水利工程粘土心墙堆石料坝施工质量控制浅谈

刘星宇

摘要：作为一种常见的防渗方法，粘土心墙坝在水利工程的施工建设中的应用极为广泛。如果是普通心墙，可以先通过细砂反滤、滤料填筑，然后再使用强、弱风化料或砂砾料进行填筑。这样，就可以根据当地的实际情况就近选择最理想的天然建筑材料，为提升水利工程的防渗效果打好基础。基于此，本文结合实际案例，针对水利工程粘土心墙堆石料坝施工质量控制进行了详细的分析，以供参考。

Abstract： As a common anti-seepage method， the clay core wall dam is widely used in the construction of water conservancy projects. If it is an ordinary core wall， it can be filled with fine sand filter and filter material first， and then filled with strong or weak weathered material or gravel material. In this way， it is possible to choose the most ideal natural building materials according to the local actual conditions， and lay a good foundation for improving the anti-seepage effect of water conservancy projects. Based on this， this article combined with the actual case， conducted a detailed analysis of the construction quality control of the clay core wall stone dam of the water conservancy project for reference.

關键词：水利工程;粘土心墙石料坝;施工质量

Key words： water conservancy project;clay core wall stone dam;construction quality

中图分类号：TV523                                       文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）11-0198-02

0  引言

粘土心墙堆石料坝在水利工程施工过程中的应用，不仅可以提升水利工程的施工质量，还可以加快水利工程的施工进度。要想加强粘土心墙堆石料坝施工质量的控制，就必须要对相关技术进行详细的分析，然后针对性的制定质量控制措施。

1  工程概况

我国某水库施工工程主要由三部分组成：第一挡水建筑物、第二泄洪建筑物、第三输水建筑物。总库容量6800万m3，装机容量5600kW，拦河大坝坝顶高程679.90m，坝顶宽6.0m，长176.6坝型为粘土心墙风化料坝，拦河大坝坝顶高程为679.90m，坝底建基面高程为641.70m，最大坝高38.2m，坝顶宽度6m，坝顶长176.6m，坝顶右端接永久进场公路，左端接溢洪道控制段。上游侧布置高1.2m的钢筋砼防浪墙，防浪墙顶高程681.10m。该大坝的坝基和两坝肩的防渗处理均采用帷幕灌浆。该坝的坝体结构主要包含以下三部分：第一粘土心墙区、第二上下游反滤区、第三上下游堆石区。本文案例中水库坝址区河流呈“S”形，两岸地形不对称，左岸缓右岸陡，第四系残坡积冲洪积层分布广，厚度变化大;下伏第三系长石石英砂岩与粉砂质泥岩互层，岩层倾向右岸倾角小（14°～25°），岩石节理裂隙发育，风化破碎。主要存在残坡积冲洪积层物理、力学指标及透水性不均;基岸裂隙发育，全强风化层厚度变化大（6～26m），强度低，透水性中至强;右岸坡陡有卸荷裂隙发育。不良地质条件对建筑物基础及边坡稳定性不利。该工程为Ⅲ等中型工程，其主要建筑物拦河大坝、输水隧洞、溢洪道按3级建筑物设计。

2  水利工程粘土心墙堆石料坝施工技术分析

2.1 坝体分区

对本文案例中水库施工工程进行分析，可以根据实际情况将粘土心墙堆石料坝分成三个大区：上游区、粘土心墙区以及下游区。其中上游区又可以细分为以下两个区：第一堆石区、第二反滤区、下游区又可以细分为以下两个区：第一反滤区、第二堆石区。在完成分区之后，施工之前，必须进行碾压试验，选定合理的碾压机具、铺料厚度、压实方法、碾压遍数、行车速度、有效压实厚度等施工参数及工艺流程，提出合理的质量控制和检测方法。

