仁怀市大沙坝水库砼面板堆石坝填筑施工和质量控制

包真艳 毛天鹏

摘 要：砼面板堆石坝是当今水利水电工程建设的主流坝型之一，近年来，面板堆石坝发展突飞猛进，经过了早起引进-逐步创新-迅速发展三个阶段，砼面板堆石坝的研究对水利的发展具有重要意义。文章主要通过介绍仁怀市大沙坝水库砼面板堆石坝填筑施工情况、施工方法和质量控制方式，总结施工过程中应该注意的问题，采用“双控”措施、抓好特殊部位施工是控制堆石坝质量的关键。

关键词：砼面板堆石坝；填筑；质量控制

引言

面板堆石坝的发展大致可分成三个时期，1850～1940年是以抛填堆石为特征的早期阶段，该阶段修建的面板堆石坝坝高一般低于100m，坝体变形较大，面板开裂渗漏问题严重；1940～1965年为从抛填堆石到碾压堆石的过渡阶段，該阶段面板堆石坝的发展基本停滞；1965年以后是以碾压堆石为特点的现代阶段，碾压堆石完全取代了抛填堆石，随着薄层碾压施工技术的不断进步和完善，面板堆石坝的数量和高度迅速增加，逐渐成为当今水利水电工程建设的主流坝型之一。

1 工程简介

仁怀市大沙坝水库工程位于贵州省仁怀市三合镇卢荣坝村境内，地处赤水河右岸支流五岔河中下游大沙坝河段内。大沙坝水库为中型水库，Ⅲ等工程，挡水大坝（面板堆石坝）坝高超过70m，为高坝，故大坝为2级建筑物，其他主要建筑物溢洪道、取（放）水口、冲沙孔（洞）为3级建筑物。挡水建筑物（面板堆石坝）、泄水建筑物洪水标准：设计洪水重现期50年，校核洪水重现期1000年。放空兼冲沙、取水隧洞进口洪水标准与大坝相同。消能防冲洪水标准为重现期30年。大坝为砼面板堆石坝，最大坝高79.0m，坝顶高程508.00m，坝顶长330.0m，坝顶宽7.0m，最大坝底宽242.50m，大坝上、下游坝坡均为1：1.5（下游综合坝坡为1：1.55）。库区两岸山体宽厚，无低垭口及单薄分水岭分布，地表分水岭高程均在在750m以上。库区均为碎屑岩及粘土岩分布，岩性主要为泥岩为主夹砂岩，在库区中前段以泥岩为主，两岸地形坡度10°～30°，多为缓坡台地，河谷宽缓、多呈宽口的“V”型谷，中后段两岸多为砂岩出露，岸坡地形相对较陡，地形坡度25°～40°，局部为陡坡，河谷多呈“V”型谷。库区总体属为浅切向斜低山谷地地貌，水库属峡谷型水库。

2 坝体填筑施工及质量控制

2.1 材料及施工要求

2.1.1 垫层料。垫层料由料场弱风化灰岩进行开采、加工获得，颗粒要坚硬、耐久性好，不含粘土和有机物等杂质。垫层料的级配范围：最大粒径82mm，小于5mm粒径的含量约为30%-40%；碾压后干密度达到2.27g/cm3以上，孔隙率<15%，渗透系数k=1×10-4～1×10-3。

2.1.2 过渡料。过渡料为非塑性、碾压后级配良好的细堆石料，颗粒坚硬，由料场弱风化灰岩进行开采、加工获得，无粘土、有机物等杂质。过渡料的级配范围：最大粒径300mm，小于5mm粒径的含量约为10%-30%；碾压后干密度达到2.14g/cm3以上，孔隙率<20%，渗透系数k>1×10-3。

2.1.3 排水区料。排水区料由坚固的开采的灰岩堆成，排水区料的级配范围：最大粒径600mm，小于5mm粒径的含量约为0%-10%；碾压后干密度达到2.11g/cm3以上，孔隙率<20%，渗透系数k>1×10-2。

