浅谈小型水库加固中土方填筑施工的质量控制

2012-04-14 07:35龙辉海
水利科学与寒区工程 2012年3期
关键词:土料土方坝体

□ 龙辉海

在小型水库加固工程中,需要进行土方填筑质量控制的工程有:置换放水涵管后的土方填筑(破坝回填)、背水坡培厚加固(含反滤体接触部位)、迎水坡培厚加固、坝顶加高等。由于坝体培厚加固的土方量少,施工工作面小,受限制的条件多,因而对坝体土方填筑的施工质量要求较高。由于工程部位不同,对土方填筑的质量控制方法也不同。在施工中,应根据不同的部位,制定出一套行之有效的办法,对保证土方填筑的施工质量,加快工程进度十分必要。

一、土料的质量控制

土料的质量是保证坝体土方填筑的基础,是控制填筑质量的源头。破坝回填的土料原则上优先采用原来开挖的土料,不足的才外运具备满足防渗要求的粘性土。其他部位可以依据当地的实际情况尽量采用粘性土,如因条件限制可采用粘性土、砂质土和卵砾石的掺和料,尽量不选用粉质土。为保证上坝土料的质量,施工前应对土料进行土击实试验,确定含水率、最优含水量、最大干密度值,为施工时提供控制依据。试验分原坝土料和料场土料,土料的含水量过高时,要进行翻晒;土料的含水量过低时,可采用在施工摊铺面洒水的方法进行处理。

土料上坝时,如发现有明显不合格的土料,应及时进行清理,对土料中混进的杂草、树根等必须安排专人清除。

二、填筑压实试验

坝体填筑前,进行现场碾压试验是质量控制的一个关键环节。通过试验,可以确定不同部位应采用的施工机械、碾压厚度、碾压遍数等有关的施工参数。

按最优含水率、最优含水率±3%三种土料分别试验,同时结合已建类似的工程经验数据,初选三种土料的碾压机械及碾压参数。根据不同的铺土厚度和碾压遍数,测得其相应的含水量及干密度,作出对应的关系曲线,再按铺土厚度、压实遍数、最优含水率和最大干密度进行整理并绘制出相应曲线。结合设计干密度,从曲线上分别得出不同铺土厚度所对应的压实遍数及最优含水量,最终确定适合的压实厚度及松摊厚度。

在小型水库工程中,坝体填筑主要进行两种试验:一种是坝体的填筑,常用施工机械组合有压路机辅以推土机平土,或履带拖拉机辅以推土机平土等;另一种是防渗部位的填筑,主要是破坝后的土方回填。涵管面以上1m高程至涵管底高程间的回填土,采用小型振动冲击夯机辅以人工平土的施工方法。

三、坝体施工的质量控制

(一)坝体新旧结合面处理

坝面的清基含植被清理和表土清理,将其范围内的树根、杂草、垃圾及其他有碍物清除干净,用人工配合推土机将表层土及植被堆积后,装运至指定地点分类堆放。破坝后两边坡开挖面以及各类坝坡面的新旧结合部位、新旧土体采用台阶法接缝,接触面刨毛,洒水润湿。

(二)坝体与岸坡结合面处理

坝体与岸坡结合面是坝体施工控制的关键部位。若处理不当,极易形成渗水通道,甚至形成“管涌”、不均匀沉降及裂缝、出现软弱面,影响坝体的稳定。填土前,先将结合面的污物冲洗干净,清除松动的岩石,在结合面上洒水湿润后,涂刷厚约5cm的浓粘土浆或水泥粘土浆,边涂刷边铺土碾压。施工中形成的近岸坡处的临时便道,在正常施工至相同标高时,必须挖除,重新依照施工方案层层铺土碾压。

(三)坝体与结构物结合面处理

对于涵管、混凝土截水环、进出口浆砌石边墙、坝后反滤体等结构物,填筑时应对称进行,均匀上升,以免产生过大的侧压力影响安全。结构物周边土方回填,宜在建筑物强度达到设计强度50~70%的情况下施工。铺土的厚度依据试验的参数进行,应采用小型振动冲击夯机辅以人工平土的施工方法夯实。边角及机械碾压不到的部位,可采用木锤人工打夯,依照 “薄铺土、勤夯实、常洒水”的原则进行。

(四)接缝处理

坝体填筑中,层与层之间分段接头必须错开,避免在高度方向形成施工通缝,同时分段条带要与坝轴线大致均等布置,防止顺渗水方向的施工通缝出现。纵向接缝宜采用不同高度的斜坡和平台相间的形式,坡度与平台宽度可依据现场合理设置,但应满足稳定的需要。坝体施工临时设置的接缝,通常高差以不超过铺土的厚度1~2倍为宜,分缝在高程上也应适当错开。这些要点必须在实际施工中灵活把握。

四、关键工序的质量控制

(一)土料铺填

土料铺填宜分层统一铺土,统一碾压,其层厚由碾压试验确定。土料铺填分卸料及平料两道工序,采用进占法施工。每边超填宽度30~50cm,在填筑高度达到2.5m后,用挖掘机修坡至设计要求。摊铺后土料厚度均匀,表面平整,无粗粒集中,边线整齐。土料铺筑时应严格控制铺料层厚度,防止土料剪力破坏。常采用如下措施:保持填土表面平整、均匀,防止超厚。根据铺土厚度,计算出每车土料控制的面积,在填筑面均匀卸料,呈梅花状倾卸。推土机平料过程中,要及时检查铺土层厚度,发现超厚部位立即进行处理。在填筑前设高程控制桩,在高程控制桩上标识每层的填土厚度。土料填筑施工过程中严禁汽车、机械在已处理好的层面辗压行驶。

(二)土料整平、压实

土料整平、压实是土方填筑工程施工的关键工序。土料摊铺后,用平路机或推土机整平,尽可能沿平行坝轴线的方向进行碾压,严禁垂直于坝轴线方向碾压。要根据碾压机械工作条件,避免局部漏压形成横穿坝体的集中渗流带。压实的方法主要采用进退错距法,碾压顺轴线方向搭接进行。做到无漏压,表面平整;无弹簧、起皮、脱空和剪切破坏现象。为控制碾压质量可针对碾压面积、机械行驶速度算时碾压,设专人专职负责记录碾压遍数及时间。

(三)土层间层面处理

在土料填筑前,为保证上、下层土体结合良好,须对结合层面进行处理,将表面松土、砂砾及其他杂物彻底清除干净。表面用刨毛机刨毛,刨毛深度为1~2cm。刨毛要均匀,深度要一致,无漏刨现象。土层面较干时,须洒水湿润。

五、填筑质量检测

检测试验是质量控制的量化指标,施工中除按要求进行试验取样外,在接缝处、与原岸坡结合处、分段施工结合处等部位加密取样,严格依据《碾压式土石坝施工规范》的要求进行。

干密度的测定,除采用核子密度仪以外,粘性土一般可用环刀法测定,其他的可用灌砂法或灌水法测定。每一填筑层自检、抽检后,凡取样不合格的部位,应及时补压或作局部处理,经检验合格后再进行下一道工序。

六、结语

中小型水库加固工程中土方填筑施工的质量控制,必须严格依照施工填筑参数认真控制好压实、铺筑厚度、土料的质量,依据施工规范及设计要求实施,做到“试验先行、严抓重点、检测紧跟、合理统筹。”只有针对每个工程的实际情况合理地进行施工质量控制,才能使坝体的加固质量达到预期的目的。

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