2.2 料区施工原则与施工顺序

为了从整体上保证坝体的施工质量，提升心墙区的连住质量，各料区的填筑应当遵循以下三大原则。第一，加强粘土料结构尺寸控制原则、加强反滤料结构尺寸控制原则以及加强过渡料结构尺寸控制原则。第二，针对任何一个料区的填筑，都要避免粘土料被反滤料侵占。第三，避免细颗粒被粗颗粒侵占。

2.3 粘土心墙料填筑施工

在大坝施工过程中，粘土心墙施工最为关键，尤其是粘土心墙的填筑质量，对于大坝总体的填筑质量以及运行安全有着直接的影响。在大坝施工中，最常用的粘土料有两种。第一种是高塑性粘土，本文案例中大坝在与混凝土盖板结合的1m厚和与岸坡结合处水平宽2m范围内使用。第二种是普通粘土，不使用高塑性粘土的区域，基本都使用普通粘土。针对粘土料和坝体基础面，本文案例中大坝心墙底部设置混凝土盖板，河床及左右岸心墙底部设置灌浆盖板。完成以上工作之后，才能在砼盖板上进行粘土料的填筑。针对粘土心墙料填筑施工，需要注意的是，需要先进测定料源的含水率，确保含水率符合相关标准，再进行粘土料的填筑。对于粘土填料施工来说，进占法是最好的施工方法，即从填筑工作面的一端开始上料，当上料平台完全形成之后，再进行平台高程的施工[1]。

在正式填筑高塑性粘土之前，需要先对盖板混凝土表面进行洒水，保持湿润，然后再涂刷粘土浆。在涂刷粘土浆的时候，需要注意两点：第一点铺土和夯实要同时进行;第二点粘土浆的涂刷高度要与铺土厚度一致。如果待到粘土浆干涸之后再进行铺土或者压实，那么高塑性粘土填筑质量将会受到影响。另外，为了保证高塑性粘土的填筑质量，需要将粘土与水的质量比控制在1：2.5-1：3.0。根据挂壁对粘稠度进行控制，确保涂层厚度在3-5mm之间。

在雨季进行粘土料填筑的时候，必须要及时关注当地气象部门发布的气象信息。如果施工当天有雨，那么要提前覆盖好粘土。然后再在雨停可以施工之后，再对填筑面粘土的压实度进行检测，对雨后料场土料的含水率进行检测。只有确保各项指标均符合施工要求，才能继续填筑施工。如果测定的含水率过高，为了填筑进度不受影响，要对粘土进行翻晒，或者使用推土机直接清除表层粘土。另外，还需要在下雨之前，对储备的粘土进行覆盖处理。如果粘土暴晒时间太长，含水率降低，那么可以在正式开始填筑施工之前，使用水车进行喷水处理。为了保证粘土心墙料填筑进度不受影响，可以分区进行试验检测。然后严格控制检测频率，每完成一块填筑面，就进行一次相应的检测，然后进行循环工作面对提前准备。

2.4 堆石料填筑施工

堆石料区是本文工程案例中大坝的关键承重区，且料源和填筑质量的控制最为重要。首先，必须要保证堆石料具有良好的级配，最大粒径不能超过铺土厚度的2/3。在5mm以下的颗粒含量，应当在10-25%之间。在0.075mm粒径含量应当在5%以下，不均匀系数应当在10以上。料场的暴露需要加强爆破参数的控制，将料石的超径石进行剔除，然后对山顶表层开挖料实施选择性上坝，防止质量不达标的石料出现在坝面上。

针对堆石料的填筑，经常使用的填筑方法有三种：第一进占法、第二后退法、第三混合法。填筑松铺的厚度要控制在1.0m。首先，进占法的应用最为普遍，但是需要先形成填筑平台，然后在填筑平台上进行卸料。这样，可以最大限度的控制填筑的平整度。其次，如果运输车辆较多，那么就要优先选择后退法。这样，可以确保卸料的时候保证上坝强度，减少汽车轮胎的磨损。需要注意的是，如果没有控制好料堆间距，那么填筑平整度也会受到影响。最后，所谓混合法就是进占法和后退法的结合。但是，这种方法同样也需要先形成卸料平台，然后一边在平台上卸料，一边在压实上通过后退法卸料，这样既可以加强填筑平整度的控制，又可以有效提升上坝运输强度[2]。

