水库拦河坝填筑施工技术及质量控制研究

胡明

（墨江县水务局，云南 普洱 654800）

不同于一般建设项目，水库工程的建设工艺相对比较复杂，加上水库所处的环境更加恶劣，对拦河坝的施工质量有着更高的要求。从空间和时间维度出发，要对库存的水资源进行合理调节，以保证人们的生命安全，为农业生产提供一定的水资源。由于建成后的水库长时间浸泡在水中，时间一长，水库拦河坝的坝体往往会因为长期承受水流的侵蚀而发生一定的结构性损坏，从而在很大程度上降低水库拦河坝坝体结构的可靠性与安全性，致使坝体发生渗透问题，若不加以及时处理，最终会影响到水库运行的稳定性，影响到下游农业生产和居民生命安全[1]。基于此，施工单位在开展水库拦河坝施工作业时，必须结合工程的具体情况，选择合理的施工技术，并加强对拦河坝施工质量的有效控制，从而确保水库拦河坝运行的稳定性。

1 水库拦河坝填筑施工技术

以某水库为例，该工程项目临城而建，位于某农村地区的西南方，库容量为1.7 亿m3，其主要承担着防洪抗灾的作用，还具备灌溉、水产养殖和发电等综合作用。该水库涉及到拦河坝、水电站、尾渠等建设项目，其中拦河坝坝顶标高为135 m，防浪墙顶高程为137 m，坝体总长为1 439 m。

1.1 合理选择施工机械设备

在拦河坝填筑施工过程中，施工单位结合该水库的具体情况，选择沙砾材料进行拦河坝坝坡的填筑施工，采用挖掘机装填料，由自卸汽车负责施工材料的运输，使用推土机进行推平，采用振动碾方式加以压实。其中针对挖掘机与自卸汽车的类型，建议选择1.2 m3反铲挖掘机，铲斗挖掘力为180 kN，爬坡能力为35°，结合本水库拦河坝工程施工进步要求，高峰期的施工任务量为5 000 m3/d，施工单位需考虑安排两支施工队伍开展施工作业，所以应配置4 台容量为1.2 m3的挖掘机。同时，施工单位需结合施工方案要求，对土方调配距离进行合理控制，配置30 辆15 t 自卸汽车完成施工材料的运输。另外，结合本水库拦河坝工程的实际填筑压实要求，施工单位选择LT220B 型自行式振动碾，振动轮宽度为2 298 m，运行速度为11 km/h。在实际作业过程中，需要结合施工进度，来对每日填筑量进行科学安排，配备一定数量的振动碾，以满足拦河坝填筑施工的需要。

1.2 碾压试验

在正式施工前，施工单位需要结合水库拦河坝填筑的具体规范和要求，借助合理的方式来明确各项施工参数，以指导水库拦河坝填筑施工的有序、高效开展。碾压试验作为拦河坝填筑施工中最为重要的一环，如果填料开采过程中，天然含水率不能满足拦河坝填筑的相关要求，就需要作出合理的调整，从而保证整个项目施工作业的顺利开展，确保整个工程的施工质量[2]。同时，在填筑施工过程中，碾压次数、碾压作业方式方法、松铺厚度等各项参数都会直接影响到水库拦河坝的质量，所以需要通过碾压试验来明确这些参数。本水库拦河坝填筑工程的松铺厚度为0.81 m，选择振动碾压方式，机械设备的运行速度为3 km/h，碾压次数为5 次。

1.3 基础处理

在地基开挖前，施工单位必须充分掌握水库拦河坝所在区域的天气情况，尽量避开雨天施工，防止由于天气问题而影响到拦河坝填筑质量。对于水库拦河坝坝基的施工，需严格按照施设计图的实际尺寸要求，合理开展测量放线作业，然后借助适宜的机械设备来实施开挖作业。为防止出现超挖问题，施工人员需在与地基标高相接近的状况下，选择人工施工方式，来精准控制地基标高。待结束地基开挖以后，施工单位需迅速组织专业技术人员来对每一项工作内容进行验收，立即完成填筑。在这一过程中，需要提前清理干净浮土，找平基础，通过洒水方式来让地基表面始终处于湿润状态，从而确保后续施工作业的高质量开展。

