巡马水库土坝填筑施工技术

2022-01-10谢宗旭

河南水利与南水北调 2021年11期

谢宗旭

（南阳市水利建筑勘测设计院，河南南阳 473057）

0 引言

在对水库进行施工的过程当中，土坝填筑施工技术是最基本的施工项目。土坝填筑施工技术水平的优劣，对整体工程质量有着直接的影响，所以，在进行实际施工的过程当中，相关的施工人员一定要对其进行仔细的分析与研究，制定出科学合理的施工计划与方案，严格按照施工要求和标准进行施工，这样才能保证水库的整体质量。

1 水库土坝填筑施工技术的重要性

在进行水库施工的过程当中，土坝填筑施工技术占据着不可替代的位置，所以，要对其给予高度的重视。在具体的操作过程当中，相关的施工人员要做好充足的施工准备工作，从施工现场实际的环境出发，制定出科学合理的施工方案，并严格按照相关施工要求与标准进行施工，保证土坝填筑施工的质量达到工程标准。土坝填筑是整个水库施工环节中的一个关键组成部分，所以，相关的施工人员一定要对它质量的有效控制给予更多的关注，不允许出现任何偷工减料的情况，要有过硬的施工技术和严格的管理制度，为水库工程的顺利竣工提供理论依据，保证后期的运行具有安全性和可靠性。

2 巡马水库土坝填筑施工概况

巡马水库位置是在武平镇巡马村的大礼河上，是以灌溉和供水为主的一个小型水库。主要是把大礼河当中的水经过水库调蓄后为巡马村、武平街水厂等提供灌溉水或是饮用水。巡马水库的工程建设，拟建的正常蓄水位为746.40m，总容量为172.69 万m3，有效库容为161.16 万m3，对村镇的最大供水量控制为0.02m3/s，每日的平均供水量为1110.70m3/d，用在农田灌溉的引流为0.55m3/s，用于生态基流的水量为0.05m3/s。

3 水库土坝填筑施工技术

3.1 土坝填筑的要求

首先，铺土。在对土料进行摊铺的过程当中，要注意方式方法的运用。要根据坝轴线对涂料进行均匀摊铺，厚度要适中，这样做主要是为了为后期平土工序节省时间。在摊铺的过程当中，还要对土料石块进行剔除，因为石块对于填筑层有着较大的影响，对填筑层的稳定性有着直接的作用，直径较大的土块要在使用之前运用相关的工具将其完全敲碎。当这些材料进入到现场的施工环境之后，在摊铺区域，应采用进占法的方式，进行倒退式的铺土工作，防止土料受到强大压力遭受剪切和破坏。其次，平土。在平土的过程当中，一定要严格按照正常顺序进行施工，并按照工程要求的厚度进行平土工作。要对平土的厚度有一个精确的了解和掌握，并且运用一定的方式进行划分。例如：采用拉线的方式对涂层厚度进行划分；依据工程量的不同，采用的平土方式也各不相同。可以选择人工平土或是机械平土。当土料被卸下之后，可利用推土机对平土进行平整处理。最后，压实。在进行压实的过程当中，碾压机具应该与坝轴线的方向相平行，在进行碾压的过程当中，要选择适当的碾压模式，采用进退错距法，并且要对碾压的次数进行严格的控制，防止出现漏碾和过压的现象，对已经被破坏掉了的橡皮土要全部清理干净，重新进行填铺和压实。见表1。

