馬鞍山水庫大壩施工技術要點

劉志強

（蒙自市水利勘測設計隊，云南蒙自 661199）

0 引言

土石壩結構簡單，能因地制宜、就地取材，多見于小型水庫和中低壩工程，我國六七十年代建設的很多小型水庫基本都是人工填筑的土石壩。馬鞍山水庫大壩設計采用“粘土混凝土心墻泥灰巖風化料壩”。

1 工程概況

1.1 工程項目簡介

馬鞍山水庫是一座新建小（1）型重點水源工程，水庫總庫容168 萬立方米，設計灌溉面積2793 畝。水庫于2012 年3 月28 日開工建設，2014 年 5 月 29 日完工，2016 年 9 月 7 日通過蓄水驗收，2016 年11 月29 日通過竣工驗收。

1.2 工程地質條件

河谷底部為沖洪積（Qapl）以砂礫為主的土層、粘土夾粗砂層，湖沼積分別為粘土層（夾鈣質及螺殼化石）、粉土層和砂層。其中，粘土層因當地土質中包含的物質不同又可分為鈣質結核、鐵錳質結核、河床螺殼等結構。河谷兩岸與河谷底部土質略微接近，除山石礫土外，基本為粘土及粉土層；壩基為泥灰巖并已全部風化。

1.3 大壩工程

水庫攔河大壩設計為粘土混凝土心墻壩，大壩以泥灰巖風化料填筑。設計最大壩高19.2m，壩頂長613.76m、寬5m、高程1315.5m，上游坡比1:3.0，下游坡比1:2.5、1306.5m 設10m 寬戧臺、以下坡比1:3.0，后壩腳為導濾體。施工時段2012 年6 月5 日至 2013 年 5 月 30 日，填筑工程量 263995.67m3。

2 施工方案

考慮與下游排水砂管、排水棱體施工的銜接及雨季度汛，填筑至排水砂管頂1299.6m 高程后分主、副區進行填筑，至度汛高程1311.93m 后整體填筑，如圖1 所示。采用進占法上料分層碾壓的施工工藝。

圖1 大壩標準橫培面

3 施工技術要點

3.1 施工準備

首先，熟悉圖紙與設計方案，設計和相關規程規范的技術指數標準，嚴格按照設計方案的工程量相應的施工強度進行施工設備、物料準備。并在充分利用現場條件對填筑施工涉及的各環節進行系統的布置和銜接。

料場：泥灰巖風化料在設計指定的位置采備，布置2 個采料區、1 個堆料區，料場占地面積126.8 畝，泥灰巖出露地表，巖層深厚，儲量充足。采料以機械為主，局部輔以爆破。關鍵點是采挖強度的調控，按先采先用的原則，保證采料、運料、填筑的動態平衡，并略有富余。

三通：新修壩右岸至料場長2.3km 寬10m 的運輸道路，以自來水為主供水，315kVA 變壓器供電。

碾壓試驗：風化料的碾壓試驗按標準正交試驗布置在料場進行，正交表選擇L327 表，試驗參數為含水率20%、23%、26%，鋪土厚度 50cm、60cm、70cm，碾壓遍數 4 遍、6 遍、8 遍，三個含水率的試驗料分別試驗一場，共試驗三場27 組，每組取樣3 個，優選參再經復核性試驗確定填筑施工參數為23%、50%、6%。參數確定后不得隨意更換相應的設備和填筑用料，如有更換必須復核確定。

圖2 試驗場布置

3.2 填筑施工

大壩填筑以開挖基底最低基面起始，嚴格按試驗確定的23%含水率、50cm 鋪土厚度、6 遍碾壓的參數流水逐層推進。按照施工放樣標志沿平行壩軸方向從壩右向壩左進占鋪土、從上游向下游流水作業，并依次碾壓。

