黏土心墻堆石壩快速施工技術分析

顧瑞婷

（河南舜禹水利建筑工程有限公司，河南 鄭州 450000）

1 工程概況

某水利工程主壩為黏土心墻堆石壩，直線為壩軸線，基本垂直于河道，壩頂高程為▽615.6m，防浪墻高程為▽616.2m，52.5m為壩高最大值，則7m為壩頂寬度，230m為壩頂長度。根據當地實際情況，壩體上、下游邊坡分別為1∶2.75、1∶2.5，間隔15m將2m馬道設置到下游壩坡相應位置。黏土心墻以壩頂軸線為中心對稱布設，3m為頂部寬度，上下游坡度都為1∶0.2。0.6m為壩頂混凝土防浪墻+花槽高度，且將不銹鋼欄桿（0.6m）設置到防浪墻上，選用瀝青混凝土路面用于壩頂，并將回車場布設到左壩頭。

因主壩具有較大的填筑工程量，且在較低位置分布，對其施工極為不利的影響因素為雨季、導流度汛，因此，必須分二期完成施工。根據50年一遇洪水度汛標準，▽581.94m為其調洪水位，按照施工規范規定，以▽582.6m作為防汛高程，其壩高為19.5m，80m為壩長， 60萬m3左右為壩體主要填筑工程量。具體見表1。

表1 壩體填筑主要工程量表 （單位：萬m3）

2 黏土心墻堆石壩快速施工工藝

2.1 排水系統布設

根據工程實際情況，上游圍堰主要承擔主壩度汛，極易產生圍堰滲水問題，同時基坑內的施工廢水、雨天基坑內的積水等都需由上游圍堰內排出。因此必須完善基坑排水系統，這也是保證主壩施工安全的重要措施。

一般需將截水溝開挖到沿上游圍堰的下游坡腳位置，以此進行圍堰滲水匯集。截水溝至上游河床深槽折向主壩上游壩腳前挖填結合形成的集水池，可進行水泵、排水管安裝，隨后將水排出上游圍堰，進而構成主壩上游基坑排水泵站。通過排水溝、涵管將基坑內的雨水、廢水匯集到上游基坑排水泵站內。在不斷提升壩體填筑高度的同時，也需及時提升上游壩坡干砌石護坡。待汛后，即可撤除基坑泵站。

2.2 壩料運輸及卸料

第一，壩料運輸。選用20t自卸汽車運輸心墻料與堆石料。選用4t以下農用車進行反濾料與過渡料運輸。要求將標識牌設置到壩料運輸車上，以此對各類料區進行區分，如將“上游I區料”標識牌設置到上游I區料運輸時。

第二，壩料卸料。利用進占法卸料的方式進行心墻料卸料，也就是說在碾壓檢測合格的土層上由自卸汽車卸料，攤鋪施工，則可選用推土機+汽車的方式，同時進行卸料與推土施工，在完成攤鋪的松土層允許汽車行駛，碾壓，以便于心墻土料防雨，也可通過汽車的壓實作用，進一步提升干密度，但在完成壓實土料面嚴禁重車反復行駛，避免出現超壓、剪切等問題。

選取后退法進行反濾料與過渡料卸料。在完成壓實的層面后退卸料，可構成間隔料堆，隨后通過反鏟平料。同樣可選用后退法進行堆石料卸料，選用挖機平料。

2.3 心墻料填筑施工

因本地區雨季較長，做好防雨水工作，可有效提升心墻填筑質量，更能加快填筑施工進度。為合理控制土料含水率，可選用坡面開采、晾曬交替法施工，同時，選用特定排水、防水措施用于開挖工作面以上山坡地面，降低雨水對山頂地面的滲透，減小料場天然含水率。

根據工程所需，可選用進占法用于心墻土料攤鋪施工，也就是汽車與推土機邊卸邊鋪，在完成攤鋪的松土層允許進料汽車行車，此時可初步碾壓該攤鋪土層，降低雨水對其影響。心墻填筑每層厚度可定為30cm，1.3為其松鋪系數，且在40cm以內合理控制松鋪厚度，選取定點測量法處理厚度過大問題。

控制邊線可在心墻鋪土前進行測量，完成鋪土作業后，可通過人工方式修正心墻料與反濾料結合邊線，并做好污染料清理作業。選用10t以上振動平碾法進行碾壓施工，待質量檢測無誤后，需及時處理新老層面結合問題。碾壓相鄰兩段交接帶時，需相互搭接其碾跡，與碾壓方向垂直的搭接寬度需控制在0.5m以內，與碾壓方向水平的搭接寬度需控制在1.5m以內。填筑施工中，與心墻蓋重混凝土板的接觸面需均勻涂刷常規濃泥漿。碾壓心墻蓋重混凝土表面填土時，應在1m左右控制混凝土表面以上的填筑厚度。

2.4 反濾料填筑施工

在心墻料上下游側設置反濾料，水平寬度上下游分別為1.5m，對心墻料有反濾功能。根據施工要求，必須選用質地堅硬、抗水、抗壓強度良好的反濾料，同時在設計值范圍內合理控制細骨料含量。1.5m為反濾料寬度，1∶0.2為邊坡坡比，30cm為壓實層厚度，0.4m為松鋪厚度，在填筑心墻土料后即可進行反濾料填筑作業。選用農用車輛運送反濾料，要求在1.5m以內合理控制卸料寬度。此類運輸車輛具有較低底板，可選用料堆卸料法，盡可能降低粗粒徑反濾料分離現象產生。同時在裝料過程中，需適當濕潤反濾料，便于后期壓實。反濾料一邊應與黏土心墻緊靠，另一邊的邊線可以標桿為準，通過定點測量法進行標桿設置，以此進行鋪料厚度控制。反鏟攤鋪時需在0.4m以內控制其厚度。攤鋪之后，收邊以人工方式為主，進而將污染料清理干凈。

2.5 過渡料填筑施工

完成上述施工后，即可進行過渡料填筑施工。在反濾料區與堆石之間設置過渡料區，1.5m為其寬度，因車輛在該寬度條帶無法行駛，必須在完成填筑過渡料之后，再填筑堆石料區。同樣選用料堆卸料方法用于過渡料卸料，連續填筑3層后，當其高度滿足1m時，可進行堆石料1m填筑，隨后攤鋪、碾壓，再次平起，由堆石區騎縫到過渡料區一個碾壓錯距。待完成碾壓作業后，質量檢測合格，即可進行堆石料填筑施工。

2.6 堆石料填筑施工

根據工程實際情況，在主壩上游位置布設堆石料，以死水位為界，可進行堆石I、堆石II劃分。要求先進行堆石I填筑施工，隨后待上升至一定高度后，再次進行堆石II填筑施工。由上下游最低位置填塘部位進行施工。選用0.6m、0.8m粒徑材料作為堆石料，其攤鋪厚度可設定為0.8m、1m。攤鋪方式選取退占法。以反鏟攤鋪為主，特殊情況下，需鏟除凸出層面的石塊。

剛完成攤鋪的層面選用反鏟施工時，因其凹凸不平，將嚴重損壞振動碾輪胎或汽車膠輪，此時需將10cm以內粒徑的碎石蓋面鋪于表面位置，隨后通過推土機攤鋪，碾壓時可選用振動碾施工。

結語

綜上所述，在我國國民經濟高速發展的今天，水利工程事業發展迅猛，黏土心墻堆石壩施工作為水利工程建設的重要內容，也得到了極大的發展。在全面掌握施工現場實際情況的前提下，只有做好各項施工準備工作，才能進一步規范施工工藝，才能保證工程施工質量。