菏泽市魏楼水库围坝填筑质量控制要点浅析

冯 敏，曲延成，孙圣洁

（1.鄄城县农村自来水服务中心，山东 菏泽274600；2.山东润鲁工程咨询有限公司，山东 济南250109）

菏泽市魏楼水库位于菏泽市区西北约12km的胜利沟上，是为解决菏泽市城区及周边地区饮水安全而兴建的一座中型水库。工程建设主要包括：围坝填筑、入库泵站、入库涵洞、出库泵站、胜利沟节制闸、截渗沟、管理房及输水管道，其中围坝设计为土工膜防渗均质土斜墙坝。项目建设是为了向菏泽市城区提供城乡生活用水。现结合水库围坝填筑与压实施工过程中的实践经验，对平原水库土质均质坝填筑压实控制要点进行探讨，为平原水库均质土坝施工实践提供质量控制方法。

1 围坝施工前期质量控制

1.1 土料选定

对库区土料检测后，选定①层砂壤土为筑坝土料。库区地貌基本平坦，土层厚度基本稳定，采用平均厚度法计算库内坝料储量。经计算得出①层砂壤土开采量为482.65万m2，为围坝填筑需用土料的2.3倍，可以满足筑坝工程用料之需。

1.2 料场复勘

料场复勘根据《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251-2015）要求，对地勘报告中的水文地质情况进行复核，测量库区的原始地貌并计算土方量，以便后续施工控制。由于水库占地面积较大，库区内存在村庄一座、多处藕池土坑、2条主沟渠、遍布输水抗旱沟。料场复勘时对拟筑坝土料取样检测要排除库区内的村庄周边、坑塘、沟渠等不良土质区域。取样时将地面以下1m左右的土料挖除，取地下1～2m左右土料，采用立挖与斜挖相结合的方法进行混合，确保土料充分混合均匀后取样。

检查取样土料发现，土料主要由砂壤土组成，夹杂少部分裂隙黏土，无淤泥、腐殖质土、泥炭土，可作为筑坝土料使用。对土料进行天然状态下物理性试验及击实后控制状态下的力学性试验。通过土工击实试验确定拟定围坝填筑土料的最大干密度、最优含水率。

1.3 围坝施工划分

水库围坝填筑工程量较大，涉及的施工机械人员多，需要结合工程实际情况分区施工，结合库区土方开挖同步施工。围坝填筑分区以沿坝轴线方向200～300m为宜，各分区内可分为2～3个工作面，确保分区工序循环施工。围坝圆弧段分区可适当加长。

结合围坝填筑分区情况对料场、库区内临时道路、降排水沟布置。根据围坝填筑各区需要的土方量设置取土料场大小，运土上坝的运距要尽可能短；库区内临时道路布置要考虑到土方上坝及弃土外运情况，一般按照1～2条主路，若干条支路设置，根据弃土区的数量、大小、位置情况设置围坝的临时弃土路口；水库土方开挖深度已超过地下水位线，需要提前设置降排水沟进行明渠降水，降排水沟布置要尽可能的利用原有沟渠，设置主、支降排水沟，根据实际情况将水排入下游沟渠。

1.4 现场碾压试验

1）根据设计图纸要求及施工单位机械情况，首先确定施工机械及每层铺土厚度：施工机械选择选择采用22t振动压路机，每层铺土厚度定为0.3m。如试验结果不能满足设计要求，再调整铺土厚度重复以下试验步骤。

2）围坝试验段分区设置：现场试验段平均划分为3个区域，根据确定的最优含水率上下浮动2%区分，采用洒水、晾晒的方式控制含水率，以含水率试验的方法严格控制各区域的含水率，以确保碾压试验结果准确。

3）对围坝试验段上土平整及控制含水率后，采用22t振动压路机进行碾压2～6遍，自第2遍碾压完成后开始，对各区域取样进行密度试验，以确定当前碾压遍数后的压实度。第一层土料碾压结束后，再上第二层土料，重复以上步骤控制。魏楼水库水库现场碾压试验共上4层土料，均进行取样检测，检测结果平均干密度保留小数点后两位，压实度保存小数点后3位。

4）结合施工现场碾压效果对现场碾压试验结果进行对比分析，确定围坝填筑施工的控制参数。

2 围坝填筑施工的质量控制

2.1 土料上坝控制

土料上坝前要测量校准围坝施工边线，并进行坝基清基，按设计单位要求对坝基原始基面进行压实检测。土料上坝要计算好每层需要土方量，上坝平整时利用水准仪控制铺土厚度，发现超过铺土厚度部分的土方，由推土机推至围坝两侧。上坝土料自开挖时就严格控制质量，选择地下1～2m左右的土料上坝，表层土、含杂物较多土及下部含水率高的土方外运至弃土区。对土料中存在的苇根等杂物，采用人工捡拾出来。如上坝土方直径过大时，用旋耕机粉碎较大土块。上坝车辆严格按进占法卸料，推土机及时整平，避免上坝车辆多次反复在已压实的填筑土层上行驶。

2.2 土料压实质量控制

碾压前要控制筑坝土料含水率在最优含水率-2%～3%的范围以内。土料碾压时沿围坝坝轴线方向行进，采用进退重迹搭接法碾压，进退方向上依次延伸到相邻的工作面，搭接宽度不小于0.5m。围坝各工作面之间的横向接坡不陡于1∶3，坡面必须压实，围坝填筑相邻高差不宜超过1m。预留围坝临时弃土路口根据库区土方剩余情况及时回填，两侧围坝高差过大时，对两侧围坝陆续进行削坡直至合格方可填筑。

土料压实检测主要有填筑高程检测及压实度检测。填筑高程检测是利用水准仪对每层土压实厚度检测；压实度检测主要采用环刀取样送检，一般在每层压实土方厚度约1/3处取样。

2.3 雨季施工质量控制

在雨季施工中，首先要设置围坝下游设置临时排水沟槽，沿坝轴线方向每50m设置一道。施工中及时关注天气情况，在开始下雨前停止土方上坝，对已上坝土方进行平整快速压实，待雨过后再进行下一步施工。下雨后要对围坝两侧及时进行检查，对雨水冲刷产生的沟槽及时修整压实。

2.4 做好沉降预留

围坝填筑完成时应预留围坝沉降量，并设置沉降位移观测点。预留沉降量由《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2020）附录E计算得出，定期对沉降位移观测点进行测量记录。

3 结语

目前，菏泽市魏楼水库围坝填筑工程已施工完成，通过了分部工程验收。结合本工程围坝填筑施工经验，对施工过程中的各个环节及相应工序的衔接进行研究；就如何控制围坝填筑前中后期的施工质量，完善施工程序，提高工作效率进行论证，可对促进平原水库均质土坝施工质量提供借鉴。