岗南水库除险加固坝体砂砾料填筑施工质量控制

李秀晨

（河北省水利工程局，石家庄 050021）

岗南水库除险加固坝体砂砾料填筑施工质量控制

李秀晨

（河北省水利工程局，石家庄 050021）

岗南水库除险加固工程坝体填筑采用砂砾料，振动机械碾压，挖坑灌水法检测干密度，将设计提出的质量控制标准相对密度，换算成干密度指标。料场为不均匀砂砾料场，粗粒料含量的不同，影响碾压填筑的压实干密度。通过碾压试验，确定出压实干密度控制指标，据此进行坝体砂砾料填筑施工质量控制。施工质量检查结果表明，干密度控制指标正确，坝体压实质量得到了保证。

施工质量控制；砂砾料填筑；岗南水库

岗南水库除险加固工程，采用填筑下游坝坡将拦河坝加高方案，填筑部位包括主坝及左岸、副坝右岸副坝。主坝坝体砂砾料填筑工程量45万m3。主坝加高到最大高度53.05m，平均培厚宽度11m。砂砾料场选用水库下游滹沱河尚家湾料场。设计确定的压实标准采用相对密度Dr控制，要求坝体填筑砂砾料Dr≥0.8。填筑施工中，质量控制标准为将相对密度指标换算成干密度指标。

滹沱河尚家湾料场的特点是分布不均匀，设计单位初设阶段天然建筑材料详查报告提供的料场砂砾料不均匀系数的最大、 最小和平均值分别为210.0、6.2和74.1； 曲率系数的最大、最小和平均值分别为2.41、0.61和1.22。 针对尚家湾料场的特殊情况，进行了碾压试验，确定了施工质量控制指标。

1 碾压试验

1.1 料场复查

滹沱河尚家湾料场可开采面积36.58万m2，平均覆盖层厚0.5m，储量110万m3，满足筑坝砂砾料用量要求。料场内共挖探坑19个。

对11个探坑内的砂砾料取样进行颗粒分析和相对密度试验，不均匀系数最大值154.0，最小值 2.4，平均40.8；曲率系数最大值3.07，最小值 0.11，平均值0.96。 粗粒料含量最大值75.0%、最小值 15.6%，平均值39.5%。

1.2 试验过程

试验场地布置在料场内，面积110m×20m，划分为若干个试验区，每个试验区又划分为20m×2m的碾压条带。作业面推平、碾压坚实，压实后地基相对密度达到0.8以上。试验区外布设控制桩，作为测量控制的依据。

碾压设备选用洛阳LSS218A振动碾和宝马BW202AD振动碾，自重分别为18t和10.1t。 洛阳碾采用0.6，1.0，1.4m 3种铺料厚度，宝马碾采用0.6，0.8，1.0m 3种铺料厚度。 铺料前测定砂砾料天然含水率，加水量分15，20，25%3种比例，根据铺料体积按确定的加水比例计算出加水量，安装潜水泵从河道抽水，流量计控制水量，均匀加水到铺料上。达到预定的加水比例后开始碾压，边碾压边加水。先无振碾压2遍，再分别强振碾压4，6，8遍。

挖坑灌水法测定压实干密度，然后对试样做颗分试验和相对密度试验。对一个试坑的砂砾料按四分法取样炒干、筛分，作颗粒分析，绘制颗粒级配曲线，计算粗粒料含量。振实法测定最大、最小干密度，校核各种工况下的压实效果能否达到相对密度Dr≥0.8的要求。

根据试验数据，绘制相对密度0.8所对应的干密度数值～粗粒料含量关系曲线。

1.3 压实指标确定

由于料场分布不均匀，砂砾料的颗粒级配组成、粗粒料含量相差很大，导致砂砾料的自然堆积密度及达到相对密度0.8时所对应的压实干密度相差很大。通过试验得出，砂砾料干密度随粗粒料含量的增加呈递增趋势，且逐渐变缓。

筑坝砂砾料填筑施工干密度控制指标，确定为相对密度0.8对应的干密度曲线上的数值再增加0.02g/m3， 并舍去曲线两端的部分数据。为便于实际操作，粗粒料含量每隔5%确定1个数值，施工控制干密度见表1。

