大壩填筑及其碾壓施工技術(shù)研究

王艷莉

（湖南欣盛建設(shè)有限公司 湖南常德 415000）

大壩填筑及其碾壓施工技術(shù)研究

王艷莉

（湖南欣盛建設(shè)有限公司 湖南常德 415000）

近年來，隨著我國水力資源開發(fā)力度的不斷增強，水利工程也在迅速發(fā)展，大壩河道建設(shè)與有關(guān)施工技術(shù)獲得了相關(guān)人員的高度關(guān)注，其直接關(guān)聯(lián)著整體項目安全性與使用性能的發(fā)揮，此背景下，本文在分析某工程基礎(chǔ)上，對大壩填筑及其碾壓施工技術(shù)進行了詳細的闡述，以供參考。

大壩填筑；碾壓施工；施工技術(shù)

1 引言

在水利工程建設(shè)過程中，大壩填筑碾壓技術(shù)具有關(guān)鍵性作用，是經(jīng)常采用的一種施工技術(shù)，主要原因在于土料費用較低，并且還可為后續(xù)施工建設(shè)提供便利。但在實際施工過程中，要想保證工程填筑施工技術(shù)滿足水利工程建設(shè)需求，必須采取適宜的措施，以確保施工質(zhì)量滿足相關(guān)規(guī)定需求。由于施工工藝直接關(guān)聯(lián)著項目總體質(zhì)量，必須掌握具體碾壓施工工藝，并且還要確保材料與配比的合理性，確保碾壓次數(shù)的正確，全面提高整體工程質(zhì)量，延長項目使用期限。

2 工程概況

某水庫工程項目中的攔河壩屬于混凝土面板堆石壩，壩體總體高度為189.1m。同時，該水庫正常運營情況下的蓄水位為176.5m，供水設(shè)計標準為100年一遇，設(shè)計洪水位達183.45m，供水校核標準為5000年一遇，校核洪水位為186.44m。此外，該水庫壩體總體長度與寬度分別為444m、5.5m。對于該水庫大壩壩體組成部分，主要包括鋼筋混凝土面板、過渡層區(qū)與墊層區(qū)，并且依據(jù)上游向下游的順序依次分布，如圖1所示。該水庫工程項目中涉及的填筑碾壓土方總量為929731m3。

圖1 混凝土面板堆石壩剖面圖

3 大壩碾壓試驗

（1）對于溢洪道開挖料混合料，需確保其總體指標滿足項目設(shè)計要求，但在級配中，存在不均勻系數(shù)偏小的情況，且粒徑不超過10mm的細粒含量也相對較少。在灑水操作之后對其進行碾壓，少數(shù)顆粒被碾碎，在一定程度上改善了石料顆粒級配，對細粒料之間的凝聚力造成了破壞，但有利于顆粒間潤滑作用的發(fā)揮，從而使得顆粒之間獲得充足的位移條件，充填致密，游俠改善級配，增加干密度，減少空隙率。在大壩位置處進行填筑施工時，需要重視裝料與卸料的不均勻性。

（2）對于該水庫工程碾壓操作后的沉陷率，具體如下：碾壓操作之后的沉陷率逐漸減少，鋪筑填筑厚度分別為80cm與100cm，在振動碾壓遍數(shù)為6～8遍和9～10遍時，沉陷率僅為1%，這表示其已經(jīng)逐漸趨于穩(wěn)定。針對此，碾壓試驗鋪設(shè)填筑厚80cm經(jīng)碾壓8遍、鋪設(shè)填筑厚100cm，碾壓10遍之后停止。

（3）在進行“灌水法”試驗時，因料層表面存在較多的凹凸空隙，即便進行仔細的試驗，也無法完全充填空隙，所以在測定初期體積時，往往存在偏小的情況，從而導(dǎo)致總體積偏大、干密度偏小。

（4）由堆石料顆粒級配可知，不超過5mm粒徑料的含量相對較少，作為堆石體填筑，雖然具備排水通暢的作用，但不利于壓實作業(yè)的順利開展，從而導(dǎo)致空隙填充量減少，壓實能量增加。通過試驗可知，主堆石料含泥量不超過3%，相對較小，能夠較好的滿足項目設(shè)計要求，針對此，僅需要將山體巖石表面覆蓋層全部清除即可，堆石料含泥量一般能達標。

4 水利工程土方填筑碾壓施工技術(shù)分析

4.1 做好前期準備活動

在進行項目施工任務(wù)之前，必須做好碾壓、擊實測試工作。在擊實測試過程中，必須要對填筑施工實際要求進行全面的考慮，盡可能選用優(yōu)質(zhì)的填筑材料，并且還要將樣品送至有關(guān)機構(gòu)進行相應(yīng)的測試。要想確保工程總體質(zhì)量，還需要對碾壓測試進行嚴格的控制，主要是因為填料具備顯著的離散特征，必須對其進行合理的碾壓處理，才可確保設(shè)計要求與施工技術(shù)的一致性。在使用之前，還必須做好相關(guān)設(shè)計工作，以確保物料壓實性滿足項目有關(guān)技術(shù)需求。此外，還必須做好施工道路、用電、用水等方面的準備工作。

