菏澤市魏樓水庫圍壩填筑質(zhì)量控制要點淺析

馮 敏，曲延成，孫圣潔

（1.鄄城縣農(nóng)村自來水服務(wù)中心，山東 菏澤274600；2.山東潤魯工程咨詢有限公司，山東 濟南250109）

菏澤市魏樓水庫位于菏澤市區(qū)西北約12km的勝利溝上，是為解決菏澤市城區(qū)及周邊地區(qū)飲水安全而興建的一座中型水庫。工程建設(shè)主要包括：圍壩填筑、入庫泵站、入庫涵洞、出庫泵站、勝利溝節(jié)制閘、截滲溝、管理房及輸水管道，其中圍壩設(shè)計為土工膜防滲均質(zhì)土斜墻壩。項目建設(shè)是為了向菏澤市城區(qū)提供城鄉(xiāng)生活用水?，F(xiàn)結(jié)合水庫圍壩填筑與壓實施工過程中的實踐經(jīng)驗，對平原水庫土質(zhì)均質(zhì)壩填筑壓實控制要點進行探討，為平原水庫均質(zhì)土壩施工實踐提供質(zhì)量控制方法。

1 圍壩施工前期質(zhì)量控制

1.1 土料選定

對庫區(qū)土料檢測后，選定①層砂壤土為筑壩土料。庫區(qū)地貌基本平坦，土層厚度基本穩(wěn)定，采用平均厚度法計算庫內(nèi)壩料儲量。經(jīng)計算得出①層砂壤土開采量為482.65萬m2，為圍壩填筑需用土料的2.3倍，可以滿足筑壩工程用料之需。

1.2 料場復(fù)勘

料場復(fù)勘根據(jù)《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》（SL251-2015）要求，對地勘報告中的水文地質(zhì)情況進行復(fù)核，測量庫區(qū)的原始地貌并計算土方量，以便后續(xù)施工控制。由于水庫占地面積較大，庫區(qū)內(nèi)存在村莊一座、多處藕池土坑、2條主溝渠、遍布輸水抗旱溝。料場復(fù)勘時對擬筑壩土料取樣檢測要排除庫區(qū)內(nèi)的村莊周邊、坑塘、溝渠等不良土質(zhì)區(qū)域。取樣時將地面以下1m左右的土料挖除，取地下1～2m左右土料，采用立挖與斜挖相結(jié)合的方法進行混合，確保土料充分混合均勻后取樣。

檢查取樣土料發(fā)現(xiàn)，土料主要由砂壤土組成，夾雜少部分裂隙黏土，無淤泥、腐殖質(zhì)土、泥炭土，可作為筑壩土料使用。對土料進行天然狀態(tài)下物理性試驗及擊實后控制狀態(tài)下的力學(xué)性試驗。通過土工擊實試驗確定擬定圍壩填筑土料的最大干密度、最優(yōu)含水率。

1.3 圍壩施工劃分

水庫圍壩填筑工程量較大，涉及的施工機械人員多，需要結(jié)合工程實際情況分區(qū)施工，結(jié)合庫區(qū)土方開挖同步施工。圍壩填筑分區(qū)以沿壩軸線方向200～300m為宜，各分區(qū)內(nèi)可分為2～3個工作面，確保分區(qū)工序循環(huán)施工。圍壩圓弧段分區(qū)可適當加長。

結(jié)合圍壩填筑分區(qū)情況對料場、庫區(qū)內(nèi)臨時道路、降排水溝布置。根據(jù)圍壩填筑各區(qū)需要的土方量設(shè)置取土料場大小，運土上壩的運距要盡可能短；庫區(qū)內(nèi)臨時道路布置要考慮到土方上壩及棄土外運情況，一般按照1～2條主路，若干條支路設(shè)置，根據(jù)棄土區(qū)的數(shù)量、大小、位置情況設(shè)置圍壩的臨時棄土路口；水庫土方開挖深度已超過地下水位線，需要提前設(shè)置降排水溝進行明渠降水，降排水溝布置要盡可能的利用原有溝渠，設(shè)置主、支降排水溝，根據(jù)實際情況將水排入下游溝渠。

1.4 現(xiàn)場碾壓試驗

1）根據(jù)設(shè)計圖紙要求及施工單位機械情況，首先確定施工機械及每層鋪土厚度：施工機械選擇選擇采用22t振動壓路機，每層鋪土厚度定為0.3m。如試驗結(jié)果不能滿足設(shè)計要求，再調(diào)整鋪土厚度重復(fù)以下試驗步驟。