为了保证碾压质量，还需要对堆石料进行洒水处理，在进行碾压处理。实际的加水量需要控制在10-25%。如果是在冬季施工，那么为了保证填筑质量，要减少对堆石料的加水，加强松铺厚度的控制，确保铺料厚度在90cm以下，碾压变数不少于10遍。

3  水利工程粘土心墙堆石料坝施工质量控制措施

3.1 完善施工质量管理体系

首先，项目法人要在施工现场进行施工质量管理机构的设置，安排充足的施工质量管理人员，完善相应的施工质量管理规章制度，落實每一位工作人员的岗位职责。其次，在实际的施工过程中，要对施工单位提出严格的要求，确保其按照既定的施工工序开展施工作业，并经过监理单位验收之后，再正式开始下一道工序。质量管理人员每天都要到施工现场了解施工现场的实际情况，针对施工现场出现的问题进行处理和解决。尤其是针对突发性技术问题，一定要联合各方面的力量进行处理与解决。最后，加强施工质量的检验，针对施工过程中使用到的施工材料、关键施工部位、隐蔽单元工程等进行有效的检验以及单位工程验收。

3.2 加强监理单位的质量控制

首先，按照要求选择具有一定资质的监理单位，并在施工现场成立专门的施工现场监理部门，并配置充足数量的监理人员。其次，所有的监理人员都要持证上岗，总监理工程师要常驻工地，根据施工现场的动态变化进行监理规划、监理实施细则的编写和调整，进行施工质量检验流程、评定流程以及验收流程的制定与完善。再次，监理单位要对施工全过程进行有效的跟踪检查，并对粘土心墙、砼浇筑以及灌浆等部位的施工采取旁站监理，对施工原材料以及中间产品进行见证取样。最后，不断地优化和完善监理日志以及监理月报等资料的编写与整理。

3.3 加强施工单位的质量保证

为了有效加强粘土心墙堆石料坝施工质量控制，需要加强施工单位的质量保证。首先，严格审核施工单位的施工资质，优先选择施工资质较高、施工经验丰富、施工能力强的施工单位。然后在施工现场成立专门的项目经理部门。其次，在施工现场引进岗位责任制，完善施工现场质量管理制度，确保项目经理可以常驻工地。再次，进行工地实验室的构建，并配置齐全检测设备，所有的管理人员以及关键岗位人员要持证上岗，严格按照施工质量检验要求选择足够的、专业性强的质检员，对施工现场的施工质量进行检验。最后，对施工现场与质量评定有关的资料进行整理归档[3]。

3.4 提升设计单位的施工现场服务水平

为了有效加强粘土心墙堆石料坝施工质量控制，需要提升设计单位的施工现场服务水平。首先，设计单位要分析施工现场的实际需求，安排具有一定资质、专业以及素养的设计人员时刻与施工单位沟通交流，根据施工现场实际情况进行设计变更，优化施工程序。其次，根据施工需求进行图纸供应与设计，并与施工人员做好及时、有效的技术交底。最后，实施项目法人负责制，通过设计单位、施工单位、监理单位、政府部门等各方面的共同努力，对施工质量进行提升。

4  结语

综上所述，在水利工程的施工过程中，粘土心墙堆石料坝施工发挥着十分重要的作用。要想保证粘土心墙堆石料坝施工质量，在明确具体的施工技术的同时，还要不断地完善施工质量管理体系、加强监理单位的质量控制、加强施工单位的质量保证、提升设计单位的施工现场服务水平。

参考文献：

[1]涂加强，杨华河.浅析粘土心墙堆石坝快速施工技术的应用[J].科学与财富，2017（24）：248.

[2]勐腊县大沙坝水库工程初步设计报告.

[3]勐腊县大沙坝水库工程大坝施工技术要求.