浅谈水库大坝坝体填筑

时间：2022-05-03 06:11:06 职称论文我要投稿

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浅谈水库大坝坝体填筑

　　导读：某水库坝体填筑是在坝基、两岸坡处理验收以及相应部位的趾板砼浇注完成以后进行，基础处理合格后按设计要求测量确定各填筑区交界线，撒石灰进行标志。砼面板堆石坝以控制变形为主导设计思想，压实是控制施工质量的关键，因此坝体填筑前必须进行碾压试验，以便确定最合适的碾压参数，取得最优的压实效果。该水库大坝主堆石区填料由自卸汽车运输卸料采用进占法、倒退法填筑，卸料堆之间保留了一定的间隙，采用推土机平仓以使粗径石料滚落底层而细石料留在面层以利于碾压，超径石尽量在料场解小，水库主次堆石厚度分别为60cm、80cm，施工中坝料中超粒径的大块石一律清除坝外减少了大块石集中和架空现象，保证了填筑质量。

浅谈水库大坝坝体填筑

　　关键词：水库大坝，坝体填筑，施工

　　某水库坝体填筑是在坝基、两岸坡处理验收以及相应部位的趾板砼浇注完成以后进行，基础处理合格后按设计要求测量确定各填筑区交界线，撒石灰进行标志。该水库面板堆石坝面板后设垫层区，垫层水平宽3m，垫层后设过渡区，水平宽4m，以下为主堆石区，坝轴线以下为次堆石区，坝体下游护坡采用干砌石。

　　该水库面板堆石坝坝体填筑石料料场位于坝址下游近800m的河床右岸坡，此河段为基本对称的“V”型谷，石料岩性主要为绢云母长石英片岩、绢云母长石英片岩互层，局部偶夹碳酸盐岩化泥质岩，岩石厚度大、颗粒细结构致密、坚硬，节理裂隙不发育，石质属坚硬岩料，且储量丰富，具有较好的露天开采条件，运距0.5—0.6km。

　　1、坝料开采

　　该水库坝料开采采用洞室爆破，洞室爆破后石料破碎大，基本上可以满足设计填料粒径，作为主、次堆石区和过渡区的填筑料。整个坝体填筑料分为两阶段爆破开采，第一阶段填筑爆破共3次，第一阶段爆破后大坝填筑高度达到度汛高程，第二阶段共四次爆破。

　　过渡料主要是对垫层料起反滤作用，反滤料的选择要保证级配，过渡料是从料场中选择级配合适的料，经颗粒分析试验，符合级配的料才进入坝体填筑区。垫层料采用库区两岔河交汇处冲积的砂砾石。级配良好、开采条件好、运距短。

　　2、碾压试验

　　砼面板堆石坝以控制变形为主导设计思想，压实是控制施工质量的关键，因此坝体填筑前必须进行碾压试验，以便确定最合适的碾压参数，取得最优的压实效果。

　　2.1主堆石料碾压试验

　　该水库大坝堆石区碾压试验在左岸小岔河进行，有效铺料面积为40×6m2，铺料采用20t自卸汽车倒退法卸料后，推土机平料，铺料厚度分别为80cm、60cm，用18拖式光面拖动碾静碾一遍后，分别进行6、8、10遍振动碾压实，然后进行多次测试分析调整，确定主堆石铺料厚度为60cm，碾压遍数为8遍，控制最大粒径为50cm，干密度为2.06g/cm3孔隙率为20—23.5%。

　　2.2垫层料、过渡料、次堆石料碾压试验

　　该水库大坝垫层料、过渡料、次堆石料在大坝主堆石区碾压上进行，有效铺料厚度分别为8×20m2、12×24m2、12×30m2铺料采用20t、18t自卸汽车倒退法卸料，推土机配合人工整平，铺料厚度选用：垫层料40cm、50cm，过渡料40cm、60cm，次堆石80cm、100cm，铺料厚度采用DS2000自动安平水准仪测量控制，碾压4、6、8、10遍振动碾压实，经过测试和结果分析得出垫层料、过渡料铺料厚度为40cm;特殊垫层料铺厚度为20cm;次堆石区铺料厚度为80cm，最大粒径为70cm，各层料的碾压遍数为8遍，垫层料、过渡料、次堆石料干密度分别为2.18g/cm3、2.15g/cm3、2.01g/cm3，特殊垫层料干密度为2.2g/cm3。

　　3、坝体填筑碾压施工

　　坝体填筑施工采用流水作业法，将整个坝面划分成几个施工单元，在各个单元内依次完成填筑的控制测量、坝料运输、卸料、洒水、摊铺平整、振动碾压等各道工序，使个单元上所有工序能够连续作业。

