淺析水利工程中大壩填筑的施工管理論文
水利工程大壩填筑施工具有施工周期長、協(xié)作性高、流動性強、受外界因素影響大等特點。在管理的過程中，要根據(jù)大壩自身的特點，參考以往的施工經驗，分析可能出現(xiàn)的問題，并制定具體的處理措施。本文通過實際案例對水利工程大壩填筑的施工管理進行探討。
1案例介紹
某水利樞紐工程主要由發(fā)電工程和大壩工程兩個部分構成，其中粘土心墻堆石壩的總建設高度為98.3m，壩頂?shù)目傞L度為1103.2m，寬度為12m。上游、下游壩坡坡比為1∶2。填筑總量為1458萬m3。
2壩體的基本結構和技術要求
壩體主要由粘土心墻防滲體、反濾料、壩基過渡層、壩殼砂礫料、壩殼渣石料構成。其技術標準如下：
2.1粘土心墻防滲體技術標準
主要粘土作為填筑材料，要求壓實度在98%以上，含水量控制在21%左右，干密度控制在1.61g/cm3，滲透系數(shù)控制在1×10-5cm/s，有機質含量在2%以內，水溶鹽含量控制在3%以內。完成碾壓施工后要進行取樣試驗。
2.2壩基過渡層技術標準
壩基過渡層使用碾壓后級配良好的砂礫石料，要求砂礫具有耐久性。雜質中不能有有機物和粘土。填筑相對密度控制在0.75以上，干密度控制在2.01g/cm3。完成碾壓后，滲透系數(shù)要在1×10-3cm/s。過渡料的顆粒直徑控制在5～80mm之間。
2.3反濾料的技術標準
使用經過篩選后具有良好級配的砂礫石料作為反濾料，要求反濾料顆粒具有耐久性和堅硬等特點。不能含有有機物質和粘土，設計干密度控制在2.01g/cm3，相對密度在0.75以上。
2.4壩殼砂礫料的技術標準
壩殼砂礫料中的含泥量在5%以內，最大粒徑在鋪料厚度的2/3以內。填筑相對密度在0.75以內。設計干密度為1.98g/cm3。完成碾壓后，滲透系數(shù)要超過1×10-3cm/s。
2.5壩殼渣石料的技術標準
壩體殼渣石料主要來自于溢洪道的開挖料，主要在心墻下游壩殼的干燥區(qū)進行應用。填筑密度在0.75以上。在實際填筑過程中，需要完成碾壓試驗和室內試驗工作后再確定。
3粘土心墻防滲體的施工管理
3.1施工措施
本工程使用74kW推土機將覆蓋層清理干凈，使用2m3的正鏟挖掘機裝挖土料，然后使用20t自卸汽車將土料運輸至壩上。使用拖拉機牽引12～18t碾壓設備進行碾壓，并使用2.8kW蛙式夯實機進行補夯。填筑施工時，使用平層填筑的方式進行施工。由于粘土料場試驗區(qū)段含水率在21%～25%之間，所以設計最佳含水率為21%。在對比不同碾壓次數(shù)和鋪土厚度后，最終將鋪土厚度確定為35cm。結合料場上壩中含水率和料場含水率的編號情況，將碾壓次數(shù)確定為6遍、8遍、10遍和12遍。在開采時，不宜傾斜，定期檢查料源中含水率的變化情況。一旦天然含水率大于設計中的最佳含水率±2%，要對料源進行翻曬，將干密度控制在1.61～1.63g/cm3之間，將壓實度控制在0.98～0.99之間。
3.2質量管理措施
在巖面或混凝土填土時，要先在其表面灑水濕潤，涂刷濃泥漿的同時進行鋪土和夯實施工。不允許泥漿凝固以后再進行鋪土和壓實施工。涂層的厚度控制在3～5mm之間，泥漿的重量比控制在1∶2.6～1∶3.0之間。在進行裂隙巖面的填土施工時，首先進行灑水，然后一邊涂刷水泥砂漿，一邊進行鋪土施工和壓實施工。碾壓工作要在砂漿初凝之前完成。將涂層的厚度控制在6～11mm之間。對于巖石岸坡和防滲體寬度為1.6～2.0m的邊角處，使用小型振動機夯實，和壩體的搭接寬度>1m。對于混凝土建筑物、岸坡和摻合土、礫質土結合的`位置，為了防止和粗料直接產生接觸，使用高塑性粘土進行填筑，填筑寬度控制在1～2m。在對混凝土墊層和平坦的基巖的首層土料進行壓實時，要做好排氣工作。當出現(xiàn)爬坡脫空的情況時，要將補填挖除。在土層表面的水分蒸發(fā)過快，氣候比較干燥時，對壓實表面灑水濕潤后再進行鋪料。
