水庫壩體加寬培厚施工技術(shù)探析

王昭

（安徽天晟建設(shè)工程有限公司 安徽合肥 230000）

水庫壩體加寬培厚施工技術(shù)探析

王昭

（安徽天晟建設(shè)工程有限公司 安徽合肥 230000）

我國水庫很多，特別是小型水庫，在我國很多地區(qū)存在。但這些水庫年久失修，具有很多安全隱患?，F(xiàn)今，消除水庫安全隱患的主要方法在于水庫加寬培厚，提高水庫的調(diào)蓄功能?；诖?，本文以某水庫大壩為例，探析水庫壩體加寬培厚施工技術(shù)。本文以該水庫的工程概況及施工特點(diǎn)為基礎(chǔ)，分析在施工中遇到的問題，并對水庫壩體加寬培厚施工技術(shù)的方案及其指定進(jìn)行分析，并指出基于大型機(jī)械施工，并配合使用人工施工的模式，具有極大優(yōu)勢。

水庫；壩體；加寬培厚

1 工程概況

該水庫作為四級建筑物，1972年動(dòng)工，1976年竣工。該土壩屬于碾壓式均質(zhì)土壩，該土壩最大高度為33.6m，壩頂寬度為20m，土壩的底部寬度在193.25m，土壩全長為102.8m。該工程在施工過程中，由于歷史遺留問題，使得壩體的碾壓夯實(shí)程度較差，壩體主要位于低密度區(qū)域，這使得水庫在運(yùn)行過程中存在很大的安全隱患。

2 水庫壩體特點(diǎn)及存在問題

2.1 水庫壩體特點(diǎn)

該壩體下游的左右肩是土崖與梯田，存在高低差，平均落差約在35m，壩體頂部位置與溝壑的頂部齊平。施工之前，該壩體下游沒有行車通道，壩體東側(cè)是大壩的放水洞，洞后是排水明渠，該明渠平面走勢為“S”。渠道由于年代久遠(yuǎn)，兩岸已雜草叢生。水庫大壩的位置則位于渠道東側(cè)。大壩的背水坡在開始修建時(shí)，有縱橫水渠，坡比則從上到下呈現(xiàn)由陡到緩的趨勢。該大壩由于年久失修，又被雨水沖洗，使得坡面呈現(xiàn)大小不一的土丘，壩體也失去原有的整齊、排水順暢的現(xiàn)象，因此，對大壩坡面進(jìn)行整修加固極為重要。進(jìn)行加寬培厚前，該水庫的特性指標(biāo)如表1所示。

表1 水庫加寬培厚前的特性指標(biāo)

水庫在加寬培厚之后，該水庫的特性指標(biāo)則變?yōu)楸?所示。

因此，該水庫壩體背水坡要全面培厚。具體要求為：在壩頂672.08m位置，采用1：2.5的坡與第一道平臺(tái)662m相連，采用1：2.75的坡與第二道平臺(tái)652m相連，并采用1∶3.0的坡與641.68m的排水體平臺(tái)相連。同時(shí)在排水體外側(cè)修建漿砌石排水渠，可以使壩體滲流順利通過。背水坡培厚的預(yù)算土方量大約在2.7萬m3，

切土質(zhì)為無雜質(zhì)、水量適中、級配較佳的均質(zhì)速土進(jìn)行全面加寬培厚。

表2 水庫加寬培厚后的特性指標(biāo)

2.2 水庫壩體存在問題

（1）該水庫大壩時(shí)間長，且長久沒有維護(hù)，并受到多年雨水沖洗，使得坡面的排水溝受到嚴(yán)重?fù)p害，使得坡面呈現(xiàn)大小不一的土丘，壩體也失去原有的整齊、排水順暢的現(xiàn)象。

（2）水庫大壩采用的材料為土質(zhì)，在進(jìn)行構(gòu)筑過程中，土質(zhì)容易產(chǎn)生不均勻性，因此在施工時(shí)遭到機(jī)械設(shè)備條件的約束，使得壩體具有較大的空隙比值、較低干密度以及較差的滲透穩(wěn)定性。

