亭口水庫圍堰施工方法研究

聞 芳

（陜西省寶雞峽管理局興平總站 陜西 興平 713100）

1 工程概況

亭口水庫工程地處陜西省咸陽市長武縣境內彬長礦區中部、涇河一級支流黑河上，壩址位于黑河干流下游，距河口2.0km。工程建設開發的主要任務是給彬長礦區工業供水和彬、長兩縣縣城生活供水，同時兼有減淤、發電等功能，屬綜合利用的大（二）型Ⅱ等水利工程。工程樞紐由大壩、溢洪道、泄洪排沙洞、輸水洞、壩后電站等建筑物組成。本工程采用上下游圍堰一次性攔斷河床的圍堰導流方式，利用泄洪排沙洞導流。根據招標技術文件，大壩施工導流建筑物按4級設計，導流標準選取為10年一遇的洪水標準，相應的洪峰流量為Q=1310m3/s。經調洪計算，堰前水位868.60m，堰頂高程869.80m。

上游圍堰軸線長度約412m，設計堰頂寬度8m，最大圍堰高度18.80m，堰體上、下游坡比分別為1∶2.2和1∶2.0。圍堰為粘土心墻防滲，在防滲心墻的上、下游分別為砂礫石填筑料區，護坡采用鉛絲籠塊石護坡（或塊石護坡），圍堰標準橫剖面詳見圖1（上游圍堰標準橫剖面圖）。

下游圍堰設計洪水標準為P=10%，Q=452.7m3/s，堰頂軸線長度約290m，頂部寬度8m，圍堰最大高度3.5m，堰體為粘土心墻土石結構，在防滲心墻的上、下游分別為砂礫石填筑料區，迎水面采用塊石護坡；圍堰上下游邊坡均1:2.0，堰頂高程854.2m。上下游圍堰標準剖面見圖 1、圖 2。

2 關鍵問題

（1）圍堰結構穩定性。圍堰是水利工程建設的基礎性工程，是主體工程開始的最重要先行工作，圍堰結構是否穩定牢固，將直接影響到整個水利工程建設的成敗。因此圍堰的設計施工一定要因地制宜，使圍堰的結構穩定性足夠，從而從根本上保證整個后續工程建設的穩定。

（2）圍堰的設計應該科學合理，施工過程、方法應盡可能的簡單易行。圍堰的設計將直接決定著圍堰的施工方向，如何施工、如何維護、如何防范水流對圍堰土體的沖擊等都應該納入設計范疇，必要時還需考慮圍堰的拆除問題。因此必須從整體考慮，從全局出發，既要保證施工簡單，又要保證施工的速度及質量。

（3）應綜合考慮水流、圍堰施工的走向，減少局部的沖刷問題。

（4）注重圍堰的防滲問題。圍堰的主要作用是保持主體工程施工的基坑的干燥無水，為主體工程施工提供條件，故圍堰的防滲問題也就顯得特別重要。

3 圍堰施工

圍堰填筑主要分為三大部分，上游的砂礫石料填筑，中部的防滲土料填筑，下游的砂礫石料填筑。上游砂礫石和中部土料平起填筑，下游砂礫料在正式截流后開始填筑。圍堰858m以下施工共分278個單元，其中上游圍堰225個，下游圍堰53個。

3.1 測量放線

圖1 亭口水庫上游圍堰標準剖面圖

圖2 亭口水庫下游圍堰標準剖面圖

圍堰基礎及岸坡處理完成后，按設計要求利用萊卡TC802型全站儀測量放樣。確定各填筑料區的交界線，白灰撒線并插標志牌進行標識，并在兩岸岸坡基巖面上標寫高程及樁號。

3.2 基礎開挖與處理

防滲心墻基礎開挖采用兩臺1.6m3挖掘機接力、翻倒裝車，4臺20t自卸汽車運至堆渣區。用1.6m3挖掘機清除基巖松動塊石及強風化巖石至弱風化巖層表面，再用高壓水泵沖洗基巖面。在基坑內安設多臺大流量污水泵將槽內積水抽排至心墻填筑區以外，給土料填筑提供干地施工環境。

砂壤土基礎開挖采用1.6m3挖掘機翻倒裝車，20t自卸汽車運至堆渣區。待挖至砂礫石基礎后并經自檢、復檢合格后，報請監理驗收；待驗收通過后對圍堰原始基礎砂礫石、砂壤土層由18t自行式振動碾碾壓8遍，然后在河床表面開始填筑砂礫石料。

