廣東大埔縣山豐水庫工程大壩土方填筑施工分析

唐俊標

（廣東省科源工程監理咨詢公司，廣東 廣州 510635）

大埔縣位于廣東省東北部，屬韓江中上游，是廣東省東北部通往福建等地的主要陸路交通口岸，是大埔縣的政治、經濟、文化和交通中心。山豐水庫位于大埔縣縣城西部湖寮鎮山豐村，是山豐村的主要水利樞紐，本文圍繞封山水庫工程大壩土方填筑施工展開分析。

1 工程概況

山豐水庫位于大埔縣縣城西部湖寮鎮山豐村，梅潭河二級支流山豐水河段，距離縣城10 km，屬于韓江流域。山豐水庫工程總庫容297.14 萬m3，是以灌溉為主，兼顧城鎮應急供水、防洪和發電等綜合利用的小(1)型水庫，等別為Ⅳ等。設計灌溉面積1660 畝。正常蓄水位215.0 m，正常蓄水位對應庫容235.14萬m3，死水位188.2 m，死庫容為7.72 萬m3。

山豐水庫為均質土壩，最大壩高42.4 m，壩頂寬6.0 m，壩頂長188 m，壩頂高程220.0 m，大壩填筑利用料場土源。

2 施工條件

2.1 氣象條件

山豐水庫所在地區大埔縣屬亞熱帶季風氣候。該地區受熱帶季風和北方冷空氣的影響，降雨具有雨日少、雨量多、強度大的特點。據三河壩站和百侯站記錄，多年平均降雨量1468.0 mm，最大降雨量2343.7 mm(1983 年百侯站記錄)，最小降雨量832.5 mm (2009 年百侯站記錄)，最大24 小時降雨為1970 年9 月14 日，為234 mm(百侯站記錄)。本流域年內分配極不均勻，4 月～9 月為雨季，降雨量約占全年降雨量的76%，其中5 月～6 月降雨量占全年降雨量30%，10 月至翌年3 月為旱季，降雨量約占全年降雨量的24%。由于年內降雨分配不均，加之強度大，主汛期雨量集中，極易造成洪澇災害。

2.2 水文條件

山豐水庫位于梅潭河二級支流山豐水河段，屬于韓江流域，壩址以上集雨面積6.41 km2，多年平均徑流量為463.9 萬m3。不同時段洪水成果見表1。

表1 施工期不同時段洪峰流量成果表 單位：m3/s

2.3 工程地質

壩址處地層由上至下劃分為第四系沖洪積層(Qal+pl)、第四系坡積土(Qdl)、燕山三期(γ52(3))花崗巖?；◢弾r按其風化程度分為全風化花崗巖、強風化花崗巖和弱風化花崗巖。

溢洪道地層巖性為花崗巖，自上而下為坡積土層，全風化層、強風化層，弱風化層。

3 土壩填筑施工重難點分析及應對措施

3.1 重難點分析

雨季土料含水量控制是施工的重點與難點，土料的含水量與所處環境有關且直接受雨季影響，如何控制土料含水量，如何加快雨后復工，將直接關系到整個大壩施工質量與進度。

3.2 解決方案及應對措施

3.2.1 土料含水量調控措施

復勘主要針對含水量、級配等施工質量控制因素，結合開采條件進行分區規劃。高塑性土備料場四周開挖截水溝，將地表徑流、地下水截斷、引流。礫石土料場在枯水季節采取深挖排水溝，翻曬、堆土牛的方式保存合格土料。高塑性土在備料時對高含水量土料翻曬、低含水量加水處理合格后堆存。需要增加含水量時采用溝渠灌水法調整，補水量較小時采用填筑面灑水。在料場開采過程派專人測定含水率，并指導料場含水量調控。必要時土料長距離運輸采取遮陽、避風和防雨措施[1]。

3.2.2 雨季施工料場措施

雨季覆蓋邊開采、邊剝離，利用表層覆蓋減小降水對土料含水量影響。利用晴天對含水量稍大的土料翻曬，堆土保持合格土料，晴天上壩前先剝離表層受雨水影響的不合格料。選擇集雨條件差、受降雨影響小，運輸設備便于進出的部位開采。枯水季節密布、深溝有效降低土料含水量部位受雨季影響小，可用于雨季施工[2]。加強高塑性粘土管理，及時清理料場四周排水溝，對合格土料表面覆蓋。

3.2.3 雨季壩面施工措施

采用快速施工，流水作業段劃分減小面積、搭接緊密縮小循環時間。土料鋪筑為拱形，中部高、上下游稍低，有利于排水。停工前土料表面壓成光面、形成上下游方向坡度有利排水，對表面覆蓋。復工后，先清理土料表面積水，對浸泡土料進行挖除，驗收后填筑下層土料。