（3）上游壩坡以及水庫岸坡也受到極為嚴(yán)重的風(fēng)浪侵蝕，水庫內(nèi)的混凝土板由于長時(shí)間使用，水庫壩坡已不具備很多原有功能。

但是飛水時(shí)間一定不要過長，尤其是貝殼類等小海鮮。正確的操作方法是：鍋中水沸騰時(shí)將小海鮮下鍋，焯水15 s后，撈出瀝水。此時(shí)的貝殼類海鮮多呈半開半閉狀態(tài)（小體積的也可能全部打開了），去殼取肉，進(jìn)行下一步烹飪。

3 水庫壩體加寬培厚施工技術(shù)方案及制定探析

3.1 水庫壩體加寬培厚施工技術(shù)方案分析

基于該水庫壩體工程特點(diǎn)、工期以及施工成本等的因素，壩體的加寬培厚應(yīng)該采用機(jī)械施工，并配合人工施工。原因在于，該水庫壩體施工的主要目的為：修建在施工過程中所需的臨時(shí)道路，對原坡面的雜草和腐殖土進(jìn)行去除，對涂料進(jìn)行運(yùn)輸，對所需線長進(jìn)行測量，并對機(jī)械攤料進(jìn)行壓實(shí)，對現(xiàn)場進(jìn)行檢測等。

由于地形等多種因素制約，僅僅依靠人力以及小型機(jī)械已難以滿足水庫壩體施工工程的需求，無法保證施工質(zhì)量以及施工進(jìn)度的有序進(jìn)行，工作重點(diǎn)是選取所需料場、施工防線、對攤料實(shí)施壓實(shí)，實(shí)施現(xiàn)場檢測。對施工現(xiàn)場進(jìn)行分析可知，該工程的土源完全來自于耕地，成本高，因此要重新尋找新的土源?；诂F(xiàn)場及施工進(jìn)度的安排，新建的溢洪道位于大壩東側(cè)，在臺(tái)階狀坡地里，通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，該地質(zhì)在地表以下6m的位置，屬于一般性素土，溢洪道需要土方是2.2萬m3，因此采用溢洪道需要外運(yùn)土料作為加固土源，如此既可以解決溢洪道土方開挖外運(yùn)的問題，也可以獲得加固壩體所需料源，因此，該工程可以降低成本，保證施工質(zhì)量以及施工工期，經(jīng)濟(jì)效益好。

針對工程測量防線問題，必須嚴(yán)肅對待，其中關(guān)鍵在于坡比放線以及樁位的控制。對于攤料壓實(shí)工序，使用推土機(jī)進(jìn)行攤鋪，并采用人工修正模式，使得推土機(jī)攤料料層平整，并對料層中樹枝等雜質(zhì)進(jìn)行去除，確保料層均勻鋪設(shè)，土層緊密相連。現(xiàn)場要有專業(yè)人員參考施工技術(shù)規(guī)范要求，進(jìn)行樣品選取，并對水量以及干容量進(jìn)行測量，當(dāng)實(shí)測結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求，方可進(jìn)入下一工序，否則需對原因進(jìn)行分析，并進(jìn)行及時(shí)處理。對于坡面的整修來講，要以人工整修為主，并配合機(jī)械使用，但此種坡面整修要以準(zhǔn)確放好潑面線為基礎(chǔ)，以網(wǎng)格線形式進(jìn)行栓，并采用多清少補(bǔ)模式，實(shí)現(xiàn)坡比、寬度、平臺(tái)高程準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)坡面的平順。

