淺析粘土心墻堆石壩快速施工技術的應用

涂加強+楊華河

摘 要： 伴隨國民經濟快速發展，對于各項基礎設施建設資金投入不斷增大，促進基礎設施的完善。水利工程在防洪泄洪、灌溉發電等方面發揮著積極作用，提升了水資源開發利用效率。大壩作為水利工程中重要構成部分，其施工質量直接影響了水利工程的安全運行及使用壽命。本文主要結合實際工程案例，對粘土心墻堆石壩施工技術進行了分析，并結合筆者實踐經驗探尋質量控制措施。

關鍵詞： 粘土心墻堆石壩；水利工程；質量控制

大壩屬于重要水工建筑物，在水利工程建設中應結合實際地質水文條件，選取相應的施工材料及技術，確保其質量滿足水利工程需求。利用石料填筑，并輔之以相應的防滲體修建而成的大壩稱之為堆石壩，此類壩體可就近選取施工材料，廣泛適用于多種地質條件，且施工操作簡便，成本低，具有良好抗震性能，粘土心墻堆石壩通常在壩體軸線處設置防滲體，將石料堆填在壩體兩側，防滲性能相對較高。在具體施工操作時，應計算滲流、沉陷等各項參數，并進行穩定分析，設計科學壩體結構，切實提升水利工程施工質量。

一、工程案例

某水電站位于河流上游地帶，根據工程實際情況將控制流域面積設計為58943km2，該水電站采用壩式開發的方式，總庫容設計為2.4億m3，引水發電、擋洪及泄水建筑物是其主要構成部分。在本項工程中，攔河大壩頂面高程約為1385.5m，寬12m，長度為526.7m，壩體最大高度為79.5m。采用混凝土防滲墻作為壩基覆蓋防滲層，其厚度約為1m。心墻通過灌漿廊道與防滲墻銜接成整體，為提升工程安全性，嚴格控制其抗震等級與防烈度。根據工程具體情況將施工范圍分為9個區域，每個區域填料的攤鋪厚度及碾壓次數都應經過相關實驗，確定最佳參數，具體指標如表1所示。

二、粘土心墻堆石壩快速施工技術分析

1、前期準備工作

在施工之前應按照施工方案中的要求測量現場各項參數及基準點，建立相應施工測量控制網，為后期施工提供標準。水準點及控制點位置不應受到施工干擾，防止樁位下沉或位移，影響樁體位置的準確性。待各項參數測量完畢之后，應及時進行復核，一旦出現誤差過大或點位不準等問題，應及時采取處理措施。

2、粘土心墻料填筑施工

（1）應當結合工程實際情況，合理確定填筑施工順序，確保壩體質量滿足要求，嚴禁粗、細顆粒相互侵占現象。在水利工程大壩施工中，粘土心墻是重要構成部分，直接影響工程運行安全性及穩定性。首先應當確定粘土類型。高塑性粘土料以及普通粘土是施工中常見的兩種材料，在廊道兩側及蓋板附近的關鍵位置，通常采用高塑性粘土，將普通粘土應用在其它部分。在具體施工的過程中，為保證廊道施工質量，可分為兩個工作面填筑粘土料。尤其是壩底接觸面部分，先進行反濾料填筑，隨后加設土工防滲膜，防止后期出現滲漏，確保防滲膜平整無破損之后才能填筑粘土料。

（2）填筑粘土料之前，應檢驗其含水率是否滿足施工要求，與最佳含水率的誤差控制在2%以內。確保質量達標之后才能應用在施工之中。通常情況下，進占法是常用的粘土料常用施工方式，從作業面一端開始施工，形成相應操作平臺，根據填料鋪筑實際厚度確定平臺高程。待粘土料攤鋪施工完成，需按照標準對碾壓參考線進行測量，使其與壩軸線保持平行，為后期碾壓施工提供相應標準。隨后可對攤鋪完成的作業面進行碾壓，應用進退錯距法碾壓，為保證碾壓施工質量，可選取試驗段碾壓施工，以確定最佳碾壓次數，普通粘土碾壓次數應略高于高塑性粘土，確保達到設計標準要求。并及時記錄試驗施工中存在問題，分析具體原因并提出相應解決對策，避免正式施工中出現此類問題。

