土石坝工程质量问题及对策

刘建

（四川二滩国际工程咨询有限责任公司 四川成都 611130）

土石坝工程质量问题及对策

刘建

（四川二滩国际工程咨询有限责任公司 四川成都 611130）

土石坝因为具有施工简单，就地取材，价格低廉的优点，其应用较为广泛，但由于自身颗粒间隙大、抗剪能力小、强度低等原因，比较容易发生渗漏、裂缝及护坡破坏等现象。本文主要对施工中出现的质量问题以及相应的解决措施进行了详细的分析。

土石坝；裂缝；渗漏；处理措施

1 引言

土石坝是由当地的或混合料、石料、土料、经过铺土、整平、碾压等诸多工序填筑成的挡水坝，是目前应用最广泛的一种坝型。因为土石料间的颗粒间的孔隙大、抗剪能力小、联结强度低等原因，所以在实际运用中容易易发生渗漏、护坡破坏、裂缝等现象。

2 施工中出现的质量问题

2.1 土坝体本身的问题

土坝体在实际的施工中，主要有削坡、结合槽的开挖和回填、清基、坝体填筑等方面的问题。

削坡方面：两岸的削坡比较陡，只清理坡面松动的土块或岩体，在削坡之后局部或者大面积还留有悬崖、陡坡甚至还有反坡面，不能满足坡度设计的要求。

清基方面：在实际的清基过程中最为常见的就是清基不到底、不到位，也就是清基的范围较小、不全面、深度也不够。

结合槽在采用机械开挖之后，没有修理过坡，横断面呈现出矩形，结合槽的开挖深度不能达到设计的要求，往往较浅；与回填方面和回槽开挖相结合，实际槽的开挖数量和所设计的条数不符，在设计时通常较大的土石坝的结合槽有2～3条，但是在实际的施工中，施工队伍为了节省时间，就开挖1～2条，在无形中就使坝体的稳定性大大降低。在合槽开挖之后没有对基面进行整平也没有处理基底存在的积水、坑穴等，甚至在回填时并没有经过监理人员的验收许可。

坝体填筑方面：坝体整体的安全和坝体质量的好坏密切相关，常见的问题是上坝土料含有大量的树根、草坡、乱石、土块等杂物；上坝的土料相对较干，含水量小于在设计时的含水率或出现的土料含水率相对过高，在碾压之后局部出现了“弹簧土”；土料铺设的厚度不均匀，铺土过厚或者起伏不平。

坝端排水渠方面：坝两端的内外侧的排水渠设置能够及时的将降雨排除，就会减少坡面径流对坝坡的冲刷，如果处理不好或者解决不及时，就会严重危及到坝体的安全。

2.2 溢洪道方面的问题

进口段、陡坡段、出口段共同组成了溢洪道。在施工时溢洪道所存在的问题和放水建筑物的大致相同，但是溢洪道具有下泄流速快、流量大的特点，在实际的施工中经常出现以下问题：只用素土翻夯处理进口段的地基，从而以代替3：7灰土或者水泥土，造成底板存在沉降裂缝的问题；陡坡段的底板没有设置砌石齿墙或者齿墙的宽度、深度达不到设计的深度，底板从而失去稳定性，出现断裂裂缝的问题。溢流堰堰底的靠上游端和引洪渠的进口处没有设置砌石齿墙或者齿墙的深度达不到设计的深度，进而出现渗流的问题以及降低进口段的稳定性；溢流堰的两端未布设和岸坡相连的边墩；溢流堰两侧的墙外壁和岸坡及坝体的相连处处理不够扎实，导致洪水沿侧的墙外壁出现渗漏的问题。

2.3 放水建筑物方面的问题

放水建筑物主要由消力井、陡坡、卧管、涵洞和消力池组成，其基础由混凝土和浆砌石浇筑而成。主要存在土基开挖和处理、混凝土浇筑和浆砌石砌筑等方面的问题。

土基开挖与处理方面：基础开挖面过小、基面松软、存在裂隙、坑穴、积水等不良现象而未作处理或处理不扎实就在其上进行下一道工序施工。

浆砌石砌筑方面：浆砌石在砌筑时坐浆不够饱满，块石的大小面倒置，砌石的表面有大量的泥块，内外石块不可以搭接，砌筑时没有清洗；砌石之间的缝隙比较大，砌石层面也不够平整；砌石的养护没有做到位。

混凝土浇筑方面：混凝土的配合比没有按照设计的要求、强度达不到；混凝土的坍落度过小或偏大，没有均匀的振捣；没有牢固和刚度的模板架设；混凝土表面不够平整、麻面多、露筋、蜂窝、掉角；养护不够及时，养护的时日还没达到时间就进行下一道工序。

涵管安装方面：涵管的安装不够平稳，在设置管座时没有按照设计的要求，相邻两管间未用混凝土的管带浇筑，涵管内壁未用细石砂浆进行填缝、压实及抹光的处理。

放水建筑物的表面和坝体接触处的处理和回填方面存在的问题：放水建筑物的表面和坝体的接触处是最关键也是最薄弱的部位，应该做好防渗处理工作，机械碾压不到位时应该选用人工务实，但是在实际的工作中常常会忽略这一点，推土回填比较盲目，造成坝体蓄水之后沿着管壁外侧泄漏，甚至有事故发生。