4.2 基地壓實，施工放線

在深入分析有關(guān)人員制定的規(guī)定之后，對需要施工的區(qū)域進行全方位測試操作，并放置標準的填筑坡腳，并另外布設(shè)0.4m的超填線，之后采用木樁或白灰設(shè)定明顯記號。此外，在整平壓實表土基地，并驗證合格之后，通知有關(guān)人員填報質(zhì)量驗收單，最后加以批復(fù)。

4.3 攤鋪土料，整平土料

在進行填筑施工時，必須遵循從低向高原則進行，嚴禁將砂礫等物質(zhì)與粘性材料堆放在相同地區(qū)，并且還要全面清除土中包含的雜質(zhì)。通常情況下，羊足碾、平碾是常采用的兩種碾壓設(shè)備，其中，羊足碾主要用于粘性土碾壓作業(yè)，不可用于砂性土施工，通過羊足碾對砂土進行輾壓，會對土料結(jié)構(gòu)造成嚴重的破壞。

4.4 填筑順序

通常情況下，砂土輾壓填筑料源級配、鋪料厚度與壓實度、質(zhì)量要求方面的差異較大，但其施工工藝基本相同，填筑料主要通過32t、26t自卸車卸料運往填筑區(qū)域，但需要將將細石料留置在面層處，并將粗徑石料滾落底層，以此來為推土機碾壓與平整卸料提供便利。堆石料之間留置1.0m的間隙，然后采用320型推土機平倉，振動碾采用自行式振動碾碾壓。在碾壓過程中，應(yīng)采用錯距法沿著壩軸線平行方向施工。對于鋪料層厚、灑水量、碾壓遍數(shù)及行駛速度，必須采用由碾壓試驗獲得的參數(shù)進行，確保平起平升。在進行鋪筑碾壓施工時，需保證層次分明，避免碾壓過程中漏振、欠振現(xiàn)象的發(fā)生。

同時，在在岸坡邊緣靠山坡部位，大塊石較集中，所以應(yīng)當選用粒徑不超過40cm的石料布設(shè)在岸坡周圍，并采用級配優(yōu)良的石料鋪筑，避免架空現(xiàn)象的發(fā)生。在進行碾壓施工時，滾筒盡量靠近岸坡，并沿著上下游方向進行，對于碾壓不到的區(qū)域，應(yīng)采用平板振動碾壓實，以保證岸坡部位碾壓施工滿足相關(guān)要求。灑水碾壓需提前進行，并安排專人負責(zé)，對于實際加水量，應(yīng)當通過水表進行嚴格的控制。在碾壓施工過程中，需依據(jù)工程項目實際需求補灑水。

4.5 過渡區(qū)堆石料填筑施工

在進行填筑施工之前，必須將主堆石區(qū)域上游面超過30cm的已分離塊石全部清理干凈。在填筑過程中，應(yīng)采用26t或20t自卸汽車將料直接卸入過渡區(qū)工作面，然后采用后退法卸料。對于具體倒料順序，可從兩端向中間進行，為灑水車作業(yè)提供便利。此外，在二堆與土石堆之間，應(yīng)預(yù)留0.5m間隙，然后通過推土機推平，之后采用反鏟工藝與人工方式整平。對于鋪層厚度、碾壓遍數(shù)、灑水量、行駛速度等施工參數(shù)，必須嚴格按照試驗確定的碾壓參數(shù)實施。

4.6 墊層區(qū)料填筑施工

在進行墊層區(qū)填筑施工時，需確保墊層料最大粒徑不超過10cm。墊層料通常由大坪砂石料場軋制，然后經(jīng)過適當?shù)膿桨柚?，形成的滿足工程項目設(shè)計級配要求的一種成品料，需要通過20t自卸車將其運輸至墊層施工區(qū)域，之后再采用推土機輔以人工方式進行平倉操作。在鋪設(shè)墊層料之前，需全部清除與過渡區(qū)域界面上粒徑不小于10cm的已分離的石料。此外，在進行填筑施工時，應(yīng)當在上游邊線法線方向填筑高度超出15～30cm的量，為后期修坡施工提供方便。

5 結(jié)語

總而言之，在水庫大壩施工過程中，土方填筑碾壓施工有著十分重要的意義。近年來，社會經(jīng)濟的發(fā)展帶動了我國水利工程的發(fā)展，使得土方填筑碾壓施工獲得了十分廣泛的應(yīng)用，此情況下，為了確保整體工程質(zhì)量與安全，必須對此項施工工藝進行深入的分析與研究，并就其中存在的缺陷與不足，及時采取適宜的措施解決，以促進我國水利工程的持續(xù)發(fā)展。

[1]鄧猛.碾壓混凝土大壩施工技術(shù)的運用研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2015（18）：89～91.

[2]劉為中.面板堆石壩大壩填筑施工技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2015（08）：67～69.

[3]張莉.水利工程土方填筑碾壓施工質(zhì)量控制[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015（22）：88～90.

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1004-7344（2016）12-0307-02

2016-2-2

王艷莉（1980-），女，主要從事水利水電施工工作。