水利工程黏土心墙堆石坝施工技术要点探究

水利工程黏土心墙堆石坝施工技术要点探究

梁常聪

清远市金德盛建设工程有限公司  511500

摘 要：文章结合工程实例，就水利工程黏土心墙堆石坝施工技术要点进行了探讨与分析，着重从排水系统布设、坝料运输及卸料、过渡料、堆石料填筑等几个方面进行了论述，并提出了施工中质量控制措施。为今后黏土心墙堆石坝施工提供借鉴。

关键词：水利工程；黏土心墙；反滤料；堆石料填筑

土石坝作为水利工程中的常用坝型，具有施工便捷、适应性强、成本低等优点，从而在水利工程建设中得到了广泛应用。黏土心墙堆石坝作为土石坝的主要类型，其填筑材料主要以石料为主，能够有效提高水利工程防渗性能，确保工程施工质量。本文以某水利工程为例，对黏土心墙堆石坝施工技术要点及质量控制措施进行探讨。

1 工程概况

某水利工程，主坝为黏土心墙堆石坝，坝顶高程为▽615.6m，防浪墙高程为▽616.2m，52.5m 为坝高最大值，则7m为坝顶宽度，230m为坝顶长度。根据当地实际情况，坝体上、下游边坡分别为1：2.75、1：2.5。黏土心墙以坝顶轴线为中心对称布设，3m为顶部宽度，上下游坡度都为1：0.2。坝顶选用沥青混凝土路面。由于主坝填筑工程量较大，且在较低位置分布，对其施工极为不利的影响因素为雨季、导流度汛，因此，必须分二期完成施工。

2 黏土心墙堆石坝施工

2.1 排水系统布设

先将截水沟开挖到沿上游围堰的下游坡脚位置，以此进行围堰渗水汇集。截水沟至上游河床深槽折向主坝上游坝脚前挖填结合形成的集水池，可进行水泵、排水管安装，随后将水排出上游围堰，进而构成主坝上游基坑排水泵站。通过排水沟、涵管将基坑内的雨水、废水汇集到上游基坑排水泵站内。在不断提升坝体填筑高度的同时，也需及时提升上游坝坡干砌石护坡。待汛后，即可撤除基坑泵站。

2.2 坝料运输及卸料

选用20t自卸汽车运输心墙料与堆石料。选用4t以下农用车进行反滤料与过渡料运输。要求将标识牌设置到坝料运输车上，以此对各类料区进行区分，如将“上游I区料”标识牌设置到上游I区料运输时。另外，利用进占法卸料的方式进行心墙料卸 料，也就是说在碾压检测合格的土层上由自卸汽车卸料，摊铺施工，则可选用推土机+汽车的方式，同时进行卸料与推土施工，在完成摊铺的松土层允许汽车行驶，碾压，以便于心墙土料防雨，也可通过汽车的压实作用，进一步提升干密度，但在完成压实土料面严禁重车反复行驶，避免出现超压、剪切等问题。

2.3 心墙料填筑施工

由于本地区雨季较长，需要做好防雨水工作，可有效提升心墙填筑质量，更能加快填筑施工进度。为合理控制土料含水率，可选用坡面开采、晾晒交替法施工，同时，选用特定排水、防水措施用于开挖工作面以上山坡地面，降低雨水对山顶地 面的渗透，减小料场天然含水率。

根据工程所需，可选用进占法用于心墙土料摊铺施工，也就是汽车与推土机边卸边铺，在完成摊铺的松土层允许进 料汽车行车，此时可初步碾压该摊铺土层，降低雨水对其影响。心墙填筑每层厚度可定为 30cm，1.3为其松铺系数，且在40cm以内合理控制松铺厚度，选取定点测量法处理厚度过大问题。

当成铺土作业完毕后，可通过人工方式修正心墙料与反滤料结合边线，并做好污染 料清理作业。选用10t以上振动平碾法进行碾压施工，待质量检测无误后，需及时处理新老层面结合问题。碾压相邻两段交接带时，需相互搭接其碾迹，与碾压方向垂直的搭接宽度需控制在0.5m以内，与碾压方向水平的搭接宽度需控制在1.5m以内。在填筑施工过程中，与心墙盖重混凝土板的接触面需均匀涂刷常规浓泥浆。碾压心墙盖重混凝土表面填土时，应在1m左右控制混凝土表面以上的填筑厚度。

