仁懷市大沙壩水庫砼面板堆石壩填筑施工和質量控制

包真艷 毛天鵬

摘 要：砼面板堆石壩是當今水利水電工程建設的主流壩型之一，近年來，面板堆石壩發展突飛猛進，經過了早起引進-逐步創新-迅速發展三個階段，砼面板堆石壩的研究對水利的發展具有重要意義。文章主要通過介紹仁懷市大沙壩水庫砼面板堆石壩填筑施工情況、施工方法和質量控制方式，總結施工過程中應該注意的問題，采用“雙控”措施、抓好特殊部位施工是控制堆石壩質量的關鍵。

關鍵詞：砼面板堆石壩；填筑；質量控制

引言

面板堆石壩的發展大致可分成三個時期，1850～1940年是以拋填堆石為特征的早期階段，該階段修建的面板堆石壩壩高一般低于100m，壩體變形較大，面板開裂滲漏問題嚴重；1940～1965年為從拋填堆石到碾壓堆石的過渡階段，該階段面板堆石壩的發展基本停滯；1965年以后是以碾壓堆石為特點的現代階段，碾壓堆石完全取代了拋填堆石，隨著薄層碾壓施工技術的不斷進步和完善，面板堆石壩的數量和高度迅速增加，逐漸成為當今水利水電工程建設的主流壩型之一。

1 工程簡介

仁懷市大沙壩水庫工程位于貴州省仁懷市三合鎮盧榮壩村境內，地處赤水河右岸支流五岔河中下游大沙壩河段內。大沙壩水庫為中型水庫，Ⅲ等工程，擋水大壩（面板堆石壩）壩高超過70m，為高壩，故大壩為2級建筑物，其他主要建筑物溢洪道、取（放）水口、沖沙孔（洞）為3級建筑物。擋水建筑物（面板堆石壩）、泄水建筑物洪水標準：設計洪水重現期50年，校核洪水重現期1000年。放空兼沖沙、取水隧洞進口洪水標準與大壩相同。消能防沖洪水標準為重現期30年。大壩為砼面板堆石壩，最大壩高79.0m，壩頂高程508.00m，壩頂長330.0m，壩頂寬7.0m，最大壩底寬242.50m，大壩上、下游壩坡均為1：1.5（下游綜合壩坡為1：1.55）。庫區兩岸山體寬厚，無低埡口及單薄分水嶺分布，地表分水嶺高程均在在750m以上。庫區均為碎屑巖及粘土巖分布，巖性主要為泥巖為主夾砂巖，在庫區中前段以泥巖為主，兩岸地形坡度10°～30°，多為緩坡臺地，河谷寬緩、多呈寬口的“V”型谷，中后段兩岸多為砂巖出露，岸坡地形相對較陡，地形坡度25°～40°，局部為陡坡，河谷多呈“V”型谷。庫區總體屬為淺切向斜低山谷地地貌，水庫屬峽谷型水庫。

2 壩體填筑施工及質量控制

2.1 材料及施工要求

2.1.1 墊層料。墊層料由料場弱風化灰巖進行開采、加工獲得，顆粒要堅硬、耐久性好，不含粘土和有機物等雜質。墊層料的級配范圍：最大粒徑82mm，小于5mm粒徑的含量約為30%-40%；碾壓后干密度達到2.27g/cm3以上，孔隙率<15%，滲透系數k=1×10-4～1×10-3。

2.1.2 過渡料。過渡料為非塑性、碾壓后級配良好的細堆石料，顆粒堅硬，由料場弱風化灰巖進行開采、加工獲得，無粘土、有機物等雜質。過渡料的級配范圍：最大粒徑300mm，小于5mm粒徑的含量約為10%-30%；碾壓后干密度達到2.14g/cm3以上，孔隙率<20%，滲透系數k>1×10-3。

2.1.3 排水區料。排水區料由堅固的開采的灰巖堆成，排水區料的級配范圍：最大粒徑600mm，小于5mm粒徑的含量約為0%-10%；碾壓后干密度達到2.11g/cm3以上，孔隙率<20%，滲透系數k>1×10-2。