2.2 大坝填筑施工质量控制

2.2.1 上坝料料源质量控制。按设计级配的要求设计最优的爆破参数，严格遵照相关合理规范的开采程序和方法以获取合格的填筑料。在现场将填筑料搅拌均匀，在确保每车料合格之后在放上坝，对填筑料的种类作好明显的标识，以免因填筑料种类多而发生混装现象。

2.2.2 运输与卸料质量控制。运输坝料采用相对固定的15t自卸汽车，在车头外侧悬挂“堆石料”标示牌，以区分其他料，经常保持进入填筑区的车轮胎的清洁，防止夹带泥土带入填筑区。铺料前，用白石灰线圈出料区分界线，摆放料区标识牌达到警示作用，由相关工作人员指挥堆石料运输车辆卸料地点，以保证物料的合理分布，为了减少物料分离，卸载堆石料，垫层料、过渡料分别采用端进法和后退法。

2.2.3 铺料厚度控制。在铺料的时候，在填筑面前方约5m处设立移动式标杆，用大功率的液压式推土机。在刀片施加压力，以便控制层厚。为防止由于物料分离导致的大空隙，刀片应从料堆一侧的最底处开始推料，向另一侧移动。

2.2.4 上坝料加水。大沙坝水库填筑主要采用坝外加水和坝面补充洒水的方法，其中坝外加水量占总加水量的70%，坝上洒水占30%，一旦坝外加水站出现故障时，采用坝内充分洒水的方式，保证洒水的均匀性和加水量，要边铺料边洒水。

2.2.5 碾压质量控制。在坝体填筑中，确定经济合理的施工碾压参数，并严格按照碾压参数控制碾压质量，碾压设备要处于良好的受控状态，碾压的时候要低速碾压，并派专业工作人员在旁边监督指导。质量检测主要以控制碾压参数为主，试坑法检测干容重为辅的双控法。

2.2.6 特殊部位的施工质量控制。坝体填筑时，应对特殊部位的处理进行特别重视，如坝体各区的交界部位、坝体与岸坡的接合部位，严格控制交界部位的质量。

2.2.7 测量质量控制。在大坝实施测量的过程中，应该采取现今的测量手段，配备责任心强的专业的测量人员，采用智能的测量方法，最大限度的提高测量的精度，减少误差，确保测量数据的准确性和可靠性。

2.2.8 试验检测质量控制。坝区堆石料、过渡料采用前进法卸料及平料时大石块自然滚落至本层底部，小石块及细料大部分填充于大石块的空隙间，部分留在表面，这样有利于工作面的平整，提高碾压质量，同时，细颗粒与大颗粒石料间的嵌填作用，有利于提高干密度，确保填筑质量。

3 施工中的体会

（1）施工过程中，砼面板堆石坝的填筑料需用量较大，施工的强度高，所以对石料场的选择和规划十分重要，因此，要作好料场的规划和复查。（2）在施工中应注意填筑料的级配，取料时要粗细搭配，运到坝上卸料后，再用机械铺均匀，并控制层高，局部用人工协助摊铺。（3）垫层料受水的浸泡容易形成弹簧土，所以现场要严格控制养护水、灌溉水、雨水的堆积，设截水沟保护填筑的垫层料不受浸泡。（4）过渡区用于垫层区和排水区的过渡，其作用在于防止垫层中的细料在渗透水流作用下流失，而导致渗透破坏，这就要求过渡料和垫层料间必须满足反滤准则。（5）大坝按规范要求采用挖坑方法测定填筑密度和孔隙率，该方法工作量大，还有选定试坑的偶然性较大，如果因局部堆石级配处于包络线的边界处，导致测得的孔隙率处于临界状态或略有超出时，采用“双控”措施、抓好特殊部位施工是控制堆石坝质量的关键。

参考文献

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