寧鄉市八家灣水庫粘土均質壩壩體填筑工藝

康華英

湖南水利水電第一工程有限公司，湖南長沙 410000

1 工程概況

寧鄉縣八家灣水庫工程施工項目的建設地點是寧鄉縣城郊鄉金星村和菁華鋪鄉八家灣交接處，并且該工程計劃開工日期是2015年9月1日，完工日期是2017年5月31日，共歷時21個月。該壩的壩體分為主壩和副壩，其中主壩采用均質土壩，壩頂高程94.60m，寬10m，采用C25砼硬化處理；大壩最大壩高32.60m，壩軸線長530.88m，壩頂上游側設置1.12m高的大理石欄桿；對副壩來說，其也是采用的均質土壩，壩頂高程為94.60m，壩頂寬10m，采用C25砼硬化處理，壩頂靠上游側設置1.12m高的大理石欄桿，最大壩高11.94m，壩軸線長148.48m。該工程采用的施工及驗收規范及標準如表1所示。

表1 寧鄉市八家灣水庫粘土均質壩工程采用的施工及驗收規范及標準

2 均質土壩填筑

2.1 均質土壩填筑的概述

對于寧鄉市八家灣水庫粘土均質壩工程來說，其主壩采用均質土壩，壩頂高程94.60m，寬10m，采用C25砼硬化處理；大壩最大壩高32.60m，壩軸線長530.88m，壩頂上游側設置1.12m高的大理石欄桿；其副壩采用均質土壩，壩頂高程為94.60m，壩頂寬10m，采用C25砼硬化處理，壩頂靠上游側設置1.12m高的大理石欄桿，最大壩高11.94m，壩軸線長148.48m。

2.2 均質土壩填筑的施工準備

在對均質土壩填筑的施工進行準備的過程中，主要涉及到以下內容：對有關協議與設計文件的詳細要求加以深層次的了解且編制施工部署有關的規則章程；抓好項目建設過程中各種技術的準備工作，另外，在抓好“四通一平”臨建項目的同時做好項目中各類設施和器材的有關準備工作；做好工程中的給排水項目；對項目中的測量放樣工作加以檢驗而且呈現為達標狀態，對重點觀測點在埋設穩固的壩身、基石、標架工作已全部完工而且已依照有關要求留出下沉空間；現場檢查土料場時，應當注重的是貯量應當為需用量的150%～250%；作業現場的體質和水分占比在設計規定的范疇以內；有關作業機器和試驗設施已準備妥當；提前進行了防滲體土料壓實試驗，有關的基礎清潔工作已全部做完而且通過了檢驗。

2.3 均質土壩填筑的施工操作要求

寧鄉市八家灣水庫粘土均質壩的填筑施工的操作要求主要可以從以下這些部分進行相關分析，包括相關施工操作要求、相關質量標準以及相關注意事項三大部分，其中，相關施工操作要求又涉及到開挖土料的工藝、防滲體土料的鋪筑、碾壓、試驗土料碾壓后的干容量、做好雨季的填筑工作以及做好冬季的負溫填筑工作等方面。

2.3.1 相關施工操作要求

2.3.1.1 開挖土料的工藝

在開挖料場之前應該對開挖的范圍進行劃定，并且將一切會對施工產生妨礙作用的障礙物如樹根以及亂石等物品進行完全的清除工作，此外，還應該對開挖現場做好排水溝將場內的積水進行完全的排除工作。土料的開挖方法一般分為立面開挖以及平面開挖兩種，這兩種開挖土料方式的選擇主要有兩個標準，一個是土料的天然含水量的高低，當土料的天然含水量接近于施工控制的最低值時，可以考慮選擇立面開挖的方式進行土料的開挖工作，而當土料的含水量比較大的時候，則應該采用平面開挖的方式進行土料的開挖工作。另一個選擇開挖土料方式的標準指的則是層狀土料的狀態，當層狀土料有需要剔除的不合格料層時，可以選用平面開挖的方式進行涂料的開挖，而在層狀土料允許摻混的情況下，則可以考慮用立面開挖的方式。此外，在一般情況下的冬季，一般土料的開挖工作都會選擇采用立面開挖的方式。同時，值得相關工作人員注意的是，取土坑壁應該足夠穩定，在采用立面開挖的時候嚴禁進行掏底施工。

2.3.1.2 防滲體土料的鋪筑

對于防滲體土料的鋪筑工作，一般情況下稱之為鋪料。在鋪筑防滲體土料的過程中相關的鋪筑工作人員應該注意要平行堤軸線依次進行，分段施工和長度均應當大于100m，而對于人工施工而言則應當大于50m。為了使有關的流水施工更為順暢，施工面通常而言可分成3段，其一是檢驗段；其二是碾壓段；其三是鋪土段。另外，還應當逐層進行鋪土和壓實，取樣檢測工作應當安排專門人員負責，防止產生界溝。對于施工段相鄰的施工面而言，兩者的上升應當是均等的，若產生了很大的差異，可選用1：3～1：5的斜坡對有關的施工面加以銜接。對于卸土而言最恰當的方式是進占法，使用人力或者推土等方法鋪到指定地點，應當避免把砂礫料和粘性土料混合或者其他粘性土料和透水料混合問題的產生。在防滲體土料攤鋪時，攤鋪厚度與土塊直徑大小見表2。另外，當防滲體土料攤鋪到邊坡時，應當在設計邊線的外端各多鎮一些部分，如運用人力的攤鋪方法，余量應該為10cm，而如果采用的是機械鋪料的方式，那么余量則應該為30cm。在鋪筑防滲體土料的過程中，應該采取一定的措施在實際的施工過程中注意控制好鋪土的厚度，這些措施包括以下幾個方面，如在鋪料時保持填土面的平整性，讓填土面的平整性在要求的范圍內，算方上料，此外，還可以讓相關的工作人員對鋪料的厚度進行及時而準確的檢測。在實際的操作過程中，對于土料厚度的允許誤差一般是控制在0～5cm范圍內才行，只有這樣才能夠保證鋪筑出來的防滲體土料厚度是均勻而平整的。

