土石壩工程質量問題及對策

劉建

（四川二灘國際工程咨詢有限責任公司 四川成都 611130）

土石壩工程質量問題及對策

劉建

（四川二灘國際工程咨詢有限責任公司 四川成都 611130）

土石壩因為具有施工簡單，就地取材，價格低廉的優點，其應用較為廣泛，但由于自身顆粒間隙大、抗剪能力小、強度低等原因，比較容易發生滲漏、裂縫及護坡破壞等現象。本文主要對施工中出現的質量問題以及相應的解決措施進行了詳細的分析。

土石壩；裂縫；滲漏；處理措施

1 引言

土石壩是由當地的或混合料、石料、土料、經過鋪土、整平、碾壓等諸多工序填筑成的擋水壩，是目前應用最廣泛的一種壩型。因為土石料間的顆粒間的孔隙大、抗剪能力小、聯結強度低等原因，所以在實際運用中容易易發生滲漏、護坡破壞、裂縫等現象。

2 施工中出現的質量問題

2.1 土壩體本身的問題

土壩體在實際的施工中，主要有削坡、結合槽的開挖和回填、清基、壩體填筑等方面的問題。

削坡方面：兩岸的削坡比較陡，只清理坡面松動的土塊或巖體，在削坡之后局部或者大面積還留有懸崖、陡坡甚至還有反坡面，不能滿足坡度設計的要求。

清基方面：在實際的清基過程中最為常見的就是清基不到底、不到位，也就是清基的范圍較小、不全面、深度也不夠。

結合槽在采用機械開挖之后，沒有修理過坡，橫斷面呈現出矩形，結合槽的開挖深度不能達到設計的要求，往往較淺；與回填方面和回槽開挖相結合，實際槽的開挖數量和所設計的條數不符，在設計時通常較大的土石壩的結合槽有2～3條，但是在實際的施工中，施工隊伍為了節省時間，就開挖1～2條，在無形中就使壩體的穩定性大大降低。在合槽開挖之后沒有對基面進行整平也沒有處理基底存在的積水、坑穴等，甚至在回填時并沒有經過監理人員的驗收許可。

壩體填筑方面：壩體整體的安全和壩體質量的好壞密切相關，常見的問題是上壩土料含有大量的樹根、草坡、亂石、土塊等雜物；上壩的土料相對較干，含水量小于在設計時的含水率或出現的土料含水率相對過高，在碾壓之后局部出現了“彈簧土”；土料鋪設的厚度不均勻，鋪土過厚或者起伏不平。

壩端排水渠方面：壩兩端的內外側的排水渠設置能夠及時的將降雨排除，就會減少坡面徑流對壩坡的沖刷，如果處理不好或者解決不及時，就會嚴重危及到壩體的安全。

2.2 溢洪道方面的問題

進口段、陡坡段、出口段共同組成了溢洪道。在施工時溢洪道所存在的問題和放水建筑物的大致相同，但是溢洪道具有下泄流速快、流量大的特點，在實際的施工中經常出現以下問題：只用素土翻夯處理進口段的地基，從而以代替3：7灰土或者水泥土，造成底板存在沉降裂縫的問題；陡坡段的底板沒有設置砌石齒墻或者齒墻的寬度、深度達不到設計的深度，底板從而失去穩定性，出現斷裂裂縫的問題。溢流堰堰底的靠上游端和引洪渠的進口處沒有設置砌石齒墻或者齒墻的深度達不到設計的深度，進而出現滲流的問題以及降低進口段的穩定性；溢流堰的兩端未布設和岸坡相連的邊墩；溢流堰兩側的墻外壁和岸坡及壩體的相連處處理不夠扎實，導致洪水沿側的墻外壁出現滲漏的問題。

2.3 放水建筑物方面的問題

放水建筑物主要由消力井、陡坡、臥管、涵洞和消力池組成，其基礎由混凝土和漿砌石澆筑而成。主要存在土基開挖和處理、混凝土澆筑和漿砌石砌筑等方面的問題。

土基開挖與處理方面：基礎開挖面過小、基面松軟、存在裂隙、坑穴、積水等不良現象而未作處理或處理不扎實就在其上進行下一道工序施工。

漿砌石砌筑方面：漿砌石在砌筑時坐漿不夠飽滿，塊石的大小面倒置，砌石的表面有大量的泥塊，內外石塊不可以搭接，砌筑時沒有清洗；砌石之間的縫隙比較大，砌石層面也不夠平整；砌石的養護沒有做到位。

混凝土澆筑方面：混凝土的配合比沒有按照設計的要求、強度達不到；混凝土的坍落度過小或偏大，沒有均勻的振搗；沒有牢固和剛度的模板架設；混凝土表面不夠平整、麻面多、露筋、蜂窩、掉角；養護不夠及時，養護的時日還沒達到時間就進行下一道工序。

涵管安裝方面：涵管的安裝不夠平穩，在設置管座時沒有按照設計的要求，相鄰兩管間未用混凝土的管帶澆筑，涵管內壁未用細石砂漿進行填縫、壓實及抹光的處理。

放水建筑物的表面和壩體接觸處的處理和回填方面存在的問題：放水建筑物的表面和壩體的接觸處是最關鍵也是最薄弱的部位，應該做好防滲處理工作，機械碾壓不到位時應該選用人工務實，但是在實際的工作中常常會忽略這一點，推土回填比較盲目，造成壩體蓄水之后沿著管壁外側泄漏，甚至有事故發生。

