耿庄水库土坝主体施工方法

张宏权

（山西省水利建筑工程局，山西 太原 030006）

1 概况

耿庄水库是万家寨引黄工程北干线向朔州市供水线路末端的调节水库，位于朔州市朔城区陡沟村南、秋寺院村东。水库按双库设计，两库库容均为118万m3，总库容236万m3。一库位于工程区西部，二库位于工程区东部，属半挖半填平原围封水库，大坝为碾压均质土坝，全库均采用复合土工膜防渗。两库坝顶高程均为1 127.70 m，最高蓄水位均为1 126.0 m，总征地面积76 hm2。

大坝为碾压均质土坝，环形布置，坝高0~10.5 m，一库大坝轴线长2 237.62 m，二库大坝轴线长2 167.92 m，共用坝段697 m。坝顶宽6.0 m，铺沥青混凝土路面，大坝上游侧设浆砌石防浪墙，下游侧设排水沟。大坝上游坝坡1∶2.5，采取180 mm厚预制六边形混凝土防护，下设反滤土工布（单位面积质量300 g/m2），反滤土工布下铺设300 mm厚细砂垫层，坝坡设有3 m宽马道，下游坝坡采用三维植被网植草防护。库底复合土工膜上覆土900 mm厚，复合土工膜下设置有盲沟排水系统。坝基土具有湿陷性，采用强夯法处理，强夯的设计单击能不小于3 000 kN·m。

2 坝体结构

坝体分为六部分：

第一部分为坝基夯实，其中又分为主夯、副夯。主夯是由打夯机在坝基位置上，以梅花型作为夯机的夯实点进行夯实，平均间距为6.5 m，主夯夯完第一遍后，利用推土机填实。然后进行副夯，夯点与夯点间叠压1/3。所有坝基位置严格按照上述方法操作。

第二部分为土方填筑。首先，对所土方进行浸水作业，以保证土质含水率。其次，用大型机械以每层30~40 cm填土，推土机推平，再进行碾压和洒水。最后形成围封水库的坝顶高度，以达到围水的效果。

第三部分为内坝坡防滑槽和坡脚盲沟。防滑槽主是防止复合材料的滑落，坡脚盲沟是为了渗水能汇聚到集水井，是坝体的有力保障系统。

第四部分为坝坡砂砾料填筑，利用机械结合人工方法进行作业，以起到渗水通畅和保护大坝的作用。

第五部分为复合土工膜和土工布。在内坝面与砂砾料之间铺设复合土工膜，砂砾料上铺设土工布，以使大坝达到设计使用年限。

第六部分为内坡混凝土，其中有防浪墙、坝坡混凝土和盲沟平坡混凝土，作用是保护蓄水，把渗水降到最低限度。

3 施工方法

3.1 大坝主体土方施工

坝基的夯实是由夯机吊起重20 t的铁锤，吊高20 m落锤，锤击8~12下，以梅花型为点在坝基区域全部夯一遍，点与点中心距为6.5 m。

采取先难后易法对坝体进行填筑。对所填的坝土进行大面积浸水，按设计含水率上土。坝面宽阔，大型机械运行畅通，基本不受天气因素的影响。用挖掘机和装载机装车，自卸车运至上土的位置卸土，推土机把土面展开，厚度控制在40~50 cm，再用平式振动碾碾压7遍，凸块振动碾碾压2遍后洒水，接着铺下一层土，循环交替铺到坝顶。

3.2 内坝坡施工

半坡防滑槽坝坡比为1∶2.5，采用小型挖机结合人工开挖，槽开口1.1 m、深40 cm、底宽40 cm，挖机开挖后紧接着人工进行平整。坡脚盲沟用大型挖机开挖，深度1.1 m，上开口4.27 m，下口宽1~1.2 m，内坡比1∶0.5，挖机在前作业，人工在后面进行平整，修好后用适度宽的土工布包裹碎石，中间放置软式透水管，上面再覆盖碎石，按要求缝合土工布，以具备铺设复合土工膜的条件。

在防滑槽与坡脚盲沟操作完成后，即可铺设与焊接复合土工膜，利用专用焊枪先把膜焊好，再用缝合机对土工膜外的土工布进行缝合，待土工膜做好即可铺设砂砾料。

砂砾料从卸车运送到指定位置，PC220挖机向坝坡散开放料，人工配合修整砂砾料，按设计坝面高层进行操作，修整后用木条块刮平，然后用振动器振动一遍，上面再铺盖土工布即完成作业。

3.3 混凝土施工

防浪墙与坝坡和平坡（混凝土）组成一体，因混凝土有热涨冷缩现象，故留有伸缩缝，中间夹有闭孔泡沫板，坡面伸缩缝处装有渗水管，这样就具备了蓄水条件。

在内坝坡上用挖机挖开直角工作面，待支好木板模型，准备好石块进行浇筑，浇筑过程中要对混凝土振动均匀，达到强度标准后方可拆去模型。

在砂砾料填好坡脚盲沟后，按设计要求挖出平槽，宽2 m，深30 cm，放置好钢筋笼，浇筑并对混凝土振动均匀，即形成平板混凝土。

混凝土每隔4 m为跳槽，支好钢模型，第二天再回仓浇空槽，中间安闭孔泡沫板和渗水管，浇筑时要振动均匀并收好面，达到外形美观、经久耐用。