表2 鋪土厚度和土塊直徑限制盡寸表（cm）

2.3.1.3 碾壓

在對攤鋪完成的土料進行壓實時，有關的壓實機器應當順著與堤軸線平行的方向碾壓。假如在碾壓的過程中，運用分段分片的方法，那么臨近施工面的碾壓連接寬度，平行提軸線的方向應當確保大于0.5m，而和堤線垂直的方向不應當少于3cm。另外，若碾壓機器是運用進退錯距的方式開展有關的碾壓工作，那么碾壓銜接的寬度應當大于10cm。若讓鏟運機同時作為碾壓機器的話，則應當運用輪跡排壓的方式實施碾壓，而且輪跡搭壓輪寬的1/3。而對于機器無法碾壓之處，應當按照要求進行夯實，該過程中運用的工具大致有兩種，一種是木夯機，一種是蛙式打夯機，另外，在夯實過程中能夠運用的方式是連接環套打法，夯跡雙向套壓，夯壓夯1/3，行壓同樣是1/3，而如果分段分片進行夯實，夯跡連接的寬度應當比夯徑的1/3大。在碾壓土料和檢測過程中應當注重的是要持續施工，松土必須當天全部碾壓完畢。同時，值得注意的是，在用平碾碾壓土料后，對上層土鋪料之前，為了能夠讓上下二層土料更好的進行連接，應該用推土機再碾壓一遍。為了能夠達到設計的干容量可以通過對土料含水量方面的控制，鋪土厚度方面的控制以及對于碾壓遍數的控制等操作來實現。如果土料的含水量比較小，那么可以考慮進行對土料適當的灑水以及翻拌等操作，而如果土料的含水量較大的話，則應該在料場開好排水溝，并且應該在對場進行翻曬后再進行碾壓操作，避免在現場出現彈簧土現象。如果在碾壓現場一旦出現填土出現剪力破壞的情況，那么就必須進行徹底的返工處理，所以為了能夠有效地避免這種情況的發生，則可以考慮采用進占法卸料以及減少載重車輛在壩面上行駛的距離等方法。

2.3.1.4 試驗土料碾壓后的干容量

在每層的土料進行碾壓操作之后都需要測定其干容量，只有土料的干容量達到相關的設計要求后，才可以進行下一步的操作即對土料的上層進行鋪土操作。

關于土料壓實后的干容量能夠運用環刀法來測量，關于環刀的內部直徑，在埋堤防項目中應當大于70mm，而在水庫項目中，應當大于100mm。關于每一層取樣的具體數量，應當管控在每100到150m3的范疇內取一個樣，而十分窄長的堤防加固應當每20～30m的范圍取一個樣，另外，還應當確保均衡分布樣品的地點，取樣的數量應當為3個，具體應當在層厚的下端1/3的地方取樣。在對環刀取樣檢驗不達標的地方應當二次壓實亦或進行特殊處理，之后再次進行檢驗，一直到檢驗達標才能夠進行下面的施工。

2.3.1.5 做好雨季的填筑工作

在填筑面是心形墻以及斜體的墻時，應該讓其稍微向上游傾斜，對于均質壩來說則可中闡凸起向上下游傾斜，這樣的做法是為了能夠讓雨水更容易排匯。同時，應該注意要做好對下雨情況的預報工作，在下雨之前，用載重汽車以及平碾等對層松土進行快速的壓實，并且應該對填筑面的平整度加以注意，避免積水現象的發生。此外，還應該做好對壩面的保護工作，在正在下雨或者是下雨后的情況下，應該禁止車輛在壩面的通行，避免對壩面的踐踏，同時，在雨后應該對壩面進行晾曬或者處理合格后才能復工。對于狹窄的場面可以通過覆蓋塑料布進行防雨工作。在下雨之前，還可以讓大型機械開出防滲體填筑面。最后還應該做好坡面的保護工作，避免坡面被雨水破壞。

2.3.1.6 做好冬季的負溫填筑工作

在冬天氣溫較低的狀況下作業時應當選擇處于常溫狀況下的土料，另外土料的裝卸、攤鋪、壓實、取樣等均應當迅速連貫的完成，在碾壓土料的時候空氣溫度應當高于-1℃。當天最低溫度在-10℃以下或者氣溫低于0℃并且風速高于10m/s的時候應當暫停作業。在負溫狀況下作業時，粘性土的水分占比應當不高于極限的90%，砂礫料的水分占比應當低于4%。在冬天進行填筑施工時應當降低土鋪的厚度亦或增大碾壓功能，一般狀況下會運用重型的壓實機器。另外，應當確保在作業以前把填筑面的冰雪進行徹底清除，禁止填筑物質中混雜冰雪。

3 結語

對工程概況加以了解的基礎上，對均質壩施工過程中的均質土壩填筑工藝的各個方面進行深入的探后我們可以知道對于粘土均質壩的填筑施工的操作要求主要可以從以下這些部分進行相關分析，包括相關施工操作要求、相關質量標準以及相關注意事項三大部分，其中，相關施工操作要求又涉及到開挖土料的工藝、防滲體土料的鋪筑、碾壓、試驗土料碾壓后的干容量、做好雨季的填筑工作以及做好冬季的負溫填筑工作等方面。同時還應該嚴格按照相關的質量標準進行填筑工作，此外還應該對相關注意事項加以關注。嚴格控制施工過程中的每道關鍵工序才能夠使得均質土壩的施工得以順利實施。