3 處理措施

針對上述出現的問題，應該采取以下措施進行防范：

3.1 土壩體施工中應采取的措施

3.1.1 岸坡削坡

在實際削坡時，壩體的兩岸坡應該削成斜面，且坡面要平整，坡度要不陡于1：1.5或者設計坡度，為了保證壩肩和壩體的結合良好，不能削成臺階的形狀，更不允許存在反坡。

3.1.2 壩基清基

在壩體填筑之前，必須清理壩基和岸坡。清基的范圍要比壩體坡的腳線加寬0.5～1.0m，清基的平均深度是0.3～0.5m，但凡在清基范圍內的亂石、地面表土、樹木、草皮、腐殖質等都要清除干凈，清理到壩體之外，禁止留在壩體之內做回填用土。

3.1.3 結合槽開挖與回填

結合槽開挖應該從溝底向岸坡平行于壩軸線或者沿壩軸線的方向進行，壩體應該按照設計的要求設置2～3道結合槽，實際開挖時要按照設計的尺寸和坡度，開挖之后如果發現基面不夠平整或者基底有積水、坑穴等不良現象要立即處理。

3.1.4 壩體填筑工作

土壩的填筑工序包括挖土、運土、鋪土、平土、壓實、削坡、刨毛、灑水等作業。

（1）挖運土。挖掘機完成土方的開挖和裝載，運輸時要采用農用車或自動汽車運土上壩，進而可以加快施工的速度。

（2）鋪土。在鋪筑土料時應該按照壩軸線的方向分層進行，不可以溜土上壩，鋪土的厚度要均勻，禁止大土塊上壩，在用機械進行碾壓時，其厚度不應該超過300mm，人工在進行務實時，其厚度不應該超過150mm，均質的土壩要蒲城中間凸起，向上下游方向各傾斜2～4%的坡度，以便可以將雨后的積水排除。

（3）平土；平土要按照設計的厚度分層進行，平后土料的表面應該平整、厚度應該均勻，以便以后的壓實，使壩體填筑的質量得到保障。

（4）壓實。對土料壓實的質量進行嚴格的控制，在土料壓實合格之后，才能夠重新鋪土。應按一定順序進行壓實，避免出現過分重壓或漏壓。

3.1.5 壩端排水渠

在土壩體施工之后，要在壩兩端的內外坡沿著岸坡結合處的方向各自開挖一道排水溝通到壩腳處，砌護時用C15板混凝土，混凝土排水溝的橫斷面呈現U形或者梯形，以避免雨洪沖刷壩體。

3.2 溢洪道施工中應采取的措施

在對溢洪道施工時：①要根據實際建筑物的地質情況進行基礎開挖和處理工作。②按設計標準對溢流堰堰底靠上游端和引洪渠進口處設砌石齒墻，進而避免滲流與使進口段的穩定性增加；進口段的地基在務實時應該用3：7灰土或者水泥土；為了避免洪水沿側墻外壁滲漏，岸坡和溢流堰兩端的連接處要設置邊墩，并要做好兩側的墻外壁和壩體及岸坡連接處處的回填工作；為了避免底板出現拉伸裂縫，陡坡段底板應該按照按設計的要求設漿砌石齒墻。③要把溢洪道混凝土的養護工作做好。

3.3 放水建筑物施工中應采取的措施

土基的開挖和處理措施：要按照設計的標準對放水建筑物基礎進行開挖，開挖之后對存在的裂隙、坑穴、松軟基面、積水等不良現象做扎實處理后才可以進行混凝土澆筑漿和砌石的砌筑工作。

混凝土澆筑和漿砌石措施：漿砌石在砌筑時要坐漿飽滿，塊石的大面向下小面向上，將表面泥塊清洗干凈，上下層的塊石要騎縫，內外的石塊要可以搭接；砌石豎縫的寬度應該小于4.0cm，水平縫的寬度應該小于2.5cm。在實際的混凝土澆筑時要對混凝土的配合比進行嚴格的控制，要把土坍的落度控制在3～8cm內，在澆筑時振搗一定要均勻；模板架設一定要牢固，表面要平整、不漏漿；要把已澆筑混凝土的灑水養護工作做好，把在低溫條件下施工時的保溫和加熱作業做好。

涵管安裝措施：涵管安裝要在混凝土的強度達到硬化齡期之后。涵管的安裝要平穩，在兩側設置混凝土的管座，相鄰兩管間用C15混凝土澆筑管帶，處理涵管內壁用細石砂漿填縫、壓實、抹光。

放水建筑物表面和壩體接觸處的處理和回填的措施：但凡是和壩體相接觸的建筑物的表面，待回填壩體時應該用風槍吹干凈建筑物表面，同時要灑水進行濕潤，并一邊涂刷紅粘土漿，一邊鋪土和夯實。泥漿涂刷的高度要和鋪土的厚度相一致，和下部的涂層相銜接，禁止泥漿干固之后鋪土與壓實。泥漿重量可以是1：2.5～3.0（土：水），涂層的厚度未3～5mm。混凝土齒墻周圍和頂部0.5m范圍內填土一定要用小型的機具或者人工壓實，但一定滿足干容重的要求。

[1]陳云，蔡少燕，殷嬌燕，等.除險加固水庫中混凝土防滲墻及高壓灌漿的應用[J].科技資訊，2013（18）：49.

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[3]張思存.土石壩施工中存在的問題及處理措施[J].中國科技博覽，2014（8）：141～142，146.

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1004-7344（2016）35-0155-02

2016-12-1

劉建（1981-），男，工程師，大學本科，主要從事水電工程施工監理工作。