（3）在廊道兩側及蓋板部位填筑高塑性粘土，應保證高塑性粘土填筑部位表層濕潤，可適當灑水，并將濃粘土漿涂刷至表層。以鋪土厚度為依據，確定粘土漿涂刷的實際高度，厚度約為3—5cm，涂刷完成后應及時填筑高塑性粘土，避免粘土漿受外界因素影響出現固結現象。高塑性粘土施工時，應邊填筑邊夯實，以提升其施工質量。從第二層填土施工開始，與蓋板接觸的高塑性粘土應先于同層土料進行鋪筑。

3、反濾料填筑施工

通常在粘土心墻區上下游部分設置反濾料區，所選擇的反濾料由天然砂礫石料加工廠生產，嚴格按照級配要求以保證料源質量，粒徑小于0.075mm的土料含量應控制在5%以內，反濾料填筑前先按照設計尺寸進行放樣，反濾料與相鄰的粘土料、過渡料界限分明，撒上滑石粉做好填筑參考線，反濾料的填筑應與心墻填筑面平起上升，反濾層與心墻連接處應采用振動平碾跨縫碾壓。反濾層與心墻連接時，采用鋸齒狀填筑，并先鋪筑反濾料，后鋪筑心墻，以保證心墻的設計厚度不受侵占。反濾料填筑時必須保持濕潤狀態。對于堆存時間過長的反濾料，為增強壓實效果，在碾壓前應加水濕潤，加水量以達到濕潤效果即可，同時加水量不應影響與其接觸的心墻防滲土料的填筑施工。

三、粘土心墻堆石壩快速施工質量控制措施

1、為保證粘土心墻堆石壩施工質量，需耍從料場料源、碾壓設備、壩面施工等各個環節進行控制。粘土心墻堆石壩填筑過程中，不僅要加強組織管理，制定科學的技術保障措施，還應當規范施工程序，嚴格按照各項檢測規程進行壩體填筑質量檢測，施工過程控制良好，施工質量可靠。高度重視料源質量控制，按照相關標準進行料場復勘，一旦出現地質情況變化，應及時反饋至相關部門，應采取應急措施，從根本上減少質量隱患。

2、施工前，除編制好大壩總體施工組織設計外，同時編制好各單項施工方案，以確保料源開采、骨料加工、壩料運愉、壩面填筑等技術保障到位，組織有序，施工科學規范。對壩面填筑施工進行統一管理、嚴密組織，保證工序銜接，分段流水作業，做到“面平、線直、邊齊”各料區均衡上升，減少接縫。分段填筑時，各段土層之間應設立標志，以防漏壓、欠壓和過壓。通常情況下，粘土心墻堆石壩上下游分區較多，在碾壓施工時應充分考慮各料區的經濟鋪料厚度、碾壓次數，同時還要兼顧各料區之間的厚度匹配關系，以確保各料區界面的填筑質量。為保證各種料的填筑結構尺寸，大壩填筑期間，測量隊24h跟蹤檢測，以確保粘土心墻區、反濾料區過渡料區核心部位的結構尺寸不被侵占，同時各料區的填筑厚度采取設置標桿進行控制，填筑厚度在規范允許的范圍內，保證碾壓質量滿足設計要求，提升壩體穩定性。

四、結束語

綜上所述，伴隨國民經濟快速發展，水利工程建設規模逐漸擴大，對于施工質量提出更高要求。作為水利工程重要構成部分，大壩施工質量直接影響其運行的穩定性及使用壽命，因此在施工中必須嚴格按照相關技術標準，結合施工方案具體要求，規范施工人員操作行為，切實提高施工質量，減少潛在安全隱患，保證水利工程的安全性，充分發揮其在防洪灌溉、水利發電等方面的積極作用?！?/p>

參考文獻

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