3.2 水庫壩體加寬培厚施工技術(shù)制定探析

基于壩體所遇到難題，起具體施工技術(shù)的制定應(yīng)包括修葺臨時(shí)道路、土料處理、測量防線以及坡面清理、壓實(shí)土層五部分。

參考水庫實(shí)際地形，并結(jié)合土料需要，修葺臨時(shí)道路應(yīng)在大壩右側(cè)，且與主道連接。如此既可以降低運(yùn)土距離，也可采用大壩右側(cè)的土崖高低差、臺(tái)階狀地形，實(shí)現(xiàn)土方挖運(yùn)量少、坡比及路寬易控制的要求。綜合機(jī)械動(dòng)力以及外形尺寸的要求，坡比應(yīng)控制在30°之下。路面寬度應(yīng)高于3.5m。對于載重車輛，應(yīng)沿壩軸線自西向東運(yùn)料。從工程成本以及運(yùn)輸安全角度考慮，該布置可行。

（2）土料處理

為了滿足設(shè)計(jì)對于土料含水量以及顆粒級配等的要求，要對涂料夾雜的石塊等雜質(zhì)進(jìn)行去除，并在上壩前，對土料含水量進(jìn)行測量。當(dāng)含水量過大，要使用攤料、機(jī)械等模式并結(jié)合好天氣進(jìn)行晾曬。如天氣為雨雪天氣，要對攪拌好的土料覆蓋，保證土料含水量滿足需求。

（3）測量防線

在進(jìn)行測量防線之前，要在事先對施工現(xiàn)場的高程以及限位控制樁進(jìn)行設(shè)定，且要保證這些限位控制樁位于易于長期保存、機(jī)械設(shè)備難以碰觸、易于引測的位置。從現(xiàn)場情況出發(fā)，水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)該設(shè)置在背水坡坡腳與坡面垂直高4m處。按照施工現(xiàn)場要求，應(yīng)在填土位置事先設(shè)計(jì)好坡比樁，其高程應(yīng)高處設(shè)計(jì)高程50cm，從而確保坡比線不會(huì)被施工土料覆蓋，也易于坡比線的檢測校核。具體施工時(shí)，應(yīng)按照自左向右的順序栓坡比線，數(shù)量為四排，并在坡比線上懸掛多余兩排的水平線，并形成網(wǎng)格形狀，事先填土坡比和高程的控制。

（4）清理坡面

對于壩體周圍存在雜草、樹枝等雜質(zhì)要進(jìn)行清理。一般采用機(jī)械模式進(jìn)行處理，處理厚度為40cm，停止位置為原坡面堅(jiān)實(shí)土層。土面清理之后，要采用機(jī)械刨毛，確保新填土與原來坡面緊密連接。對于清理完的土料，要全部運(yùn)走。

（5）土層壓實(shí)

對于大壩新修葺的反濾體砂石面，利用自卸汽車進(jìn)行運(yùn)土，利用推土機(jī)進(jìn)行平土，保證每層鋪土厚不高于40cm。利用推土機(jī)進(jìn)行平土后，采用人工方式，參考事先在四周樁設(shè)置的厚度線，拴成網(wǎng)格，進(jìn)行鋪土厚度調(diào)整以及雜質(zhì)清理。滿足要求后，要利用15T的自振壓路機(jī)，以里向外的模式，進(jìn)行四遍碾壓。當(dāng)使用機(jī)械模式無法對死角進(jìn)行夯實(shí)，應(yīng)由現(xiàn)場化驗(yàn)員依據(jù)取樣技術(shù)進(jìn)行取樣，并對現(xiàn)場的樣品進(jìn)行干容重測量，設(shè)計(jì)滿足需求后，繼續(xù)施工，否則分析原因并進(jìn)行及時(shí)解決。

4 結(jié)論

該水庫水壩采用大型機(jī)械施工，并配合使用人工模式的加寬培厚施工技術(shù)取得了很好成果。不僅提高了效率，縮短了施工周期，對于施工質(zhì)量也具有極大的促進(jìn)作用，同時(shí)也提高了經(jīng)濟(jì)效益。希望通過本文對水庫壩體加寬培厚施工技術(shù)探析，為我國進(jìn)行水庫加固提供借鑒與參考。

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