菏澤市魏樓水庫圍壩填筑質量控制要點淺析

馮 敏，曲延成，孫圣潔

（1.鄄城縣農村自來水服務中心，山東 菏澤274600；2.山東潤魯工程咨詢有限公司，山東 濟南250109）

菏澤市魏樓水庫位于菏澤市區西北約12km的勝利溝上，是為解決菏澤市城區及周邊地區飲水安全而興建的一座中型水庫。工程建設主要包括：圍壩填筑、入庫泵站、入庫涵洞、出庫泵站、勝利溝節制閘、截滲溝、管理房及輸水管道，其中圍壩設計為土工膜防滲均質土斜墻壩。項目建設是為了向菏澤市城區提供城鄉生活用水。現結合水庫圍壩填筑與壓實施工過程中的實踐經驗，對平原水庫土質均質壩填筑壓實控制要點進行探討，為平原水庫均質土壩施工實踐提供質量控制方法。

1 圍壩施工前期質量控制

1.1 土料選定

對庫區土料檢測后，選定①層砂壤土為筑壩土料。庫區地貌基本平坦，土層厚度基本穩定，采用平均厚度法計算庫內壩料儲量。經計算得出①層砂壤土開采量為482.65萬m2，為圍壩填筑需用土料的2.3倍，可以滿足筑壩工程用料之需。

1.2 料場復勘

料場復勘根據《水利水電工程天然建筑材料勘察規程》（SL251-2015）要求，對地勘報告中的水文地質情況進行復核，測量庫區的原始地貌并計算土方量，以便后續施工控制。由于水庫占地面積較大，庫區內存在村莊一座、多處藕池土坑、2條主溝渠、遍布輸水抗旱溝。料場復勘時對擬筑壩土料取樣檢測要排除庫區內的村莊周邊、坑塘、溝渠等不良土質區域。取樣時將地面以下1m左右的土料挖除，取地下1～2m左右土料，采用立挖與斜挖相結合的方法進行混合，確保土料充分混合均勻后取樣。

檢查取樣土料發現，土料主要由砂壤土組成，夾雜少部分裂隙黏土，無淤泥、腐殖質土、泥炭土，可作為筑壩土料使用。對土料進行天然狀態下物理性試驗及擊實后控制狀態下的力學性試驗。通過土工擊實試驗確定擬定圍壩填筑土料的最大干密度、最優含水率。

1.3 圍壩施工劃分

水庫圍壩填筑工程量較大，涉及的施工機械人員多，需要結合工程實際情況分區施工，結合庫區土方開挖同步施工。圍壩填筑分區以沿壩軸線方向200～300m為宜，各分區內可分為2～3個工作面，確保分區工序循環施工。圍壩圓弧段分區可適當加長。

結合圍壩填筑分區情況對料場、庫區內臨時道路、降排水溝布置。根據圍壩填筑各區需要的土方量設置取土料場大小，運土上壩的運距要盡可能短；庫區內臨時道路布置要考慮到土方上壩及棄土外運情況，一般按照1～2條主路，若干條支路設置，根據棄土區的數量、大小、位置情況設置圍壩的臨時棄土路口；水庫土方開挖深度已超過地下水位線，需要提前設置降排水溝進行明渠降水，降排水溝布置要盡可能的利用原有溝渠，設置主、支降排水溝，根據實際情況將水排入下游溝渠。

1.4 現場碾壓試驗

1）根據設計圖紙要求及施工單位機械情況，首先確定施工機械及每層鋪土厚度：施工機械選擇選擇采用22t振動壓路機，每層鋪土厚度定為0.3m。如試驗結果不能滿足設計要求，再調整鋪土厚度重復以下試驗步驟。

2）圍壩試驗段分區設置：現場試驗段平均劃分為3個區域，根據確定的最優含水率上下浮動2%區分，采用灑水、晾曬的方式控制含水率，以含水率試驗的方法嚴格控制各區域的含水率，以確保碾壓試驗結果準確。

3）對圍壩試驗段上土平整及控制含水率后，采用22t振動壓路機進行碾壓2～6遍，自第2遍碾壓完成后開始，對各區域取樣進行密度試驗，以確定當前碾壓遍數后的壓實度。第一層土料碾壓結束后，再上第二層土料，重復以上步驟控制。魏樓水庫水庫現場碾壓試驗共上4層土料，均進行取樣檢測，檢測結果平均干密度保留小數點后兩位，壓實度保存小數點后3位。

4）結合施工現場碾壓效果對現場碾壓試驗結果進行對比分析，確定圍壩填筑施工的控制參數。

2 圍壩填筑施工的質量控制

2.1 土料上壩控制

土料上壩前要測量校準圍壩施工邊線，并進行壩基清基，按設計單位要求對壩基原始基面進行壓實檢測。土料上壩要計算好每層需要土方量，上壩平整時利用水準儀控制鋪土厚度，發現超過鋪土厚度部分的土方，由推土機推至圍壩兩側。上壩土料自開挖時就嚴格控制質量，選擇地下1～2m左右的土料上壩，表層土、含雜物較多土及下部含水率高的土方外運至棄土區。對土料中存在的葦根等雜物，采用人工撿拾出來。如上壩土方直徑過大時，用旋耕機粉碎較大土塊。上壩車輛嚴格按進占法卸料，推土機及時整平，避免上壩車輛多次反復在已壓實的填筑土層上行駛。

2.2 土料壓實質量控制

碾壓前要控制筑壩土料含水率在最優含水率-2%～3%的范圍以內。土料碾壓時沿圍壩壩軸線方向行進，采用進退重跡搭接法碾壓，進退方向上依次延伸到相鄰的工作面，搭接寬度不小于0.5m。圍壩各工作面之間的橫向接坡不陡于1∶3，坡面必須壓實，圍壩填筑相鄰高差不宜超過1m。預留圍壩臨時棄土路口根據庫區土方剩余情況及時回填，兩側圍壩高差過大時，對兩側圍壩陸續進行削坡直至合格方可填筑。

土料壓實檢測主要有填筑高程檢測及壓實度檢測。填筑高程檢測是利用水準儀對每層土壓實厚度檢測；壓實度檢測主要采用環刀取樣送檢，一般在每層壓實土方厚度約1/3處取樣。

2.3 雨季施工質量控制

在雨季施工中，首先要設置圍壩下游設置臨時排水溝槽，沿壩軸線方向每50m設置一道。施工中及時關注天氣情況，在開始下雨前停止土方上壩，對已上壩土方進行平整快速壓實，待雨過后再進行下一步施工。下雨后要對圍壩兩側及時進行檢查，對雨水沖刷產生的溝槽及時修整壓實。

2.4 做好沉降預留

圍壩填筑完成時應預留圍壩沉降量，并設置沉降位移觀測點。預留沉降量由《碾壓式土石壩設計規范》（SL274-2020）附錄E計算得出，定期對沉降位移觀測點進行測量記錄。

3 結語

目前，菏澤市魏樓水庫圍壩填筑工程已施工完成，通過了分部工程驗收。結合本工程圍壩填筑施工經驗，對施工過程中的各個環節及相應工序的銜接進行研究；就如何控制圍壩填筑前中后期的施工質量，完善施工程序，提高工作效率進行論證，可對促進平原水庫均質土壩施工質量提供借鑒。