2）圍壩試驗段分區(qū)設(shè)置：現(xiàn)場試驗段平均劃分為3個區(qū)域，根據(jù)確定的最優(yōu)含水率上下浮動2%區(qū)分，采用灑水、晾曬的方式控制含水率，以含水率試驗的方法嚴格控制各區(qū)域的含水率，以確保碾壓試驗結(jié)果準確。

3）對圍壩試驗段上土平整及控制含水率后，采用22t振動壓路機進行碾壓2～6遍，自第2遍碾壓完成后開始，對各區(qū)域取樣進行密度試驗，以確定當前碾壓遍數(shù)后的壓實度。第一層土料碾壓結(jié)束后，再上第二層土料，重復(fù)以上步驟控制。魏樓水庫水庫現(xiàn)場碾壓試驗共上4層土料，均進行取樣檢測，檢測結(jié)果平均干密度保留小數(shù)點后兩位，壓實度保存小數(shù)點后3位。

4）結(jié)合施工現(xiàn)場碾壓效果對現(xiàn)場碾壓試驗結(jié)果進行對比分析，確定圍壩填筑施工的控制參數(shù)。

2 圍壩填筑施工的質(zhì)量控制

2.1 土料上壩控制

土料上壩前要測量校準圍壩施工邊線，并進行壩基清基，按設(shè)計單位要求對壩基原始基面進行壓實檢測。土料上壩要計算好每層需要土方量，上壩平整時利用水準儀控制鋪土厚度，發(fā)現(xiàn)超過鋪土厚度部分的土方，由推土機推至圍壩兩側(cè)。上壩土料自開挖時就嚴格控制質(zhì)量，選擇地下1～2m左右的土料上壩，表層土、含雜物較多土及下部含水率高的土方外運至棄土區(qū)。對土料中存在的葦根等雜物，采用人工撿拾出來。如上壩土方直徑過大時，用旋耕機粉碎較大土塊。上壩車輛嚴格按進占法卸料，推土機及時整平，避免上壩車輛多次反復(fù)在已壓實的填筑土層上行駛。

2.2 土料壓實質(zhì)量控制

碾壓前要控制筑壩土料含水率在最優(yōu)含水率-2%～3%的范圍以內(nèi)。土料碾壓時沿圍壩壩軸線方向行進，采用進退重跡搭接法碾壓，進退方向上依次延伸到相鄰的工作面，搭接寬度不小于0.5m。圍壩各工作面之間的橫向接坡不陡于1∶3，坡面必須壓實，圍壩填筑相鄰高差不宜超過1m。預(yù)留圍壩臨時棄土路口根據(jù)庫區(qū)土方剩余情況及時回填，兩側(cè)圍壩高差過大時，對兩側(cè)圍壩陸續(xù)進行削坡直至合格方可填筑。

土料壓實檢測主要有填筑高程檢測及壓實度檢測。填筑高程檢測是利用水準儀對每層土壓實厚度檢測；壓實度檢測主要采用環(huán)刀取樣送檢，一般在每層壓實土方厚度約1/3處取樣。

2.3 雨季施工質(zhì)量控制

在雨季施工中，首先要設(shè)置圍壩下游設(shè)置臨時排水溝槽，沿壩軸線方向每50m設(shè)置一道。施工中及時關(guān)注天氣情況，在開始下雨前停止土方上壩，對已上壩土方進行平整快速壓實，待雨過后再進行下一步施工。下雨后要對圍壩兩側(cè)及時進行檢查，對雨水沖刷產(chǎn)生的溝槽及時修整壓實。

2.4 做好沉降預(yù)留

圍壩填筑完成時應(yīng)預(yù)留圍壩沉降量，并設(shè)置沉降位移觀測點。預(yù)留沉降量由《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL274-2020）附錄E計算得出，定期對沉降位移觀測點進行測量記錄。

3 結(jié)語

目前，菏澤市魏樓水庫圍壩填筑工程已施工完成，通過了分部工程驗收。結(jié)合本工程圍壩填筑施工經(jīng)驗，對施工過程中的各個環(huán)節(jié)及相應(yīng)工序的銜接進行研究；就如何控制圍壩填筑前中后期的施工質(zhì)量，完善施工程序，提高工作效率進行論證，可對促進平原水庫均質(zhì)土壩施工質(zhì)量提供借鑒。