī)范執(zhí)行行業(yè)標準《工程測量規(guī)范》（GB50026-2007），《碾壓式土石壩施工規(guī)范》（DL/T 5129-2001）。

圖1 初期壩橫剖面圖

2 碾壓式土石壩施工工藝

施工準備→工程測量→清基工程→排水盲溝工程→塊石棱體排水工程→碎石排水盲體工程→土石料筑壩工程→壩面防護及排水工程。

3 施工技術控制要點

根據(jù)碾壓式土石壩施工工藝流程，在施工過程中技術控制要點主要在于工程測量控制，由于根據(jù)土石壩施工技術規(guī)范及設計文件要求，壩體清基必須清至角礫料層，現(xiàn)場實際情況與設計文件難免有出入，且該設計中碎石排水盲體，塊石排水棱體及壩角排水溝等結(jié)構(gòu)物在設計文件中均線性及高程，設計文件中只對壩軸線及壩頂標高給出數(shù)據(jù)，其余數(shù)據(jù)要求施工單位根據(jù)現(xiàn)場情況確定，所以在施工前對工程測量控制非常重要，壩體清基線后整個壩體的結(jié)構(gòu)物位置及高程方可確定，作為施工過程中的主要控制依據(jù)，方可根據(jù)實際情況劃分施工段落循環(huán)施工。下面主要介紹本工程在施工過程中的工程測量控制要點：

3.1 清基線測量控制

根據(jù)施工工序要求，在壩體填筑前需對壩基底的排水盲溝，壩角兩側(cè)的排水盲體及塊石棱體進行施工，這些輔助工程完成后才能進行壩體填筑。針對工期較緊，施工工序斜街緊密的工程特點，在本次工程施工前需對整個初期壩的結(jié)構(gòu)物線性及高程進行確定，這樣才具備各項工程的施工條件，否則將會因為實際地質(zhì)情況與設計不否造成反復返工的情況發(fā)生。

為了能夠保證設計文件中要求的壩基基礎條件，在保證壩軸線及、壩頂高程及邊坡及結(jié)構(gòu)物尺寸的條件下，在清基前根據(jù)設計文件中的勘探數(shù)據(jù)計算出設計理論清基線，設計理論清基線確定之后根據(jù)設計要求在塊石棱體及碎石盲體范圍內(nèi)延壩軸線方向用挖掘機開挖探坑，延壩軸線每100米一個斷面開挖5-8個探坑，詳細記錄每個探坑的角礫料層高程。根據(jù)每100米處塊石棱體及碎石盲體的角礫層高程按照壩軸線，壩底高程及設計文件中結(jié)構(gòu)物的尺寸計算出壩體清基線位置。由于壩體較長，地質(zhì)變化較大，等原因，該壩體清基線會出現(xiàn)折線情況非常不美觀，為了保證結(jié)構(gòu)物線性，高程順暢及排水體流水方向，從而保證壩體坡度及壩角線順暢，利用100米處塊石棱體及碎石盲體中線位置作為控制點，采用EICAD軟件對線性進行處理，確定壩體的塊石棱體及碎石盲體的線性，根據(jù)設計文件中要求及實際情況從而計算出壩體清基線。

3.2 結(jié)構(gòu)物測量控制

塊石棱體及碎石盲體線性確定之后，根據(jù)設計文件的壩軸線，壩頂標高及結(jié)構(gòu)物尺寸要求，綜合考慮排水盲溝縱坡及排水方向等因素，利用EICAD軟件確定每20米斷面的塊石棱體及碎石盲體線性及高程，在測量放樣及高程控制中，嚴格按照此線性及高程進行控制。

3.3 斷面圖繪制及施工段落劃分

根據(jù)已經(jīng)確定的清基線，結(jié)構(gòu)物線性高程控制數(shù)據(jù)每20米繪制壩體開挖及填筑斷面圖，斷面圖繪制完成后計算壩體填挖方工程數(shù)量，根據(jù)實際情況進行施工段落劃分，這樣才能對每個施工段落進行形象進度控制，提高施工效率，針對工期要求進行合理調(diào)整人員機械配置。

