甘露寺水库拦河坝主坝填筑质量检测

万 力（云南保山市万润水利水电勘测设计有限公司，云南保山678000）

甘露寺水库拦河坝主坝填筑质量检测

万 力（云南保山市万润水利水电勘测设计有限公司，云南保山678000）

在水库拦河坝的建设工程中，为了保障工程施工质量，需要结合工程需求采取必要的质量检测措施。而水库大坝工程中，主坝体的填筑施工至关重要，其施工质量是保证大坝整体稳固性的关键。本文即探讨了甘露寺水库拦河坝主坝建设过程中，对其填筑质量所采取的检测措施，以供参考。

水库；拦河坝；填筑；质量检测

1 引言

在水库大坝的建设过程中，对于主坝的填筑施工是关键环节之一，其质量的检测工作至关重要。通过严格按照施工技术方案实施作业，并针对其施工工序的交接、施工质量等方面进行检测，以便及时发现质量问题并加以处理，从而保证水库大坝主坝的整体填筑质量与温度，确保大坝填筑质量达到工程设计目标。

2 甘露寺水库拦河坝主坝填筑工程概况

甘露寺水库地处腾冲县上营乡，位于伊洛瓦底江水系龙川江左岸一级支流杨家河上。甘露寺水库始建于1958年，原设计坝高76m，蓄水4000万m3，后因财力、物力和其它各种因素制约，施工期间停停建建，至1980年止建成现有规模，水库规模500万m3，以农业灌溉为主。

水库现状枢纽区主要建筑物由大坝，输水隧洞及溢洪道组成：原大坝为均质坝，坝高37m，坝顶高程1980.0m，坝顶宽8m，坝顶长238m，上下游坝坡均设三级变坡，采用排水陵体排水。该工程扩建后，主要是解决农业灌溉问题并兼顾乡村供水。

3 料场土料特性与击实试验分析

3.1 概况

水库扩建加坝所选择风化料场（Ⅰ土料场）位于坝址右岸至赵云茶厂一带山顶部位，地形平缓相对完整呈馒头状，植被发育，主要为松树、杉木树、茶树。料场具有分布面积广，地形起伏变化不大的特点，属Ⅰ-Ⅱ类产地。

3.2 土料试验成果

从岩土特征看，凝灰岩比安山岩含细粒多，其最大干密度值也较小，而最优含水率值大。由于土料的不均一性，最优含水量和最大干密度值差异较大，针对不同土料进行击实对比试验，完成击实试验27组。安山岩和凝灰岩具有不同的击实特性，具体见表1所示。

表1 岩性与最优含水量/最大干密度试验成果表

3.3 试验结论如下

（1）3组土料来料含水率较高，风化程度较深，界限含水率成果表明属高液限土，从颗粒分析成果得土样缺乏中间颗粒，粉粒含量较高。按行标分类：1#（TY-3）为粘土质砂（SC），2#（DY-4）为含砾高液限粉土（MGH），3#（DY-5）为粉土质砾（GM）。

（2）3组大样标准功能下的击实成果最大干密度分别为：1.05g／cm3、1.06g/cm3、1.09g/cm3；最优含水率分别为：48.5%、53.5%、49.5%。土料密度较低，含水率较高与母岩特性有关。

（3）固结试验得土料属中等压缩性，因土料含水率较高，故饱和、非饱和状态下的压缩成果相近。渗透及渗透变形试验得：土料的渗透系数均为1×10－6cm/s；破坏比降18～21，渗透性及抗渗比降均可满足防渗要求。

（4）三轴强度（CD）试验得3组土料C值为35kPa、50kPa、55kPa，φ值为29.7°、29.5°、29°，作为风化料强度值较高。

根据 《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251-2000）规范，土料质量符合碎（砾）石类土料质量的要求，可以作为大坝填筑用料。从最优含水量试验成果看，含有凝灰岩的混合料，其最优含水量与干冬季节的天然含水量更为接近。