表1 砂砾料填筑施工控制干密度表

2 主坝坝体加固基础处理

主坝下游贴坡填筑基础面，坐落在主坝原坝体158.0m平台上，原坝体亦采用滹沱河下游河床的砂砾料填筑。将原坝体覆盖层清除50cm，清除平台上的干砌石护坡及杂草、树木、树根、废渣等杂物，用推土机推平，振动碾对基础面碾压。对碾压后的基础面挖坑取样检测压实干密度，同时对每一试坑取料样，进行击实试验，得到每一试坑料样的最大、最小干密度，从而计算出压实后基础面所能达到的相对密度。

岗南水库除险加固工程坝体砂砾料填筑压实标准采用相对密度Dr控制，要求Dr≥0.8，防渗土料的压实度不小于0.98，基础压实后密度要求不小于相应填筑料设计指标。主坝坝基碾压检测结果为：相对密度0.81～0.88，达到了设计技术要求。

清除两岸坝肩范围内松动的风化石、孤石和缝内的树根、草根等腐植物质。对于局部陡坎和突出的岩石，进行削平处理，两侧岸坡开挖成平顺，不能成台阶状。坝基风化岩不陡于1∶1.0，土层不陡于1∶1.5。

3 坝体填筑质量控制

3.1 料场

坝体填筑对砂砾料的要求为：最大粒径不大于填筑层厚的2/3，颗粒形状无片状、针状颗粒，坚固抗冻。粒径0.1mm以下的砂土、石粉等细颗粒含量不超过5%，不含有杂草、树木、树根等有害物质。料场的质量控制措施为：

（1）清除覆盖层，用推土机将覆盖层清除，集中堆放，用于料场后期恢复河道；

（2）采用立采方式，破坏自然沉积形成的分层结构，层间砾料充分混合；

（3）采用多点采料，将不同区域的砾料在填筑面混合，避免不同区域砂砾料级配相差过大；

（4）将河水导流，做到静水区开采，减少细粒料流失。

3.2 铺料

按铺料厚度和单车运量粗控卸料间距，控制卸料高度，避免粗细料分离。铺料边线留出一定的富余量，保证压实到位。推土机铺料厚度均匀，表面平整。原坝坡面开凳，削成斜坡，新旧坝料结合良好。各施工段之间斜坡相接，上下两层接缝错开。

3.3 加水

采用水泵和洒水车相结合，以水泵加水为主。根据铺料体积按确定的加水比例计算出加水量，安装潜水泵从上游库区抽水，流量计控制水量，铺设管道至作业面，均匀加水到铺料上。达到预定的加水比例后开始碾压，边碾压边加水。

3.4 碾压

坝体碾压是保证填筑质量的关键，严格按确定的参数施工，保证碾压机械性能良好。振动碾行走方向平行于坝轴线，进退错距法碾压，错距宽度采用半碾滚宽；行驶速度均匀，采用强振，激振力、振幅和频率符合要求；分段碾压时，相邻两段之间碾迹搭接长度不小于2m，

采用挖掘机削坡，每2～3m高差削坡1次。削坡前用白灰标出坝坡边线，严格控制削坡量，不得出现亏坡。

4 干密度检测

坝体砂砾料填筑干密度检测采用挖坑灌水法，将地面用铁铣仔细铲平，并用水平尺检查坑面是否平整，将坑内的砂砾料仔细挖除，注意保证开挖面光滑平整，过磅称称量砂砾料重量，并进行筛分，得到粗粒料含量。将塑料薄膜铺于坑内，向试坑内灌水至充满为止，记录每次加水的重量。当坑内水接近盛满时，用小量筒仔细将水注入，防止溢出。

岗南水库主坝加高砂砾料填筑压实干密度见表2。

表2 岗南水库主坝加高砂砾料填筑压实干密度统计表

5 结语

岗南水库除险加固工程拦河坝加高施工，采用滹沱河尚家湾料场不均匀砂砾料填筑，振动碾碾压，根据粗粒料含量不同，通过碾压试验，确定出不同的压实干密度控制指标，很好地解决了对不均匀砂砾料筑坝碾压的质量控制标准。坝体填筑施工过程，严格按照施工技术规范和碾压施工参数执行，施工质量优良，圆满地完成了任务。

［1］SDJ213—83，碾压式土石坝施工技术规范［S］.

［2］SL274—2001，碾压式土石坝设计规范［S］.

［3］《水利水电工程施工手册》编委会.土石方工程·水利水电工程施工手册（第2卷）［K］.北京：中国电力出版社，2002.

TV512

A

1672-9900（2011）01-0085-02

2011－01－18

李秀晨（1963－），男（汉族），河北栾城人，高级工程师，主要从事水利工程建设管理工作，（Tel）18931216985。