1.4 填筑施工

在水库拦河坝填筑施工过程中，施工单位选择分层段流水作业，通过自卸车来完成砂砾的运输，沿着坝轴方向开展分层铺料作业。由于本水库拦河坝项目的作业面受到环境因素的影响较大，作业面也比较狭窄，所以自卸车不能直接抵达指定的施工位置，这就需要使用推土机实施平整作业，并配合人工方式开展施工作业。同时，施工人员需结合碾压试验结果，明确分层碾压的实际厚度情况。在具体的分段作业期间，为方便作业的开展，需对作业长度进行合理控制，对整个作业面进行统一管理，并同时开展铺料、碾压及洒水等作业，注意不可产生明显界沟，保证最终的施工质量符合水库拦河坝工程建设的要求。若存在2 个填筑面相邻作业的情况，需保持均匀上升，以避免产生施工缝，如果由于拦河坝填筑施工现场环境限制，每段之间具有高度差，对此需设置过渡斜坡，严格控制坡度大小，最好控制在1∶4 之间。

在卸料和铺料过程中，施工人员需迅速做好测量工作，在每铺设一层砂砾之前，需先打上控制桩，保证铺筑的实际厚度符合水库拦河坝的建设规范。否则会出现碾压不实或欠铺的问题，最终影响到水库拦河坝填筑施工质量。在下游砂砾填筑施工过程中，周围环境会在很大程度上影响到新老坝体的结合位置，从而形成一个薄弱带，若没有采取有效措施对这一薄弱地带进行有效处理，将会影响到整个工程的施工质量，所以施工人员需要重视拦河坝填筑面的紧密性、合理性。在这一过程中，若填料湿润度不足，过干，将会增加压实的难度，所以需要采用洒水的方式来提高填料的湿润度，让其含水量保持在最适宜的状态[3]。最后，为确保工程施工质量，振动碾压的方向必须与水库拦河坝坝轴方向相一致，通过错距法实施碾压操作。

1.5 压实作业

在压实作业期间，借助碾压机以自动式振动碾压的方式来对填筑料进行压实。振动碾运行方向和坝轴线方向要处于平行状态，还需合理明确相邻作业面碾压轮迹搭接宽度，其中垂直轴线方向必须大于等于3 m，平行轴线方向必须大于等于0.5 m。每填筑一层就碾压一层，之后迅速采用沉降观测法或是核子密度仪对每一层的压实质量进行检测，并使用灌水法加以校核，从压实段具有代表性的位置提取样本，进行压实质量检测，注意取样点必须均匀分布，在确认砂砾料压实度与含水量等各项参数符合工程建设要求后，才能够继续下一层施工。若压实度没有满足建设要求，就需进行补压处理，确认合格以后方可进行下一层施工。对于铺料和压实作业，应采取连续作业的方式，这样做能够避免砂砾料被晒干，导致含水量过小，从而对压实效果与填筑质量造成不利影响[4]。如果碾压过程中表面的砂砾料已被风干，必须做好洒水处理。针对检测合格的填筑层，若无法继续施工，需在复工后做好洒水工作，待确认合格后方可继续下一层的填筑作业，确保每一层之间的结合质量。

1.6 坝顶填筑

在坝顶拆除后，施工单位需结合相关标准和要求，利用土料、砂砾料平起法开展相应的填筑作业。在具体施工中，需先填砂砾，然后填黏土；在碾压过程中，要做到层次分明、平起平升，选择自卸汽车进占法卸料，让振动碾和坝轴线方向保持平行，利用土块碾的方式对土料进行压实，利用振动平碾的方式对砂砾料进行压实。对于坝顶的填筑，尽可能采用级配良好、粒径较小的填料来完成填筑，在碾压过程中，若一些位置不能碾压到，应借助手扶式小振动碾加强碾压，促使边部压实度达到相应的规范和要求，只有确认碾压合格以后，才能够使用挖掘机进行削坡作业。