表1 主要工程量表

3.2 心墙反滤料施工

对心墙反滤料施工时，第一个步骤是放样，确定反滤料的具体位置。在进行铺料时，人与机器要协调运作，并以梯形模式来对反滤料进行摊铺。要先碾压好反滤料和土料，然后再碾压土料和砂壳。同时，在实际施工时，要确保心墙和砂壳同步进行。砂壳的上升速度快，就会给实际施工增加难度；心墙上升快，就会直接影响整个坝体的质量。如果防渗体土料和反滤料的填压厚度不同，要马上予以解决，保证二者的厚度相同。目前，最常见、最普遍应用的一种施工方法就是土砂平齐施工法。在实际施工时，由于反滤料和土料有着不同的填筑顺序，可以分为两种方法：先砂后土，或是先土后砂。可以把进占法和后退法应用到沙砾的摊铺当中。小颗粒的砂砾可以采用后退法，易于平料的操作，同时，还可以在一定程度上防止出现石块过度集中或是被架空的现象；大颗粒砂砾可以采用进战法。在具体施工时，要确保铺料工作和洒水工作同步，可以采用台阶收坡法进行沙砾区域的填筑，把每人区间都联结起来，同时，每一层都要预留出1m宽度的台阶，使得后期结合处的压实工作可以更容易。进行塑性斜墙坝施工时，要确保沙壳的修筑高度和实际的高度相符，再进行填筑，防止因沙壳沉陷导致斜墙出现缝隙。此外，还要预留出0.30 ～0.60m的空间，为后期的削坡施工奠定基础。

3.3 衔接缝的处理

目前，在对水库土坝填筑施工时，大多数的坝体被分解成一段一段的，方便施工。因此，在对分段进行实际施工的过程中，坝体内部就会出现一部分纵横交错的接缝，这是由于施工造成的。所以，要在具体施工的过程中，对接缝进行良好的处理，确保接缝处可以有良好的结合，防止在坝体内形成渗水渠道，导致坝体出现不平衡沉降，最终出现裂缝。在对衔接缝进行处理时，要保证防渗体有一个良好的整体性，通常不会选择纵向接缝。为了可以使实际的防渗效果得到较大的提高，在两边坝高差距2m以上的情况下，它的陡坡坡度不能高于2:3。同时，在坡面上还要适当地设置一个结合槽，使得坝基的防渗效果进一步得到提高。结合槽的宽度为1.50m，深度为0.10m，结合槽之间要留有5m的间距。

4 特殊条件下的土坝填筑施工技术策略

4.1 改善涂料含水率

对于上坝填筑土料含水率控制在2%之内最为适宜。从实际情况出发，对库区开发的有用料含水率平均值要＜10%。所以，再把土料运用到坝体修建之前，要注入一定量的水。对于含水率不符合坝体填筑要求的土料，要提前2-3d进行加水处理。采取就近原则，把接水管牵至库区用料堆放的场所，并在土料场地上进行挖坑灌水。在炎热夏天，运用适宜的覆盖措施来阻止水分的蒸发。

4.2 冬季防冻措施

由于冬天的气温较低，水很容易结冰，这不但增加了填筑的难度，还加大了成本。所以，工程一般都会在每年的11月份到第二年的2月末停工，并在已经建筑好的坝体上铺设一定厚度的防冻层。

4.3 雨季施工

在进行填筑工作的过程当中，应向上游和下游倾斜一定的坡度，利于雨水的排泄。在雨季进行土料施工时，在降雨来临之前，要把已经摊铺平整但还未碾压到的松土层，用平面快速碾压成光滑面，避免雨水的渗入。还可以在填入区的周围设置排水沟，有效地避免雨水以及施工废水等渗入填筑的工作表面。与此同时，根据雨季的实际情况，土料填筑停工，在旱季或者晴天在进行土料的集中填筑。在填筑过程当中运用的相关机械应在雨水来临之前就移出填筑表面，下雨或者是雨后，不得允许汽车等机械进入土料填筑的工作面，并做好坝面的防护工作。在降雨过后开始复工，要采用人工的方法对土料表层的局部积水进行排除，并对未压实的表面土料含水率进行观察，如有积水，可以运用晾晒或是推土机将其清除，直至达到含水率符合施工标准。

4.4 接缝施工

在对坝体进行分段填筑施工的过程当中，要对结合部位进行良好的接缝处理。在坝体进行分段施工和对道路占压部分接缝施工的过程当中，可以运用骑缝碾压的方法和留台法进行施工。先填充的路段按照1:1的坡度进行分层预留台阶，台阶的宽度要≥1.50m，对于不能预留的，也就是道路占压的部分，可以运用挖掘机进行平台的修复，使得新的填筑材料和平台压实材料进行良好的衔接，使其在震动下碾压密实。