　　坝面作业顺序采用“先粗后细”法。即主次堆石区→过渡层区→垫层区。铺料时必须及时清理界面上的粗粒径料，有利于保证质量。

　　3.1坝体分期填筑方案

　　根据导流渡汛及施工进度安排需要，该水库坝体采用分期填筑方案，即在不同施工时段内将坝体分期填筑到不同高程的不同部位，坝体分区示意图如下：

　　分区填筑的优点是：在平面上和立面进行分区分期填筑，可降低坝体填筑高峰强度，以提高施工机械利用率;当采用坝体挡水渡汛时，汛前可在坝体上游部分填筑临时断面，以保证坝体在渡汛来临时达到安全高程;在上游部分坝体处理或面板施工过程，下游部分坝体填筑可不中断，以保证施工的均衡性。

　　3.2坝体坝料填筑

　　(1)主次堆石区填筑

　　该水库大坝主堆石区填料由自卸汽车运输卸料采用进占法、倒退法填筑，卸料堆之间保留了一定的间隙，采用推土机平仓以使粗径石料滚落底层而细石料留在面层以利于碾压，超径石尽量在料场解小，水库主次堆石厚度分别为60cm、80cm，施工中坝料中超粒径的大块石一律清除坝外减少了大块石集中和架空现象，保证了填筑质量。主次堆石铺料均是从上游往下游铺设，且主堆石区可占次堆石区，但次堆石区不能占主堆石区，这样保证了主次堆石的良好搭接，保证了上游面的平起填筑。碾压时采用振动碾压实，滚筒尽量的靠近岸坡，因为岸坡处大石易集中。碾压时平行坝轴线方向，前进后退法进行，碾压遍数为8遍。

　　(2)过渡料填筑

　　过渡料是对垫层料起反滤作用，此层料最大粒径为30cm，铺料厚度40cm，超径料在料场及时解小或直接不进入填筑区，填筑时自卸汽车将料直接卸入工作面，采用后退法卸料。过渡料用推土机推平，人工辅助整平。主堆石区不可侵占过渡料区，出现时及时清除，这一区铺料宽度为4m，采用自行式振动碾压实，碾压时行走方向平行坝轴线来回行驶，碾压变数8遍。

　　(3)垫层料填筑

　　垫层区是支承面板的重要部位，也是面板堆石坝汛期导流的挡水体，其施工尤为重要。该水库大坝铺料厚度为40cm，铺料宽度为3m，铺设垫层料之前已做好大坝上游面坡，水库上游面坡坡比为1：1.4采用积压式砼边墙护坡此固坡技术具有施工快、确保垫层料碾压密实，施工安排灵活，边墙与坝体同步上升，代替了传统方法的坡面超填、人工整坡砂浆垫层护坡工序，改善了砼面板的支撑条件又可防止雨水冲刷坡面，为安全渡汛提供了保障。该水库大坝垫层料填筑前把过渡料上游面所有大于8cm的块石清除，，因为垫层料的最大粒径不大于8cm，该部分料采用自卸汽车运卸到垫层区，使用人工整平，铺料厚度稍比砼边墙高，压实后跟砼边墙齐平，填筑时可占过渡料区，碾压时顺坝轴线方向进行，主堆石区填筑一层，垫层、过渡层填筑二层。垫层料的铺填顺序必须先填筑主堆石区，再填过渡区，最后填筑垫层区。

　　周边缝和趾板与坝体垫层区接触处的特殊垫层料用人工铺料，铺料厚度20cm，采用振动冲击夯压实。

　　3.3坝体填筑的质量检查与控制

　　坝体填筑质量检查与控制包括筑坝材料、铺料、洒水、碾压各个环节的抽样检查，以便及时控制施工质量，料场开采以后填筑前须对料场石料进行颗粒、级配包括最大粒径小于0.1mm和小于5mm的细粒含量、不均匀系数分析。坝体填筑完毕一层对填筑密度检测,用干密度ρd(g/cm3)表示，采用试坑注水法。其原理是ρ=m/v，向坑中注入的水的质量就为挖除土的体积(因为水的密度为1g/cm3)，求出压实后料的湿密度ρ湿用烘干法测出含水率ω，干密度ρ干=ρ湿/1+ω，看其是否达到设计值。

　　4、结束语

　　砼面板堆石坝以堆石体为支承结构，并在其上游面设置砼面板为防渗结构的一种坝体，这种坝型与传统的土石坝相比具有安全好、工程量小，施工方便、导流简化、工期短、造价低等优点。砼面板堆石坝对坝址地形、地质、气候及各种类型的工程都有较好的适应性，这种坝型有广泛应用的领域。

　　【参考文献】

　　[1]刘志阳.变态混凝土在碾压混凝土大坝中的应用[J].水力发电,2010,(02):46-47.

　　[2]周海慧,赵红敏,王红斌,肖峰.龙滩碾压混凝土大坝设计及施工实践[J].广西水利水电, 2008,(01).

　　[3]张世泉.唐河水库面板堆石坝设计简述[J].山西水利,2010,(02):49-50.

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