4 大坝填筑材料碾压质量检测分析

4.1 概况

甘露寺水库大坝防渗体主要以含砂高液限粉土、高液限粉土（MHS、MH）为主，工程质量以设计干密度，压实度指标控制，在工程施工前根据设计要求及施工条件综合考虑，确定了合理的技术质量标准，这是保证质量的根本所在。由于甘露寺特殊的地理位置，气候及安山岩风化料等多种因素，降低含水率效果不佳。为避免土料的超压和补压现象，检测方要求施工方在坝体防渗料填筑的过程中，根据土料的变化测试最大干密度，最优含水率值，而不是简单地采用一个数值贯穿整个填筑质量标准来控制，确保了工程质量。

4.2 碾压质量检测

4.2.1 主料场大坝防渗体检测

主料场大坝铺土厚＜35cm，碾压10遍，干密度均值1.25g/ cm3＞1.03g/cm3（设计），满足设计要求。碾压10遍的渗透检测均值为1.7×10-5cm/s＜2.5×10-5cm/s（8遍）为优选。

4.2.2 新Ⅱ号料场碾压试验

新Ⅱ号料场（安山岩风化料）碾压试验，铺土厚40cm，碾压8遍，干密度均值1.42g/cm3＞1.29g/cm3（设计），满足设计要求。碾压8遍的渗透系数均值为4.4×10-4cm/s＞3.5×10-4cm/s（10遍）为优选，满足设计要求。

4.2.3 马家村料场碾压试验

马家村料场铺土厚≤35cm，碾压8遍，干密度均值1.21g/ cm3＜1.03g/cm3（设计），满足设计要求。碾压10遍的渗透系数均值为3.7×10-5cm/s＜4.3×10-5cm/s（8遍）为优选，满足设计要求。

5 甘露寺水库拦河坝主坝填筑质量检测

大坝填筑施工的基本流程与质量控制如图1所示。坝体填筑质量共抽检样品1133组，其中现场湿密度、含水率939组，现场注水渗透系数试验194组。

5.1 主坝上游主料场填筑质量检测

干密度、含水率、渗透系数现场检测是衡量坝体填筑质量的重要指标，试验方法：密度采用灌水法，含水率采用酒精燃烧法共取320组复核样品，其中263组干密度、含水率，57组渗透系数，较全面的反映了各个不同高程防渗体填筑质量的变化情况。

图1 大坝填筑施工的基本流程与质量控制

依据研究成果，主坝上游防渗体干密度均值1.17g/cm3＞1.03g/cm3（设计），满足设计要求，干密度抽检263组，合格261组，不合格2组，合格率99.2%；渗透系数均值4.1×10-5cm/s＜1.0×10-4cm/s（技术），满足技术要求，渗透系数抽检57组，合格54组，不合格3组，合格率94.7%；压实度均值98.7%＞98%（设计），满足设计要求，压实度抽检263组，合格260组，不合格3组，合格率98.8%。

5.2 主坝下游主料场填筑质量检测

主坝下游主料场共抽检样品231组，其中干密度、含水率194组，现场注水渗透系数37组，研究成果表明，主坝下游防渗体干密度均值1.18g/cm3＞1.03g/cm3（设计），满足设计要求，干密度抽检194组，合格193组，不合格1组，合格率99.5%；渗透系数均值7.8×10-5cm/s＜1.0×10-4cm/s（技术），满足技术要求，渗透系数抽检37组，合格53组，不合格4组，合格率91.9%；压实度均值98.8%＞98%（设计），满足设计要求，压实度抽检194组，合格186组，不合格8组，合格率95.9%。

5.3 主坝上游新II#料填筑质量检测

主坝上游新II#料场共抽检样品79组，其中干密度、含水率67组，现场注水渗透系数12组，依据资料成果可知，主坝上游新II#料填筑干密度均值1.45g/cm3＞1.29g/cm3（设计），满足设计要求，干密度抽检67组，合格67组，合格率100%；渗透系数均值4.0×10-4cm/s＞1.0×10-4cm/s（设计），满足设计要求，渗透系数抽检12组，合格11组，不合格1组，合格率91.2%；压实度均值98.3%＞98%（设计），满足设计要求，压实度抽检67组，合格67组，合格率100%。

