大坝填筑及其碾压施工技术研究

王艳莉

（湖南欣盛建设有限公司 湖南常德 415000）

大坝填筑及其碾压施工技术研究

王艳莉

（湖南欣盛建设有限公司 湖南常德 415000）

近年来，随着我国水力资源开发力度的不断增强，水利工程也在迅速发展，大坝河道建设与有关施工技术获得了相关人员的高度关注，其直接关联着整体项目安全性与使用性能的发挥，此背景下，本文在分析某工程基础上，对大坝填筑及其碾压施工技术进行了详细的阐述，以供参考。

大坝填筑；碾压施工；施工技术

1 引言

在水利工程建设过程中，大坝填筑碾压技术具有关键性作用，是经常采用的一种施工技术，主要原因在于土料费用较低，并且还可为后续施工建设提供便利。但在实际施工过程中，要想保证工程填筑施工技术满足水利工程建设需求，必须采取适宜的措施，以确保施工质量满足相关规定需求。由于施工工艺直接关联着项目总体质量，必须掌握具体碾压施工工艺，并且还要确保材料与配比的合理性，确保碾压次数的正确，全面提高整体工程质量，延长项目使用期限。

2 工程概况

某水库工程项目中的拦河坝属于混凝土面板堆石坝，坝体总体高度为189.1m。同时，该水库正常运营情况下的蓄水位为176.5m，供水设计标准为100年一遇，设计洪水位达183.45m，供水校核标准为5000年一遇，校核洪水位为186.44m。此外，该水库坝体总体长度与宽度分别为444m、5.5m。对于该水库大坝坝体组成部分，主要包括钢筋混凝土面板、过渡层区与垫层区，并且依据上游向下游的顺序依次分布，如图1所示。该水库工程项目中涉及的填筑碾压土方总量为929731m3。

图1 混凝土面板堆石坝剖面图

3 大坝碾压试验

（1）对于溢洪道开挖料混合料，需确保其总体指标满足项目设计要求，但在级配中，存在不均匀系数偏小的情况，且粒径不超过10mm的细粒含量也相对较少。在洒水操作之后对其进行碾压，少数颗粒被碾碎，在一定程度上改善了石料颗粒级配，对细粒料之间的凝聚力造成了破坏，但有利于颗粒间润滑作用的发挥，从而使得颗粒之间获得充足的位移条件，充填致密，游侠改善级配，增加干密度，减少空隙率。在大坝位置处进行填筑施工时，需要重视装料与卸料的不均匀性。

（2）对于该水库工程碾压操作后的沉陷率，具体如下：碾压操作之后的沉陷率逐渐减少，铺筑填筑厚度分别为80cm与100cm，在振动碾压遍数为6～8遍和9～10遍时，沉陷率仅为1%，这表示其已经逐渐趋于稳定。针对此，碾压试验铺设填筑厚80cm经碾压8遍、铺设填筑厚100cm，碾压10遍之后停止。

（3）在进行“灌水法”试验时，因料层表面存在较多的凹凸空隙，即便进行仔细的试验，也无法完全充填空隙，所以在测定初期体积时，往往存在偏小的情况，从而导致总体积偏大、干密度偏小。

（4）由堆石料颗粒级配可知，不超过5mm粒径料的含量相对较少，作为堆石体填筑，虽然具备排水通畅的作用，但不利于压实作业的顺利开展，从而导致空隙填充量减少，压实能量增加。通过试验可知，主堆石料含泥量不超过3%，相对较小，能够较好的满足项目设计要求，针对此，仅需要将山体岩石表面覆盖层全部清除即可，堆石料含泥量一般能达标。

4 水利工程土方填筑碾压施工技术分析

4.1 做好前期准备活动

在进行项目施工任务之前，必须做好碾压、击实测试工作。在击实测试过程中，必须要对填筑施工实际要求进行全面的考虑，尽可能选用优质的填筑材料，并且还要将样品送至有关机构进行相应的测试。要想确保工程总体质量，还需要对碾压测试进行严格的控制，主要是因为填料具备显著的离散特征，必须对其进行合理的碾压处理，才可确保设计要求与施工技术的一致性。在使用之前，还必须做好相关设计工作，以确保物料压实性满足项目有关技术需求。此外，还必须做好施工道路、用电、用水等方面的准备工作。

