水库大坝填筑建设管理探析

◎ 谢雄飞　深圳市大鹏半岛水源工程管理处

水库大坝填筑建设管理探析

◎ 谢雄飞深圳市大鹏半岛水源工程管理处

在水利工程施工中，大坝填筑是一项重要的施工内容，对施工技术要求比较高。良好的填筑质量对大坝的使用年限和质量均有比较大的影响。基于此以实际工程为例，对水库大坝的填筑建设管理进行探讨。

水库大坝 填筑建设管理 探讨

1.工程概况

深圳市大鹏半岛水源工程－东涌水库工程主要工程包括：主坝、副坝、导流洞、溢洪道、管理房及上坝公路等。主坝全长为336.8m，坝顶高程56.1m，最大坝高56.00m，防浪墙顶高程为57.3m，坝底最大宽度292.3m，坝顶宽度6.0，坝型为堆石粘土心墙坝。

2.大坝填筑技术要求

2.1防渗心墙土料

（1）渗透系数＜1×10-5cm/s；（2）水溶量＜3%；（3）有机质量＜2%；（4）有较好的塑性和渗透稳定性；（5）浸水与失水时体积变化小；（6）用于填筑防渗体的砾石土，粒径＞5mm的颗粒含量＜50%，最大粒径＜150mm或铺土厚度的2/3，0.075mm以下的颗粒含量＞15%。填筑时不得出现粗料集中架空现象。

2.2反滤料、过渡料、I类坝壳料

2.2.1反滤料

（1）质地致密，抗水性和抗风化性能满足工程运用条件的要求；（2）具有要求的级配；（3）具有要求的透水性；（4）反滤料和排水体料中粒径＜0.075的颗粒含量应＜5%；（5）反滤料和排水体料的颗粒级配根据设计文件的有关要求执行；（6）反滤料在加工生产过程中应随机抽查检测并及时调整级配。经检验合格后方可使用；（7）在挖装和铺筑过程中应防止反滤料颗粒分离，防止杂物及其它料物混入，反滤料宜在挖装前洒水保持其湿润状态，以免颗粒分离；（8）反滤料的材质、级配、不均匀系数、含泥量及其铺筑位置和有效宽度均应符合设计要求。

2.2.2过渡料

历史就是最好见证。作为国内第一家以煤为原料、工艺技术全部从国外引进的高效复合肥生产企业天脊集团，与改革开放同行的奋斗历史，赢得了国际合作者的称赞。图为澳大利亚合作者参观“天脊引进、吸收、再创新”的发展进程。

（1）过渡层应具有协调相邻两侧材料变形的功能；（2）过渡层应采用连续级配，最大粒径＜4㎝，顶部水平宽度＞3.0m；（3）石料必须质地坚硬，其抗水性、抗冻性、抗压强度及排水能力应满足设计要求，严格控制细粒含量和含泥量不超过设计允许的范围；（4）过渡层石料粒径范围为5～40㎜，含泥量≤5%。

2.2.3I类坝壳料

（1）I类坝壳料以土和砂粒为主夹杂强风化岩块，压实度98%，含水率偏差值控制在最优含水率的-2%～+3%；（2）I类坝壳料的颗粒级配符合图1要求；（3）II类坝壳料以强风化和弱风化岩为主夹杂少量粘性土，相对密度＞75%。

3.水库大坝填筑建设管理

3.1心墙料填筑施工管理

3.1.1调整土料天然含水率

图1　I类料颗粒大小分布曲线图

主坝防渗体的材料主要来自3#料场，随着天气的变化含水率也会变化。因此要选择雨季前后的交替期进行主坝粘墙的填筑施工。为了防止土料含水率过大，需要使用以下几种措施进行控制：（1）根据3#料场地形，使用大角度坡面开采的方式进行施工，对作业面上湿、下干的情况，可以对开采的干料和湿料进行混合进而达到调整含水率的目的。（2）为了降低在开挖过程中雨水渗透到山顶地面，需要在开挖工作面的山地坡面进行防排水工作，降低雨季料场的天然含水量。（3）为了保证粘土心墙土料的供应，在含水量较低的旱季，本项目建立了土料储备场来储存土料。遇到雨水量比较大的时期将湿土料和干土料进行混合后进行供料，保证心墙施工的正常开展。

