黏土心墙堆石坝快速施工技术分析

顾瑞婷

（河南舜禹水利建筑工程有限公司，河南 郑州 450000）

1 工程概况

某水利工程主坝为黏土心墙堆石坝，直线为坝轴线，基本垂直于河道，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，间隔15m将2m马道设置到下游坝坡相应位置。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。0.6m为坝顶混凝土防浪墙+花槽高度，且将不锈钢栏杆（0.6m）设置到防浪墙上，选用沥青混凝土路面用于坝顶，并将回车场布设到左坝头。

因主坝具有较大的填筑工程量，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。根据50年一遇洪水度汛标准，▽581.94m为其调洪水位，按照施工规范规定，以▽582.6m作为防汛高程，其坝高为19.5m，80m为坝长， 60万m³左右为坝体主要填筑工程量。具体见表1。

表1 坝体填筑主要工程量表 （单位：万m³）

2 黏土心墙堆石坝快速施工工艺

2.1 排水系统布设

根据工程实际情况，上游围堰主要承担主坝度汛，极易产生围堰渗水问题，同时基坑内的施工废水、雨天基坑内的积水等都需由上游围堰内排出。因此必须完善基坑排水系统，这也是保证主坝施工安全的重要措施。

一般需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

第一，坝料运输。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。

第二，坝料卸料。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。

选取后退法进行反滤料与过渡料卸料。在完成压实的层面后退卸料，可构成间隔料堆，随后通过反铲平料。同样可选用后退法进行堆石料卸料，选用挖机平料。

2.3 心墙料填筑施工

因本地区雨季较长，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。

控制边线可在心墙铺土前进行测量，完成铺土作业后，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。填筑施工中，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

完成上述施工后，即可进行过渡料填筑施工。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，即可进行堆石料填筑施工。

2.6 堆石料填筑施工

根据工程实际情况，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。

结语

综上所述，在我国国民经济高速发展的今天，水利工程事业发展迅猛，黏土心墙堆石坝施工作为水利工程建设的重要内容，也得到了极大的发展。在全面掌握施工现场实际情况的前提下，只有做好各项施工准备工作，才能进一步规范施工工艺，才能保证工程施工质量。