3 处理措施

针对上述出现的问题，应该采取以下措施进行防范：

3.1 土坝体施工中应采取的措施

3.1.1 岸坡削坡

在实际削坡时，坝体的两岸坡应该削成斜面，且坡面要平整，坡度要不陡于1：1.5或者设计坡度，为了保证坝肩和坝体的结合良好，不能削成台阶的形状，更不允许存在反坡。

3.1.2 坝基清基

在坝体填筑之前，必须清理坝基和岸坡。清基的范围要比坝体坡的脚线加宽0.5～1.0m，清基的平均深度是0.3～0.5m，但凡在清基范围内的乱石、地面表土、树木、草皮、腐殖质等都要清除干净，清理到坝体之外，禁止留在坝体之内做回填用土。

3.1.3 结合槽开挖与回填

结合槽开挖应该从沟底向岸坡平行于坝轴线或者沿坝轴线的方向进行，坝体应该按照设计的要求设置2～3道结合槽，实际开挖时要按照设计的尺寸和坡度，开挖之后如果发现基面不够平整或者基底有积水、坑穴等不良现象要立即处理。

3.1.4 坝体填筑工作

土坝的填筑工序包括挖土、运土、铺土、平土、压实、削坡、刨毛、洒水等作业。

（1）挖运土。挖掘机完成土方的开挖和装载，运输时要采用农用车或自动汽车运土上坝，进而可以加快施工的速度。

（2）铺土。在铺筑土料时应该按照坝轴线的方向分层进行，不可以溜土上坝，铺土的厚度要均匀，禁止大土块上坝，在用机械进行碾压时，其厚度不应该超过300mm，人工在进行务实时，其厚度不应该超过150mm，均质的土坝要蒲城中间凸起，向上下游方向各倾斜2～4%的坡度，以便可以将雨后的积水排除。

（3）平土；平土要按照设计的厚度分层进行，平后土料的表面应该平整、厚度应该均匀，以便以后的压实，使坝体填筑的质量得到保障。

（4）压实。对土料压实的质量进行严格的控制，在土料压实合格之后，才能够重新铺土。应按一定顺序进行压实，避免出现过分重压或漏压。

3.1.5 坝端排水渠

在土坝体施工之后，要在坝两端的内外坡沿着岸坡结合处的方向各自开挖一道排水沟通到坝脚处，砌护时用C15板混凝土，混凝土排水沟的横断面呈现U形或者梯形，以避免雨洪冲刷坝体。

3.2 溢洪道施工中应采取的措施

在对溢洪道施工时：①要根据实际建筑物的地质情况进行基础开挖和处理工作。②按设计标准对溢流堰堰底靠上游端和引洪渠进口处设砌石齿墙，进而避免渗流与使进口段的稳定性增加；进口段的地基在务实时应该用3：7灰土或者水泥土；为了避免洪水沿侧墙外壁渗漏，岸坡和溢流堰两端的连接处要设置边墩，并要做好两侧的墙外壁和坝体及岸坡连接处处的回填工作；为了避免底板出现拉伸裂缝，陡坡段底板应该按照按设计的要求设浆砌石齿墙。③要把溢洪道混凝土的养护工作做好。

3.3 放水建筑物施工中应采取的措施

土基的开挖和处理措施：要按照设计的标准对放水建筑物基础进行开挖，开挖之后对存在的裂隙、坑穴、松软基面、积水等不良现象做扎实处理后才可以进行混凝土浇筑浆和砌石的砌筑工作。

混凝土浇筑和浆砌石措施：浆砌石在砌筑时要坐浆饱满，块石的大面向下小面向上，将表面泥块清洗干净，上下层的块石要骑缝，内外的石块要可以搭接；砌石竖缝的宽度应该小于4.0cm，水平缝的宽度应该小于2.5cm。在实际的混凝土浇筑时要对混凝土的配合比进行严格的控制，要把土坍的落度控制在3～8cm内，在浇筑时振捣一定要均匀；模板架设一定要牢固，表面要平整、不漏浆；要把已浇筑混凝土的洒水养护工作做好，把在低温条件下施工时的保温和加热作业做好。

涵管安装措施：涵管安装要在混凝土的强度达到硬化龄期之后。涵管的安装要平稳，在两侧设置混凝土的管座，相邻两管间用C15混凝土浇筑管带，处理涵管内壁用细石砂浆填缝、压实、抹光。

放水建筑物表面和坝体接触处的处理和回填的措施：但凡是和坝体相接触的建筑物的表面，待回填坝体时应该用风枪吹干净建筑物表面，同时要洒水进行湿润，并一边涂刷红粘土浆，一边铺土和夯实。泥浆涂刷的高度要和铺土的厚度相一致，和下部的涂层相衔接，禁止泥浆干固之后铺土与压实。泥浆重量可以是1：2.5～3.0（土：水），涂层的厚度未3～5mm。混凝土齿墙周围和顶部0.5m范围内填土一定要用小型的机具或者人工压实，但一定满足干容重的要求。

[1]陈云，蔡少燕，殷娇燕，等.除险加固水库中混凝土防渗墙及高压灌浆的应用[J].科技资讯，2013（18）：49.

[2]向广银.塑性混凝土防渗墙在北湖水库加固中应用[J].中国农村水利水电，2015（8）：141～142，146.

[3]张思存.土石坝施工中存在的问题及处理措施[J].中国科技博览，2014（8）：141～142，146.

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1004-7344（2016）35-0155-02

2016-12-1

刘建（1981-），男，工程师，大学本科，主要从事水电工程施工监理工作。