5.4 主坝下游新Ⅱ#料填筑质量检测

下游新Ⅱ#料共抽检样品363组，其中干密度、含水率299组，现场注水渗透系数64组，根据统计成果分析，主坝下游新Ⅱ#料填筑干密度均值1.50g/cm3＞1.29g/cm3（设计），满足设计要求，干密度抽检299组，合格294组，不合格5组，合格率98.3%；渗透系数均值3.9×10-4cm/s＞1.0×10-4cm/s（设计），满足设计要求，渗透系数抽检64组，合格58组，不合格6组，合格率90.6%；压实度均值98.7%＞98%（设计），满足设计要求，压实度抽检299组，合格280组，不合格19组，合格率93.6%。

5.5 主坝上游新马家村（石老虎）料填筑质量检测

主坝上游新马家村（石老虎）料共抽检样品140组，其中干密度、含水率116组，现场注水渗透系数24组，依据该资料成果发现，主坝上游马家村（石老虎）料填筑干密度均值1.18g/ cm3＞1.03g/cm3（设计），满足设计要求，干密度抽检116组，合格116组，合格率100%；渗透系数均值4.9×10-5cm/s＜1.0×10-4cm/s（设计），满足设计要求，渗透系数抽检24组，合格23组，不合格1组，合格率95.8%；压实度均值99.1%＞98%（设计），满足设计要求，压实度抽检116组，合格116组，合格率100%。

5.6 主坝L型排水带反滤砂

5.6.1 原材料

反滤砂颗粒级配试验3组，最大干密度、最小干密度2组。L型排水带反滤砂颗粒级配试验结果为级配良好砂，＜0.075mm颗粒含量均值5.7%略＞5.0%（设计），基本达到设计要求，可作为反滤砂。

5.6.2 主坝L型排水带反滤砂料填筑质量检测

L型排水带反滤砂共抽检样品48组，其中干密度、含水率33组，现场注水渗透系数试验15组，研究发现，主坝L型排水带反滤砂填筑干密度均值1.86g/cm3＞1.81g/cm3（设计），满足设计要求，干密度抽检34组，合格29组，不合格5组，合格率85.3%；渗透系数均值1.6×10-1cm/s＞1.0×10-3cm/s（设计），满足设计要求，渗透系数抽检17组，合格16组，不合格1组，合格率94.1%；相对密度均值0.87＞0.85（设计），满足设计要求，相对密度抽检34组，合格29组，不合格5组，合格率85.3%。

6 结语

在实际的水库大坝工程建设中，为了有效保证水库建成后的使用安全和正常运行，相关人员必须积极重视对于大坝填筑施工质量的检测，通过采用科学、高效、合理的分析及检测方法，达到维护水库运行功能的目的。

在该甘露寺水库拦河坝主坝填筑工程中，大坝防渗体的干密度均值1.14g/cm3＞1.03g/cm3（设计），满足设计要求，干密度抽检46组，合格42组，不合格4组，合格率91.3%；渗透系数均值4.9×10-5cm/s＜1.0×10-4cm/s（设计），满足设计要求，渗透系数抽检25组，合格24组，不合格1组，合格率96.0%；颗粒级配＜0.005mm粘粒含量均值14.2%＞10%（技术），满足设计要求，＜0.002mm胶粒含量均值7.1%；压缩系数在100～200（kPa）压力时，均值0.22（MPa-1）略＞0.2005（MPa-1）（设计），压缩系数在200～300（kPa）压力时，均值0.172（MPa-1）略＞0.1687（MPa-1）（设计），满足设计要求，属于中等压缩性土，符合设计要求；抗剪强度均值在非浸水饱和状态时，内摩擦角φ均值24.6（°）＞20.5（°）（设计），满足设计要求，压实度抽检46组，合格42组，不合格4组，合格率91.3%。

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TV553

A

2095-2066（2016）33-0082-02

2016-11-12

万 力（1982-），男，汉族，云南保山人，工程师，本科，主要从事工程质量检测工作。