4.2 基地压实，施工放线

在深入分析有关人员制定的规定之后，对需要施工的区域进行全方位测试操作，并放置标准的填筑坡脚，并另外布设0.4m的超填线，之后采用木桩或白灰设定明显记号。此外，在整平压实表土基地，并验证合格之后，通知有关人员填报质量验收单，最后加以批复。

4.3 摊铺土料，整平土料

在进行填筑施工时，必须遵循从低向高原则进行，严禁将砂砾等物质与粘性材料堆放在相同地区，并且还要全面清除土中包含的杂质。通常情况下，羊足碾、平碾是常采用的两种碾压设备，其中，羊足碾主要用于粘性土碾压作业，不可用于砂性土施工，通过羊足碾对砂土进行辗压，会对土料结构造成严重的破坏。

4.4 填筑顺序

通常情况下，砂土辗压填筑料源级配、铺料厚度与压实度、质量要求方面的差异较大，但其施工工艺基本相同，填筑料主要通过32t、26t自卸车卸料运往填筑区域，但需要将将细石料留置在面层处，并将粗径石料滚落底层，以此来为推土机碾压与平整卸料提供便利。堆石料之间留置1.0m的间隙，然后采用320型推土机平仓，振动碾采用自行式振动碾碾压。在碾压过程中，应采用错距法沿着坝轴线平行方向施工。对于铺料层厚、洒水量、碾压遍数及行驶速度，必须采用由碾压试验获得的参数进行，确保平起平升。在进行铺筑碾压施工时，需保证层次分明，避免碾压过程中漏振、欠振现象的发生。

同时，在在岸坡边缘靠山坡部位，大块石较集中，所以应当选用粒径不超过40cm的石料布设在岸坡周围，并采用级配优良的石料铺筑，避免架空现象的发生。在进行碾压施工时，滚筒尽量靠近岸坡，并沿着上下游方向进行，对于碾压不到的区域，应采用平板振动碾压实，以保证岸坡部位碾压施工满足相关要求。洒水碾压需提前进行，并安排专人负责，对于实际加水量，应当通过水表进行严格的控制。在碾压施工过程中，需依据工程项目实际需求补洒水。

4.5 过渡区堆石料填筑施工

在进行填筑施工之前，必须将主堆石区域上游面超过30cm的已分离块石全部清理干净。在填筑过程中，应采用26t或20t自卸汽车将料直接卸入过渡区工作面，然后采用后退法卸料。对于具体倒料顺序，可从两端向中间进行，为洒水车作业提供便利。此外，在二堆与土石堆之间，应预留0.5m间隙，然后通过推土机推平，之后采用反铲工艺与人工方式整平。对于铺层厚度、碾压遍数、洒水量、行驶速度等施工参数，必须严格按照试验确定的碾压参数实施。

4.6 垫层区料填筑施工

在进行垫层区填筑施工时，需确保垫层料最大粒径不超过10cm。垫层料通常由大坪砂石料场轧制，然后经过适当的掺拌之后，形成的满足工程项目设计级配要求的一种成品料，需要通过20t自卸车将其运输至垫层施工区域，之后再采用推土机辅以人工方式进行平仓操作。在铺设垫层料之前，需全部清除与过渡区域界面上粒径不小于10cm的已分离的石料。此外，在进行填筑施工时，应当在上游边线法线方向填筑高度超出15～30cm的量，为后期修坡施工提供方便。

5 结语

总而言之，在水库大坝施工过程中，土方填筑碾压施工有着十分重要的意义。近年来，社会经济的发展带动了我国水利工程的发展，使得土方填筑碾压施工获得了十分广泛的应用，此情况下，为了确保整体工程质量与安全，必须对此项施工工艺进行深入的分析与研究，并就其中存在的缺陷与不足，及时采取适宜的措施解决，以促进我国水利工程的持续发展。

[1]邓猛.碾压混凝土大坝施工技术的运用研究[J].建筑工程技术与设计，2015（18）：89～91.

[2]刘为中.面板堆石坝大坝填筑施工技术[J].建筑工程技术与设计，2015（08）：67～69.

[3]张莉.水利工程土方填筑碾压施工质量控制[J].城市建设理论研究：电子版，2015（22）：88～90.

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1004-7344（2016）12-0307-02

2016-2-2

王艳莉（1980-），女，主要从事水利水电施工工作。