3.1.2摊铺土料时的施工管理

本工程使用进占法进行心墙土料的使用，每一次填筑厚度为30cm。设计松铺系数为1.3，松铺厚度要控制在40cm以内并进行定点测量，避免出现厚度超标的情况。进行心墙铺土施工前要将控制边线放出，完成铺土施工后人工修整反滤料和心墙料的结合边线。

碾压交接带时要保证碾压痕迹之间相互搭接，顺碾压方向搭接的宽度要控制在1～1.5m，横缝的搭接宽度要控制在0.3～0.5m以上。在干燥的天气下施工时土层表面的水分很容易蒸发，所以在铺料之前要用水湿润压实土表面，碾压时为了防止横向碾压出现渗透通道，要顺着坝体轴线的方向进行施工。

3.2反滤料填筑施工管理

反滤料处于心墙料下游侧，水平宽度为1m可以起到良好的反滤效果。使用质地坚硬的材料作为反滤料，反滤料的抗压强度、抗水性、排水能力等都要达到要求。材料含泥量和细骨料含量要控制设计值以内。设计反滤料的宽度为1m，边坡坡度比为1∶0.2，压实层松铺厚度控制在40cm。完成心墙土料的填筑的施工后，立即进行反滤料的施工。使用改装后的4t农用车辆运输反滤料。为了保证卸料的宽度保持在1m以内，车箱尾部底板位置焊接是用来卸料的喇叭口。

3.3过渡料填筑质量的控制

本工程过滤料的宽度为2m,设计松铺厚度为40cm，压实厚度为30cm。反滤料施工后即可进行过滤料的填筑施工。过滤料在堆石和反滤料区之间，由于比较窄车辆无法行驶，所以要在堆石料填筑之前填筑过渡料，当填筑高度为1m时再填筑1m高的堆石料，随后进行碾压。在施工过程中要重点控制好填筑层的摊铺厚度，每层的厚度要控制在30cm,进行碾压时要从反滤料区错缝横向推到过渡料区进行骑缝碾压，完成碾压后取样检测，达到规定要求后即可进行下一层的施工。

3.4堆石料填筑质量的控制

堆石料在主坝上游，以死水位为界分为堆石Ⅰ和堆石Ⅱ，其填筑施工先完成堆石Ⅰ，填筑后接着上升填筑堆石Ⅱ。施工从上下游最低处开始。设计最大颗粒直径为600mm，摊铺厚度为80cm，摊铺选用退占法进行施工。施工过程中，对于突出层面大石块要将其击碎或者挖出。初步摊铺好的层面由于高低不平，岩石很容易对汽车轮胎造成破坏。所以先使用碎石铺在表面，铺设厚度为10cm，推土机摊铺好后才可以进行碾压施工。

3.5处理特殊位置

（1）对于反滤料和过渡料的交界面，要先将反滤料铺好然后再将过度料铺好，清除干净交界面超过10cm的分离石料。使用台阶收坡法进行临时断面边坡施工，在进行后续的回填施工时，使用反铲挖除填筑层台阶松散料，清理不合格料。

（2）坝体和上坝路结合位置的处理。使用和坝体料区相同的材料进行填筑施工，严格按照规定要求进行施工。当坝体填筑上升覆盖该路段时，路两侧的松渣采用反铲分层挖除相应的填筑层，碾压平料骑缝。对于坝体和坝区外侧路段的接触位置要等到此路段运输任务完成后再使用反铲将其挖除，进行整理和松渣并根据坝后干砌块的要求进行块石护坡的砌筑，对于心墙部分保护层上部接近道路的位置，要在心墙填筑复工之前清理干净。

（3）坝内斜坡道路。在坝体临时断面不断升高的情况下，坝体的上游和下游会形成斜坡运输道路。按照10～15%设置坝内斜坡道路，使用与坝区石料相同的道路填筑材料进行施工，根据品种料的要求进行施工。坝体对上升覆盖坝中临时斜坡进行填筑时，使用反铲把斜坡道路两旁的松散石料挖到同一层面上并和此层填料一起进行碾压。

4.结论

综上所述，在进行水库大坝填筑施工时要做好管理工作，尽可能采用科学的管理技术和方法。由于水库大坝的施工流程比较复杂，因此要严格按照技术做好管理工作并注意各个施工设备之间的配合，认真分析各方面因素，合理地组合设备机，保证工程的施工质量达到要求，本工程通过采用科学的管理措施保证了管理质量，取得了良好的施工效果。

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