1.7 削坡

为确保水库拦河坝坝体的安全性和稳定性，就必须严格控制削坡作业的质量，确保坡度满足设计标准。在本水库拦河坝施工中，施工单位依据填筑宽度的要求，预留出0.3～0.5 m 的余量，一次削坡2～3 m，在使用削坡机械过程中需要人工配合，采用DTM-532 全站仪来对削坡情况进行实时跟踪控制，从而保证削坡作业的质量。

2 水库拦河坝填筑施工中存在的不足和质量控制策略

2.1 存在的不足

施工技术存在缺陷。当前水利工程施工企业都结合拦河坝填筑情况提出了一系列的技术规范，但是很多企业依然缺乏丰富的填筑施工经验和设计理论经验，这就导致拦河坝填筑施工技术应用存在一定的不足，从而导致拦河坝填筑工程设计环节存在诸多隐患，影响到最终的拦河坝填筑施工质量[5]。

填筑施工的监测工作不够细致。在水库拦河坝填筑施工过程中，相关部门没有定期对工程施工质量进行检测与监督，这就导致水利施工企业极易出现制度问题，因为缺乏有效的检查，水利工程施工企业对待填筑施工工作的态度不认真、不严谨，即使出现问题，也不能得到及时有效的处理，从而严重影响到拦河坝施工质量。

施工规章制度不够完善。当前中国关于水库拦河坝填筑施工的管理条例并不够完善，其中一部分的规范并不是十分准确，需要进一步改进和优化。为能够使水库拦水坝填筑施工技术水平不断提升，中国政府部门需要尽快完善和细化相关管理条例，对水利工程施工企业的行为进行有效规范，从而更好地控制水库拦水坝填筑施工质量。

2.2 质量控制策略

构建完善的拦河坝填筑施工的规章制度。为有效保证水库拦河坝填筑的施工进度和施工质量，中国相关部门需要尽快提出一套有效、可行、完善的规则制度，以指导水库拦河坝填筑施工的规范化、高效化开展。在这一过程中，相关人员需要充分了解水库拦河坝填筑工程的具体情况，制定行之有效的拦河坝填筑工程安全制度，详细划分参与水库拦河坝填筑工程施工的各方主体责任，相关责任落实到具体的单位和岗位，让拦河坝填筑施工质量控制有据可依[6]。同时，水利施工企业需要制定合理的奖惩制度，明确划分参与填筑施工的所有人员的任务和责任，将其工作表现和薪酬待遇相挂钩，从而让施工人员自觉按照相关规则制度和规范要求开展施工作业，切实保证拦河坝填筑的施工效率和施工质量。

提高拦河坝填筑施工人员的综合素质。施工人员的综合素质高度直接关系到水库拦河坝填筑施工的质量和进度。所以，在正式开展施工作业前，施工企业需要组织全体施工人员进行专业、系统的培训和教育，使施工人员能够充分掌握拦河坝填筑的相关施工技术和要求，熟悉相关规则制度和建设要求，还需注重提高施工人员的责任意识和安全意识，从而有效保证拦河坝填筑施工的有序、高质量开展。

积极引进先进的施工技术。随着中国水利工程事业的迅速发展，涌现出了更多先进的施工技术，为能够更好地保证水库拦河坝填筑施工质量，施工企业需要与时俱进，在资金允许的情况下，积极引进先进的施工技术，配备完善的机械设备设施等，从而提高拦河坝填筑施工技术水平。

3 结束语

综上所述，水库拦河坝作为水利工程中至关重要的一部分，其施工质量和运行效果对水利工程作用的发挥有着极大的影响。为此，水利工程施工企业必须对水库拦河坝填筑工程加以重视，充分结合工程的具体情况和建设要求，合理选择施工机械设备，并做好碾压试验、基础处理、填筑施工、压实作业、坝顶填筑等各项作业；与此同时，需要构建完善的拦河坝填筑施工的规章制度，提供施工人员的专业技能水平，积极引进先进的施工技术等，从而提高拦河坝填筑施工技术水平，为拦河坝填筑施工的高质高效开展提供有力的支撑。