主要機械：LG622 全液壓振動平碾2 臺，YZTY20K 全液壓振動凸塊碾1 臺，小松PC360、小松PC240、CAT330 挖掘機各2 臺，T140 推土機 2 臺，SD16 推土機 1 臺，ZL50C 裝載機 2 臺，20t 雙橋自卸汽車 10 輛、8t 自卸汽車 5 輛、15T 油罐車 1 臺，BX-12 振動平板夯、HC-70 沖擊夯各3 臺，測量設備1 套，土工試驗設備1套，4L-20/8 空壓機 2 臺。

施工程序：測量放線→壩料運輸、灑水→卸料→鋪料→輔助灑水→碾壓→質檢合格→下一層測量放線。

施工工藝流程：自卸汽車進占法上料→推土機攤鋪找平→灑水潤濕→振動平碾來回進退壓實→振動碾壓壓實結合部、人工夯板同步夯實邊角→質檢并做出質檢結論合格→隱蔽驗收簽證并作出質量評定→振動凸塊碾處理結合層→灑結合水→下一層上料。

關鍵（控制）點：嚴格按照施工作業程序進行填筑控制。在進行放樣時對流水填筑作業區必須撒灰線或標志樁上牽拉標識線，并在左右兩岸坡有相應灰線和標志標識，主區、副區也必須有相應的灰線或標志標識線并在副區施工中適時處理好結合面；第一層填筑施工作業前，必須先對基面壓實、結合面處理；不合格料嚴禁上壩，嚴格按放樣標志線進行料層攤鋪平整，并對面層及結合層適時噴撒補水；靠近岸邊地帶應以較細料鋪筑，邊角以沖擊夯（板夯）夯實；前、后壩坡必須以超填后再削坡成型。超填寬度為1.5～2m，每填筑10 層用推土機或反鏟挖掘機收坡一次，并在護坡施工前再由推土機或挖掘機壓實壩坡，局部人工配合清整并拍實表面的松散層。

交叉施工：馬鞍山水庫壩體排水設計為排水砂管，排水砂管嵌入下游壩腳排水棱體，滲水由排水棱體匯入排水溝流入下游。填筑至排水砂管頂1299.6m 高程后分主、副區進行填筑，主區部分1299.6m 高程完成后便及時施工主區邊界內的排水砂管部分，并同步填筑副區部分直至1299.6m 高程，之后填筑以主區和上游副區為主，下游副區以排水砂管、排水棱體為主，施工完畢后及時轉入填筑。關鍵點是高效組織排水砂管、排水棱體的施工。

3.3 質量檢查

嚴格按設計及相關規程規范進行取樣檢驗試驗、現場檢測，各項指數標準均符合設計及相關規程規范標準。關鍵點為干密度、壓實度。

鋪料厚度：風化料為50cm，共檢測564 組，最大57cm、最小38cm，合格553 組，合格率為98.1%；混合料為40cm，共檢測696組，最大61cm、最小28cm，合格681 組，合格率為97.8%。

壓實厚度：風化料層厚50cm，共檢測564 組，最大58cm、最小35cm，合格556 組，合格率為98.6%；風化料層厚40cm，共檢測696 組，最大41cm、最小25cm，合格675 組，合格率為97.0%。

干密度：采用灌水法檢測，設計控制指標為≥1.62g/cm3，共檢測 417 組，最大 1.89g/cm3、最小 1.47g/cm3，合格 414 組，合格率為99.3%。

壓實度：設計控制指標為≥96%，共檢測417 組，最大104.0%、最小93.2%，合格408 組，合格率為97.8%。

含水率：設計按土料最優含水率的+3%～-2%控制，共檢測417 組，最大含水率為25.3%，最小含水率為10.3%，合格417 組，合格率為100.0%。

滲透系數：采用現場試坑注水法檢測，設計風化料為K≥3.8×10-4cm/s，檢測 145 組，最大 5.34×10-3cm/s、最小 1.15×10-4cm/s，合格136 組，合格率93.8%，滿足設計要求。

4 結束語

土石壩施工工藝已達到完善、成熟的標準，壩體用料因地制宜、就地取材，并且使用壽命長、安全可靠、便于維護維修，造價相對也較低，泥灰巖風化料壩在蒙自市馬鞍山水庫工程中得到了成功應用，在同類（類似）工程中尤其值得推廣。