2.2 大壩填筑施工質量控制

2.2.1 上壩料料源質量控制。按設計級配的要求設計最優的爆破參數，嚴格遵照相關合理規范的開采程序和方法以獲取合格的填筑料。在現場將填筑料攪拌均勻，在確保每車料合格之后在放上壩，對填筑料的種類作好明顯的標識，以免因填筑料種類多而發生混裝現象。

2.2.2 運輸與卸料質量控制。運輸壩料采用相對固定的15t自卸汽車，在車頭外側懸掛“堆石料”標示牌，以區分其他料，經常保持進入填筑區的車輪胎的清潔，防止夾帶泥土帶入填筑區。鋪料前，用白石灰線圈出料區分界線，擺放料區標識牌達到警示作用，由相關工作人員指揮堆石料運輸車輛卸料地點，以保證物料的合理分布，為了減少物料分離，卸載堆石料，墊層料、過渡料分別采用端進法和后退法。

2.2.3 鋪料厚度控制。在鋪料的時候，在填筑面前方約5m處設立移動式標桿，用大功率的液壓式推土機。在刀片施加壓力，以便控制層厚。為防止由于物料分離導致的大空隙，刀片應從料堆一側的最底處開始推料，向另一側移動。

2.2.4 上壩料加水。大沙壩水庫填筑主要采用壩外加水和壩面補充灑水的方法，其中壩外加水量占總加水量的70%，壩上灑水占30%，一旦壩外加水站出現故障時，采用壩內充分灑水的方式，保證灑水的均勻性和加水量，要邊鋪料邊灑水。

2.2.5 碾壓質量控制。在壩體填筑中，確定經濟合理的施工碾壓參數，并嚴格按照碾壓參數控制碾壓質量，碾壓設備要處于良好的受控狀態，碾壓的時候要低速碾壓，并派專業工作人員在旁邊監督指導。質量檢測主要以控制碾壓參數為主，試坑法檢測干容重為輔的雙控法。

2.2.6 特殊部位的施工質量控制。壩體填筑時，應對特殊部位的處理進行特別重視，如壩體各區的交界部位、壩體與岸坡的接合部位，嚴格控制交界部位的質量。

2.2.7 測量質量控制。在大壩實施測量的過程中，應該采取現今的測量手段，配備責任心強的專業的測量人員，采用智能的測量方法，最大限度的提高測量的精度，減少誤差，確保測量數據的準確性和可靠性。

2.2.8 試驗檢測質量控制。壩區堆石料、過渡料采用前進法卸料及平料時大石塊自然滾落至本層底部，小石塊及細料大部分填充于大石塊的空隙間，部分留在表面，這樣有利于工作面的平整，提高碾壓質量，同時，細顆粒與大顆粒石料間的嵌填作用，有利于提高干密度，確保填筑質量。

3 施工中的體會

（1）施工過程中，砼面板堆石壩的填筑料需用量較大，施工的強度高，所以對石料場的選擇和規劃十分重要，因此，要作好料場的規劃和復查。（2）在施工中應注意填筑料的級配，取料時要粗細搭配，運到壩上卸料后，再用機械鋪均勻，并控制層高，局部用人工協助攤鋪。（3）墊層料受水的浸泡容易形成彈簧土，所以現場要嚴格控制養護水、灌溉水、雨水的堆積，設截水溝保護填筑的墊層料不受浸泡。（4）過渡區用于墊層區和排水區的過渡，其作用在于防止墊層中的細料在滲透水流作用下流失，而導致滲透破壞，這就要求過渡料和墊層料間必須滿足反濾準則。（5）大壩按規范要求采用挖坑方法測定填筑密度和孔隙率，該方法工作量大，還有選定試坑的偶然性較大，如果因局部堆石級配處于包絡線的邊界處，導致測得的孔隙率處于臨界狀態或略有超出時，采用“雙控”措施、抓好特殊部位施工是控制堆石壩質量的關鍵。

參考文獻

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