4 工程質(zhì)量控制要點

碾壓土石壩施工工藝較為簡單，但關鍵部位的質(zhì)量控制非常重要，文章主要針對施工過程中的清基，填筑壓實度控制及結(jié)合部處理作為重點闡述。

4.1 清基

本工程清基工程主要內(nèi)容有清除表面的草皮及灌木，挖除粉質(zhì)土清至角礫層，清表按照清表線將清出的草皮雜物運至指定位置，挖除粉質(zhì)粘土時派專人檢測地質(zhì)情況，認真做好泉眼，洞穴的處理。本工程在施工過程中地下水位較高，對整個開挖造成了一定的困難，在開挖順序就進行調(diào)整，優(yōu)先開挖地勢較低的部位，并在開挖過程中兩側(cè)設置排水溝，利用地勢將地下水引至壩體范圍以外，如果地勢情況不滿足時采用抽水機集中將水引至壩體范圍以外。開挖至設計要求的高程后，基底采用平地機平整，壓路機碾壓，工程試驗人員對底基層地基承載力進行檢測，滿足要求是方可進行壩體填筑。

4.2 填筑壓實度控制

填筑工程正式開始前，選取一段施工場地作為筑壩工程試驗段，根據(jù)試驗段結(jié)果確定合理的機械配置，按照規(guī)范要求確定填料厚度，碾壓遍數(shù)，合理的碾壓順序及碾壓順序。實驗室根據(jù)填料的試驗數(shù)據(jù)對現(xiàn)場壓實度進行檢測，本工程由于填料屬于土石混合料，采用灌砂法檢測壓實度存在一定缺陷，所以在壓實度檢測過程中采用K30試驗方法檢測填料壓實度，按照設計要求地基系數(shù)達150Kpa/m以上，填筑過程中對填料的含水量及料源進行嚴格控制，對不合格填料應全部清出場內(nèi)。筑壩過程中，每層填料攤鋪寬度比設計寬度超出0.8cm，以便碾壓過程中壩體兩側(cè)壓實度與壩體中間壓實度一致，填高厚度達2.5m時采用挖掘機進行邊坡修整。

4.3 結(jié)合部位處理

碾壓式土石壩結(jié)合部位處理非常關鍵，本工程結(jié)合部位主要存在于尾礦庫排水涵管兩側(cè)及施工段落結(jié)合部位，文章主要對該兩處結(jié)合部位的質(zhì)量控制要點進行闡述。（1）排水涵管兩側(cè)結(jié)合部位。該工程排水涵管兩側(cè)為老河床部位，在兩側(cè)清基工程中將河床內(nèi)的淤泥全部清出，將河床內(nèi)地下水及地表水進行截流，將水通過排水涵管引至下游河道，保證涵管兩側(cè)填筑前工作面干燥，兩側(cè)壩基滿足規(guī)范設計要求。為了保證涵管砼與填料充分斜街，涵管兩側(cè)10米，高出涵管1米范圍內(nèi)采用粘土填筑，在涵管管身涂刷粘土泥漿，采用1t手扶式壓路機每層按照30cm分層碾壓，填筑碾壓過程中保持兩側(cè)高程一致，每層嚴格控制填料壓實度。（2）施工段落結(jié)合部位。由于工期較為緊張，將壩體填筑主要分為平整碾壓段落，待檢段落，檢測段落，每個段落高差不得超過1.5米，壓路機在段落結(jié)合部進行斜坡碾壓，嚴格控制結(jié)合部位斜坡段壓實度，待下一個段落填筑前，應對斜坡段按照按照鋸齒狀開臺階，下一段落平整碾壓過程中應對結(jié)合部位進行嚴格控制，避免漏壓現(xiàn)象發(fā)生，對結(jié)合部位的壓實度數(shù)據(jù)每層進行嚴格控制。

5 結(jié)束語

碾壓式土石壩雖然施工工藝較為簡單，但是在施工過程中的技術控制及關鍵部位的質(zhì)量控制卻非常關鍵，文章以實際工程項目為例，主要介紹了施工過程中的控制要點，為碾壓式土石壩的施工提供參考依據(jù)。

參考文獻

[1]GB50026-2007.工程測量規(guī)范[S].

[2]DL/T 5129-2001.碾壓式土石壩施工規(guī)范[S].

作者簡介：王鵬（1983，11-），男，2006年7月畢業(yè)于蘭州理工大學，專業(yè)：土木工程，最高學歷：本科，職稱：工程師。