在雨季施工時，日降雨量大于15mm時，要暫時停止心墻填筑施工。使用塑料布對心墻進行覆蓋。雨后使用推土機進行刨毛、清面后再進行上層的填筑施工。對于一些無法碾壓到的位置，使用打夯機夯實。
3.3檢測施工質量
使用“三步檢測”的方法對粘土心墻的填筑質量進行檢測。首先檢測料場粘土料的含水率，保證土料的合格性。然后使用環(huán)刀法進行常規(guī)取樣，取樣時根據(jù)手感、目測來對實際壓實效果進行判斷，如果涂料壓實達到設計要求，使用鐵鍬很難挖動，土層切割開后土層連續(xù)、密實，并且表面光滑細膩，使用手掰土塊時，會感覺到抗折力。目測和手感合格后，利用環(huán)刀法對壓實的含水率、干密度進行檢測。得出試驗數(shù)據(jù)后，將質量檢測報告填寫好，并要求監(jiān)理人員進行簽證。
4反濾料、過濾料填筑施工管理
在施工時，使用分層分段的方法進行鋪料施工，要等到鋪筑好土料后才能進行反濾料的施工。鋪筑好反濾料后，為了防止車輛對反濾料造成污染，不允許車輛從反濾料填筑層通過。反濾料中混入土料時，要馬上清理出去。在對界面的反濾料和過渡料進行鋪筑時。要保持界面清潔，寬度要達到設計要求。通常情況下，填土和反濾料交叉區(qū)域的寬度要是土層厚度的1.4倍以上。雨季施工時，注意不要將車輪上的泥沙帶入到填料中。禁止大重量汽車從路面通過。在鋪筑反濾料時，將反濾料中的含水量控制在3.5%以內。施工時，不允許有水分摻入。冬季施工時，清理干凈填筑料表層的積雪層或冰凍層，確保填筑施工可以達到規(guī)定要求。施工時，盡量提高碾壓次數(shù)和碾壓壓力。雨后重新施工時，要將含水量超標的反濾料以及被泥沙污染的反濾料進行處理。
5壩殼砂礫料施工質量和檢測方法控制
由于壩殼料中的細料組比較少、粗粒料的含量比較多，并且組粒料的含量缺乏均勻性。在進行碾壓試驗時，要將粗粒的含量控制在90%左右。進行碾壓試驗后，設計鋪料厚度控制在70cm左右，碾壓次數(shù)為8次。進行填筑時，從上游逐漸向圍堰側向左壩段的方向進行填筑施工。使用錯距碾壓的方式進行碾壓施工，錯距寬度控制在0.3m以上。碾壓設備的施工方向和壩軸線的方向平行。使用一噸小型振動碾對防滲墻和壩肩進行碾壓。適當增加碾壓次數(shù)，在鋪筑上游壩坡和下游壩坡時，要留出一定的余量。冬季不允許進行壩殼料施工。為了防止心墻被凍壞，停止施工前，要保證壩殼料填筑超過心墻的1.6～2.1m。
施工完成后，使用挖坑灌水法檢測壩殼料的顆粒級配和壓實相對密度，并使用表面波壓實密度儀法進行輔助檢查。一般每2000m3抽選出一組進行檢測。
6壩殼渣施工管理
壩殼渣施工時，主要需要做好以下五個方面的檢測工作：
(1)檢查碾壓設備的質量和規(guī)格、振動碾的振動力和振動頻率;
(2)檢查填筑位置壩料的質量以及邊界的控制情況，檢查反濾料和防滲體壩殼料之間的平起關系;
(3)檢查碾壓參數(shù)和鋪料厚度;
(4)檢查岸坡、壩基和壩體、剛性建筑物的結合情況，檢查縱向接縫和橫向接縫的處理情況，檢查土砂結合處使用的壓實方法以及施工質量情況;
(5)檢查填筑料中是否存在夾泥和大直徑石粒集中的情況。
在壩殼渣石料填筑施工時，重點做好壓實參數(shù)的控制工作，并根據(jù)規(guī)定要求取樣檢測級配和干密度，并做好記錄工作。使用挖坑灌水法檢測壩殼渣石料填筑現(xiàn)場的施工密度，檢測后要求試坑直徑是壩料最大顆粒直徑的兩倍以上。
7結語
本水利工程為了保證大壩填筑施工的施工質量，主要從施工技術、施工質量控制、施工質量檢測等方面開展管理工作。工程施工完成后，管理效果良好，值得類似工程借鑒引用。
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