3.3 土料填筑施工方法

填筑時自卸汽車將料直接卸入工作面，220HP推土機推平，人工輔助平整。分段鋪筑時，做好基礎和岸邊接觸處填料及接縫各層之間的連接，防止產生層間錯動或折斷現象。在斜面上的橫向接縫應收成緩于1∶2的斜坡。局部振動碾不能碾及的部位，采用蛙夯夯壓密實。土層碾壓機具的行駛方向以及鋪料方向應平行圍堰軸線；靠兩岸的接觸帶土料則用滿載的運料汽車或裝載機輪胎順岸邊進行壓實。嚴格采用碾壓試驗確定并經監理工程師批準的參數：土料的每一填土層40cm碾壓6遍進行施工，碾壓施工完畢后嚴格按照“三檢制”驗收合格后，報請監理驗收，經監理檢查合格后才能繼續鋪筑上一層。在繼續鋪筑上層新土之前，對壓實層表面殘留的、被碾子凸塊翻松的半壓實土層進行處理，以免形成土層間結合不良的現象。壓實土體嚴格控制不能出現漏壓虛土層、干松土、彈簧土、剪力破壞和光面等不良現象。土料本身鋪土面盡量平起，以免造成過多的接縫。若由于施工需要進行分區填筑時，其橫向接縫坡度不陡于1∶3。斜墻內不留縱向接縫。在接合的坡面上，配合填筑的上升速度，將表面松土鏟除至已壓實合格的土層為止。坡面須經刨毛處理，并使含水量控制在規定的范圍內，然后才能繼續鋪填新土進行壓實。汽車穿越防滲體路口段，應經常更換位置，不同填筑層路口段應交錯布置。對路口段超壓土體的處理應經監理人批準。被污染的土料，應清除干凈。

3.4 土工布施工方法

在圍堰上游側砂礫料和土料之間采用400g/m2的土工布作為反濾層；在圍堰下游側砂礫料和土料之間采用500g/m2的土工布作為反濾層。為保證土工布位置準確，在土工布攤鋪前有測量人員測量并放出施工邊線，用白灰線進行標識。土工布與土料、砂礫料平起填筑，即一層土工布和一層土料，砂礫料同步鋪料，振動平碾騎縫碾壓。土工布與土料、砂礫料連接時，保證心墻的設計厚度不受侵占。分段鋪筑時，做好接縫處各層之間的連接，防止產生層間錯動或折斷現象。在斜面上的橫向接縫應收成緩于1∶2的斜坡。

土工布與砂礫料交界處的壓實采用振動平碾壓實，碾子的行駛方向平行于界面，嚴格控制心墻土被帶至土工布而發生污染。土工布與岸邊接觸處采用振動平碾順岸邊進行壓實。對振動碾無法到達的邊角部位，由人工配合1t液壓振動夯板壓實。

3.5 砂礫料填筑施工方法

砂礫料采用圍堰基坑開挖利用料，采用1.6m3反鏟挖裝，20t自卸車運輸卸料，后退法填筑，220HP推土機推平，20t自行式振動碾碾壓。碾壓時采用錯距法順圍堰軸線方向進行，中低速行駛。嚴格采用碾壓試驗確定并經監理工程師批準的參數：鋪料層厚60cm及碾壓遍數6遍進行施工。鋪筑碾壓層次分明，做到平起平升，以防碾壓時漏碾欠碾。

振動碾難于碾及的地方，用蛙夯進行壓實，壓實遍數按業主和監理人指示做出調整。岸邊地形突變及坡度過陡而振動碾碾壓不到的部位，適當修整地形使振動碾到位，局部用振動板或振動夯壓實。

上圍堰料必須保證質量，嚴禁草皮、樹根及含泥量＞5%的石料上圍堰。

3.6 上游護坡施工

圍堰上游干砌石護坡厚0.5m，上游護坡隨圍堰體上升同步進行，滯后圍堰體填筑3m。干砌石護坡采用外購塊石，20t自卸汽車運至圍堰面，人工配合1m3挖掘機進行砌筑。護坡施工中，將塊石大面朝外，其外線與設計圍堰坡線誤差不超過0～+100cm，所有明縫均用小片石料填塞緊密。護坡鉛絲籠塊石采用先擺籠后人工裝石的施工方法，1.6m3挖掘機配合人工施工。

3.7 上游砂壤土壓重層施工

上游砂壤土壓重層料源主要來自于壩基及圍堰基礎開挖砂壤土，壓重層施工主要采用20t自卸汽車運輸，后退法填筑，220HP推土機推平。用推土機或1.6m3反鏟碾壓整平，上游邊坡采用反鏟進行修整壓面。

4 結論及建議

（1）圍堰進占過程質量控制至關重要，建議派人24小時現場值班，質檢人員要旁站監督?，F場值班工程師要嚴格要求，對不合質量要求的施工要制止、處理，對出現的技術問題要及時給予答復。

（2）嚴格按照施工組織的要求在指定的地方堆放物料，不得將不同規格的土石料混雜堆放。不同性質和規格的物料要在其堆放場邊掛立標示牌。

（3）測量隊在戧堤進占開始后要經常校核圍堰主軸線，保證圍堰軸線和物料分區不出問題。在圍堰填筑過程中及時測放物料分區線。

（4）筑堰前，必須將堰底下河床底上的雜物、石塊及樹根等清除干凈。陜西水利

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