2.4 反滤料填筑施工

在心墙料上下游侧设置反滤料，水平宽度上下游分别为1.5m，对心墙料有反滤功能。根据施工要求，必须选用质地坚硬、抗水、抗压强度良好的反滤料，同时在设计值范围内 合理控制细骨料含量。1.5m为反滤料宽度，1:0.2为边坡坡比，30cm为压实层厚度，0.4m 为松铺厚度，在填筑心墙土料后即可进行反滤料填筑作业。选用农用车辆运送反滤料，要求在1.5m以内合理控制卸料宽度。此类运输车辆具有较 低底板，可选用料堆卸料法，尽可能降低粗粒径反滤料分离现象产生。同时在装料过程中，需适当湿润反滤料，便于后期压实。反滤料一边应与黏土心墙紧靠，另一边的边线可以标杆为准，通过定点测量法进行标杆设置，以此进行铺料厚 度控制。反铲摊铺时需在0.4m以内控制其厚度。摊铺之后， 收边以人工方式为主，进而将污染料清理干净。

2.5 过渡料填筑施工

在反滤料区与堆石之间设置过渡料区，1.5m为其宽度，因车辆在该宽度条带无法行驶，必须在完成填筑过渡料之后，再填筑堆石 料区。同样选用料堆卸料方法用于过渡料卸料，连续填筑3层后，当其高度满足1m时，可进行堆石料1m填筑，随后摊铺、碾压，再次平起，由堆石区骑缝到过渡料区一个碾压错 距。待完成碾压作业后，质量检测合格，即可进行堆石料填

2.6 堆石料填筑施工

在主坝上游位置布设堆石料，以死水位为界，可进行堆石I、堆石II划分。要求先进行堆石I填筑施工，随后待上升至一定高度后，再次进行堆石II填筑施工。由上下游最低位置填塘部位进行施工。选用0.6m、0.8m粒径材料作为堆石料，其摊铺厚度可设定为0.8m、1m。摊铺方式选取退占法。以反铲摊铺为主，特殊情况下，需铲除凸出层面的石块。

刚完成摊铺的层面选用反铲施工时，因其凹凸不平，将严重损坏振动碾轮胎或汽车胶轮，此时需将 10cm 以内粒径的碎石盖面铺于表面位置，随后通过推土机摊铺，碾压时可选用振动碾施工。

3施工中质量控制

（1）施工前，除编制好大坝总体施工组织设计外，同时编制好各单项施工方案，确保料源开采、骨料加工、坝料运输、坝面填筑等技术保障到位，组织有序，施工科学规范。

（2）在坝面填筑施工过程中，应统一管理、严密组织，保证工序衔接，分段流水作业，层次清楚，做到“面平、线直、边齐”，各料区均衡上升，减少接缝。在分段填筑时，各段土层之间应设立标志，以防漏压、欠压和过压。上下层分段位置应错开。

（3）为保证各种料的填筑结构尺寸，大坝填筑期间，测量队24h跟踪检测，确保黏土心墙区、反滤料区、过渡料区核心部位结构尺寸不被侵占，同时设置标杆对各料区的填筑厚度进行控制，确保其在规范允许的范围内，确保碾压质量满足设计要求。

（4）对各种料区的搭接界面、岸坡接触部位、与廊道及盖板混凝土接触部位进行单项验收，确保各部位质量满足设计要求。

（5）黏土心墙堆石坝填筑量大，施工强度高，高峰期较长，填筑前做好填筑区规划和场内临时道路规划。大坝工程在黏土心墙区设置了跨心墙钢板桥，有效解决了心墙上下游道路的连通问题，为大坝持续高强度快速施工提供了可靠的保证。

（6）大坝填筑是一个系统工程，除各项技术保障措施要到位外，还需建立畅通的指挥系统。大坝运用了大坝视频监控系统，对大坝各料场、生产系统和各填筑区进行全程监控，同时建立了覆盖整个工区的手持式通信对讲机系统，确保了各级指 挥人员及时了解工程动态，及时进行各种调控。

4 结语

综上所述，随着我国经济水平的不断提升，水利工程建设规模不断扩大，水利事业得到了迅速的发展。黏土心墙堆石坝施工作为水利工程建设过程中的重要内容，我们需要掌握好黏土心墙堆石坝施工技术要点，并注意施工过程中质量控制和保障措施，只要全面掌握施工现场实际情况，才能进一步规范施工工艺，保证工程施工质量。

参考文献

[1]黏土心墙堆石坝快速施工技术分析[J].中国新技术新产品，2018(9):86-87.

[2]郑远建.泸定水电站黏土心墙堆石坝快速施工技术与质量控制[J].四川水力发电，2011(S1):285.