柏叶口水库坝体填筑工程质量检测

唐 立

（山西省水利水电工程质量与安全监督站柏叶口项目站 吕梁 030501）

1 工程概况

柏叶口水库是列入国家“十一五”水库建设规划的项目，也是山西省重点建设的水源项目之一。柏叶口水库大坝为混凝土面板堆石坝。坝体总填筑量247.49万m3，其中垫层料6.13万m3，特殊垫层料0.45万m3，过渡料13.13万m3，主堆石料89.10万m3，次堆石料50.05万m3，坝后干砌石2.688万m3，坝前坡挤压边墙1.39万m3.设计总工期为四年。

工程2010年3月开工，目前大坝已竣工。枢纽总体布置见图1.

图1 枢纽总体布置图

2 坝体设计

2.1 坝体分区

柏叶口水库采用混凝土面板堆石坝，坝顶宽10 m，坝顶长310 m.最大坝高88.3 m.柏叶口水库枢纽工程主体建筑物级别为3级。

大坝从上游向下游依次为上游盖重（1B）、上游铺盖（1A）、混凝土面板（F）、垫层区（2A）、特殊垫层区（2B）、过渡区（3A）、主堆石区（3B）、下游堆石区（3C）、下游护坡（3D）。详见图2.

1区为上游防渗铺盖区，其中1A用防渗土料碾压填筑，其作用是覆盖周遍缝及高程较低处的面板，当周遍缝张开或面板出现裂缝时，能自动淤堵，恢复防渗性能。1B可填充任意料，对1A起保护作用。

2区为垫层区。2A直接位于面板下部，为面板提供均匀、可靠的支撑，同时具有半透水性，从防渗角度出发可发挥第二道防线的作用。2B设置在周遍缝的下游侧，对周遍缝及其附近面板上铺设的堵缝材料、水库泥沙起反滤作用。

3区为堆石区是乘受水荷载的主要支撑体。其中，3C远离面板，基本上不承受水荷载，主要起稳定坝坡的作用。

图2 大坝横剖面图

2.2 大坝填筑技术要求

1）垫层料：采用人工加工料，最大粒径80 mm，小于5 mm的颗粒含量为35%～55%，小于0.075 mm的颗粒含量不超过8%，铺层厚度400 mm，孔隙率小于18%.（级配特性见表 1、图 3）

2）特殊垫层料：最大粒径40 mm，小于5 mm的颗粒含量为30%～50%，小于0.075 mm的颗粒含量不大于8%，铺层厚度200 mm，孔隙率小于18%.

3）过渡区料：最大粒径300 mm，小于5 mm的颗粒含量不大于25%，小于0.075 mm的颗粒含量不超过6%，铺层厚度400 mm，孔隙率小于20%.（级配特性见表1、图4）

4）堆石区料：最大粒径800 mm，粒径小于5 mm的颗粒含量不大于20%，粒径小于0.075 mm的颗粒含量不大于5%，铺层厚度800 mm.主堆石区料，孔隙率小于22%，饱和抗压强度大于等于40 MPa.下游堆石区料，孔隙率小于24%，饱和抗压强度大于等于25 MPa.

5）垫层料、过渡料、过渡料下游4 m宽度范围内的主堆石料采用后退法施工。

6）每层垫层料施工完毕后，铺料前应做好过渡层、垫层料的分界线。

7）为保证料物之间的水力过渡，要求界面上的超径石都要清除，主堆石上游界面大于300 mm的超径石清除后再填过渡料，过渡料上游界面大于100 mm的超径石清除后再填垫层料。

8）垫层料和过渡料一层铺平后同时碾压，再铺一层后与主堆石齐平，三种坝料同时碾压，碾平时要求骑缝。

9）堆石填筑时，应采取措施保证趾板下游防渗结构不受破坏。

10）坝体上游30 m宽度范围内的堆石体应平起施工。

11）使用不小于18 t的振动碾，碾压6～8遍，加水量为10%～20%的堆石体积，最终指标应通过现场碾压试验确定。

12）趾板周边缝下的特殊垫层区，应采用装于反铲上的液压平板振动器进行压实。

图3 垫层料颗粒大小分布曲线

3 坝体填筑工程检测成果

大坝主体填筑共检测样品23个，其中：2A垫层料检测样品8个，2B特殊垫层料检测样品1个，3A过渡料检测样品4个，3B主堆石检测样品6个，3C次堆石检测样品4个。

图4 过渡料颗粒大小分布曲线

表1 垫层区料、过渡区料级配特性表

3.1 垫层料

大坝2A垫层料共检测样品8个，其中孔隙率全部符合设计要求，颗粒级配曲线中除有两个点出设计包线外，其余均符合设计要求。检测结果见表2，图5.

表2 2A垫层料试验结果

图5 垫层料颗粒大小分布曲线

3.2 特殊垫层料

大坝2B特殊垫层料共检测样品1个，检测结果均符合设计要求。检测结果见表3.

3.3 过渡料

大坝3A过渡料共检测4个，其中级配全部符合设计要求，1个孔隙率超标，其余均符合设计要求。检测结果见表4，图6.

表3 2B特殊垫层料试验结果

表4 3A过渡料试验结果

图6 过渡料颗粒大小分布曲线

3.4 主堆石

大坝3B主堆石共检测6个，其中孔隙率全部符合设计要求，三控中小于5mm颗粒含量1个超标，其余均符合设计要求。检测结果见表5.

3.5 次堆石

大坝3C次堆石共检测4个，检测结果均符合设计要求。检测结果见表6.

表5 3B主堆石料试验结果

表6 3C次堆石料试验结果

4 结语

自工程开始至现在，大坝已提前完成施工进度计划，质量抽检均已达到设计要求。在今后施工过程中应注意以下几点：

（1）在施工过程中要增加适当的洒水量（特别在夏天），对提高坝料碾压的密实度起重要作用。

（2）垫层料和过渡料在加工过程中要进行不断的颗分试验来即时调整级配，这样从技术和质量上都能得到保证，亦使颗分曲线完全落入设计包线内。

（3）合理划分分区填筑顺序，既解决了相邻接触带骨料分离问题，又是提高筑坝强度的重要保证。