4 土壩填筑施工

4.1 基面處理及填筑層面處理

防滲墻施工完成后進行土壩基礎開挖。開挖面需開挖至設計開挖高程，將樹木、草皮、樹根、亂石、不合格土、雜物以及各種建筑物等全部清除，壩基范圍內的坑、槽、溝等按壩身填筑要求進行回填處理，并將開挖基面的表層松土用壓路機壓實[3]。壩基開挖、清除的棄土、雜物、廢渣均運到指定地點堆放。然后進行四方聯測和隱蔽工程驗收。

基面采用推土機刨毛。如果已填筑好的土體表層較干燥時，用灑水車進行灑水濕潤，灑水時注意控制灑水量，以免過濕。

4.2 土方填筑

4.2.1 土料填筑各工序施工方法

考慮到施工實際情況及進度要求，土壩填筑分段進行填筑。施工中相鄰各施工段形成流水作業，均衡上升。如有接縫時，以1∶3～1∶5 的坡度斜坡面相接。填筑施工工序見圖1，合理安排，確保各工序流水作業。

圖1 填筑施工工序圖

4.2.2 卸料鋪土

用自卸汽車將土料運至填筑現場，沿壩軸線方向采用進占法卸料，土料用推土機攤鋪，每層攤鋪厚度不大于現場碾壓試驗確定的鋪土厚度，鋪填寬度應超出設計線0.5 m～0.8 m，以利于對設計邊坡的夯實和修整。

4.2.3 土料含水量檢測

土料鋪填過程中要對土料的含水量進行檢測，當土料含水量小于允許含水量范圍下限時，采取在土料表面灑水的方法提高土料含水量；當土料含水量高于含水量允許范圍上限時，用挖土機對其翻曬以降低土料含水量。

4.2.4 碾壓密實

土料攤鋪完成以及土料含水量在允許范圍內時，采用振動壓路機進行碾壓密實，壓路機的碾壓方向為順壩軸線方向（不得垂直于壩軸線碾壓），并控制壓路機的行駛速度不超過4 km/h，分段碾壓時，相鄰兩段交接帶碾跡應彼此搭接，順碾壓方向搭接帶寬度應為1 m～1.5 m，垂直碾壓方向搭接帶長度應不小于0.3 m～0.5 m，防止漏壓。

對邊角部位等填筑斷面邊不能用壓路機碾壓的地方，用2.8 kW 立式打夯機進行人工夯實。

4.2.5 取樣試驗

采用環刀法或挖坑灌水法檢測碾壓土的密實度（密實度要求為符合設計要求），經取樣檢查壓實合格后，方可繼續鋪土填筑，否則應采取補壓等措施。

4.2.6 修坡

土堤每填筑高3 m 左右，進行坡面修整，先用挖土機按設計邊坡進行坡面修整，挖土機修坡后預留20 cm 的保護層由人工挖除和坡面平整。

4.2.7 與剛性建筑物相接時的施工要求

在與巖石面接觸面上進行土方填筑時，將其表面的附著雜物清除干凈，并灑水濕潤，而后用1∶3 的濃粘土泥漿在巖石表面上涂刷3 mm～5 mm 厚，刷漿高度與填土高度相同，以利于土體與巖石面的接合。邊角部位的土料由人工配合挖土機鋪填，并在施工過程中避免機械與巖石結構物碰撞。

填土前，巖石表面乳皮、粉塵及其上附著雜物必須清除干凈。在巖石面上填土時，應灑水濕潤，并邊涂刷濃泥漿、邊鋪土、邊夯實，泥漿涂刷高度必須與鋪土厚度一致，并應與下部涂層銜接，嚴禁泥漿干涸后鋪土和壓實。泥漿土與水質量比宜為1∶X2.5～1∶X3.0，宜通過試驗確定。填土含水率控制在大于最優含水率1%～3%，并用輕型碾壓機械碾壓，適當降低干密度，待厚度在0.5 m～1.0 m 以上時方可用選定的壓實機具和碾壓參數正常壓實。壓實機具可采用振動夯、蛙夯及小型振動碾等。

5 結語

壩體填筑應針對壩體施工中的薄弱環節按一般規定與填筑施工方法及工藝執行，還應考慮結合部位的處理。如處理不當，將可能形成滲流通道，引發防滲體滲透破壞及垮壩。施工過程中，要嚴格按照碾壓式土石壩施工規范執行。廣東大埔縣山豐水庫大壩工程土方填筑分段進行，自卸汽車運輸土料、振動壓路機壓實，確保大壩土方填筑施工的安全順利實施。