均質土壩碾壓施工質量控制淺析

◎ 閆建云　中國水利水電第十二工程局有限公司

均質土壩碾壓施工質量控制淺析

◎ 閆建云中國水利水電第十二工程局有限公司

通過對土壩施工中的主要技術指標的闡述分析，并結合實際施工土壩施工中存在的問題進行分析，提出施工中出現問題的解決方法和措施，供同類工程施工參考，共同做好壩體的質量管理工作，確保土壩的質量安全。

土壩 質量管理 淺析

1.前言

土壩作為當今應用范圍較廣的一種壩型，研究土壩的施工質量控制對確保大壩的安全具有重要的意義。本文結合山西省萬家寨引黃入晉工程北干線墻框堡水庫土建工程施工中總結的質量管理經驗和出現問題的解決方法，供同類工程施工參考。

2.工程概況

墻框堡水庫位于萬家寨引黃入晉工程北干線末端大同南郊墻框堡村南，為平原圍封水庫。水庫大壩為碾壓均質土壩，壩頂高程1038.00m，防浪墻頂高程為1039.20m。壩頂寬6.0m，最大壩高12m，上游壩坡1︰2.5，下游壩坡1︰2.0。上游壩坡采用0.3m厚的預制混凝土塊護坡，下設土工布，土工布下鋪設0.3m厚中粗砂墊層，墊層下鋪設防滲復合土工膜。下游壩坡采用三維植被網植草防護，坡面布設橫向排水溝，漿砌石結構，間距100m。在大壩外坡腳布置貼坡排水，底部設漿砌石排水溝。縱、橫向排水溝互相貫通，把雨水及壩體滲水排至壩腳附近的渠道。

圖3　-1 土壩壩體填筑施工工藝

3.土壩壩體填筑施工工藝及控制要點

3.1放樣

根據壩體設計斷面要求，進行測量控制，放出填筑邊線控制樁及鋪料高程控制樁，按控制樁拉線劃定鋪料填筑范圍。

3.2運輸

上壩填筑料采用自卸車運輸，挖掘機裝車。主要的運輸線路派專人負責養護，保持路面清潔，同時裝車時不宜裝得過滿，重車下坡時嚴格控制行車速度。

3.3平倉

從填筑區的最低點開始鋪料，鋪料方向平行于壩軸線，采用進占法進行卸土、鋪土。卸土時嚴格控制卸土強度，虛鋪厚度按碾壓試驗確定的厚度進行控制，并以此計算單位面積卸土量，確定汽車卸土的強度。采用推土機平料，鋪料層厚，松鋪厚度按碾壓試驗結果確定，一邊卸料，推土機隨即平倉，交替作業，向前擴展，使汽車在松土上行駛，汽車每次行駛時，應避免行駛在同一條道路上，進占法鋪料方式見圖3-2所示。

鋪土時應注意下列幾方面的問題，保證鋪土質量。

（1）平倉推土機應采用液壓式推土機，保證其刀片固定，保證平土厚度，其功率應與自卸汽車相適應。

（2）填筑倉面應有定人指揮定點卸料，使推土機鋪料均勻，推土機平料過程中，采用用儀器或鋼釬及時檢查鋪土層厚度，發現超厚部位立即進行處理，不致于造成大面積過厚、過薄現象。

（3）推土機操作應定機定人，選擇熟練的司機操作，不要輕易調動，這對鋪土質量有決定性的作用。

（4）做到隨卸隨平倉，不能積壓成堆，每次只允許一車。

3.4填筑土料含水率調整

（1）當填筑料偏干時，而與填筑最優含水率差距不大時（一般稍微增加1～2%），可采用壩面灑水處理，采用壓力水與壓縮空氣混合進行霧狀噴灑，使其灑水均勻。

（2）當填筑料的含水率超過填筑最優含水率控制要求時，采用農用旋耕犁在填筑倉面上翻松晾曬。

（3）在干燥和氣溫較高的天氣施工，為防止鋪土后表面水份損失，在碾壓前倉面增加噴霧養護。

3.5填筑壓實

土料的壓實采用凸塊碾壓實，在雨天時及時將填筑倉面用平碾壓光，除止倉面積水，填筑碾壓方式采用進退錯距法，平行于壩軸線方向碾壓，錯距以一個凸塊寬度控制，一般為30～50cm，順碾壓方向搭接長度1～1.5m，碾壓行車速度按碾壓試驗要求控制，一般控制在2～3km/h，進退一次算一遍，碾壓遍數按試驗結果定，一般為6～8次。碾壓的起始和終了部位按進退不錯車的方式一次碾壓到規定的遍數，保證填筑的每個部位都碾壓密實。

3.6質量檢驗

壩體填筑每填筑一層按設計要求頻次取試樣測定土料的填筑壓實干密度含水率，質量符合要求的，繼續進行上層填筑，質量不符合要求的，進行重新碾壓，直至達到符合驗收質量要求為止。

圖3　-2 進占法鋪料施工示意圖

4.問題分析及建議

（1）本工程干密度檢測采用環刀法，現場施工為連續不間斷施工，環刀法檢測需在室內進行，速度較慢對現場施工進度有一定的影響，若有條件的項目部建議采用核子密度儀進行干濕密度檢測，采用核子密度儀檢測操作簡單速度快，且檢測為無損檢測，對于提高施工進度有很大作用；

（2）本工程所用填筑料含水率基本在最優含水率的-2%～+3%，因此填筑料基本可直接上壩填筑。若遇其他項目上壩料含水率偏低或偏高均需處理，含水率偏低建議土料上壩前采用三角錐型集中堆料頂部加水均化處理，含水率偏高可采用農用旋耕犁進行翻曬處理，從本項目使用情況來看效果都不錯。

（3）從碾壓試驗結果來看，有壓實度大于100%（現場干密度大于擊實試驗的最大干密度）的情況出現，究其原因不是真正意義上的壓實度大于100%，而是因為在室內擊實試驗取樣時存在一定的偏差，土質的變化所產生的原因。

（4）壩體填筑中還會遇到彈簧土現象。出現彈簧土后，首先應確定出現彈簧土的位置和深度，將彈簧土挖除，翻松、晾曬、風干至最優含水量控制范圍，然后將土料翻松，再行鋪土碾壓。為了預防彈簧土的出現，鋪土時，應嚴格控制土料的含水率，避免含水率過大的粘土、粉質粘土、淤泥質土、腐殖土等原狀土上壩。