粘土心墙堆石坝坝体填筑施工技术研究论文_马晓蕊

粘土心墙堆石坝坝体填筑施工技术研究论文_马晓蕊

广东水电二局股份有限公司

摘要:本文主要介绍堆石坝体填筑施工技术,阐述了在复杂地质条件下堆石坝坝体填筑的优化方案,经过方案分析和精心组织施工,达到合理安排工序、确保安全生产。

关键词:堆石坝;填筑;施工技术

1.工程概述

坝体为粘土心墙堆石坝,坝顶长度247.0m,坝顶宽度7m,坝顶高程237.36m,最大坝高31.96m。坝体上游边坡1:2.25,下游边坡1:2.0。

2.施工重点、难点

(1).填筑工程量大,运输强度高。

(2).垫层、过渡层填筑宽度小,填筑规格和质量控制要求高。

(3).雨季时间长,坝体粘土填筑强度、质量控制是难点。

3.粘土防渗心墙填筑施工方法

3.1粘土防渗心墙填筑施工方法

粘土心墙作为堆石坝坝体的防渗体,粘土防渗心墙顶宽为3m,上下边坡为1:0.2。底部与混凝土防渗墙接触的部位采用高塑性粘土。浇筑完基础混凝土,直接填筑粘土防渗心墙。

坝基开挖面为基岩面,,采用自卸汽车直接将土料运至填筑面,采用后退法卸料,推土机平整,自行碾碾压。当粘土防渗心墙填筑至▽209.22m高程以上,心墙与反滤层、过渡层、堆石料同步上升。

心墙与基础混凝土的结合部填筑时,先涂涮一层厚3~5mm的浓粘土浆,以利坝体与基础之间的结合。

3.2粘土心墙填筑质量控制

(1).粘土心墙填筑前,在与基础(河床和岸坡)岩石或混凝土垫层接触处,按施工图纸要求的尺寸铺设一层(岸边为一条带)纯粘土接触带。

(2).与心墙接触的基岩和混凝土表面,在临铺填纯粘土前清洗干净,并涂涮一层厚3~5mm的浓粘土浆,以利坝体与基础之间的结合。

(3).土质心墙、基础第一层接触纯粘土以及混凝土防渗墙顶的高塑性粘土区等的施工参数和压实标准按照施工图有关规定,并经碾压试验最终确定。

(4).土层碾压机具的行使方向以及铺料方向平行坝轴线。而靠两岸的接触带粘土自行碾顺岸边进行压实,压实标准经碾压试验确定。

(5).心墙每一填土层按规定施工参数施工完毕,并经检查合格后才能继续铺筑上一层。在继续铺筑上层新土前,对压实层表面残留的、被碾子块翻松的半压实土层进行处理(包括含水量的调整),以免形成土层间结合不良的现象。

(6).压实土体不能出现漏压虚土层、干松土、弹簧土、剪力破坏和光面等不良现象。不合格部位进行返工处理,直到监理认为合格为止。

(7).心墙本身铺土面尽量平起,以免形成过多的接缝。若由于施工需要进行分区填筑时,其横向接缝坡度不得陡于1:3。

(8).在接合的坡面上,配合填筑的上升速度,将表面松土含水量控制在规定范围内,然后才能继续铺填新土进行压实。

4.反滤层填筑

4.1反滤料施工方法

坝基底部过渡料、反滤料填筑,基础面较为平缓,场地较为开阔,自卸汽车直接将反滤料运输至工作面,后退法卸料,采用推土机平整,自行碾压实。

粘土心墙上下游两侧的反滤层、过渡层,因铺筑宽度较窄,填筑规格要求高,采用PC200反铲挖掘机平整,并进行规格修正,自行碾碾压。反滤层与过渡层同步施工。反滤料与粘土心墙、堆石体均衡上升。粘土心墙碾压完成后方可进行反滤层及坝体堆石料的洒水碾压,防止坝面洒水流入粘土层,影响粘土心墙填筑质量。

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4.2反滤料填筑质量控制

(1).反滤层的位置、尺寸、材料、级配、粒径范围符合施工图纸的规定。

(2).反滤层的填筑与心墙或斜墙填筑面平起,以扩大工作面,便于施工。反滤层的填筑,避免出现颗粒分离,如出现分离,予以掺混或挖除处理。采用进占法、跳堆卸料法等方法。

(3).在反滤层(含垫层)与基础和岩边的接触处填料时,不允许因颗粒分离而造成粗集中和架空现象。

(4).反滤层与心墙连接时,采用锯齿状填筑,保证反滤层的设计厚度不受侵占。

(5).反滤层(含垫层、过渡层)的填筑施工参数初拟如下,最终由碾压试验确定。

(6).为增强碾压效果,反滤层、垫层、过渡层碾压前加水湿润,加水量通过碾压试验确定。

5.坝体堆石料填筑

5.1堆石料填筑施工方法

堆石坝段的堆石体填筑,堆石坝坝料运输利用坝基开挖的施工道路,同时利用坝体填筑宽度和长度,将施工道路向坝体延伸,形成向下或向上的斜坡道。当施工道路向下延伸时,先利用下一条施工道路,在坝体填筑范围内的道路利用坝体填筑料按设计要求进行分层填筑、洒水、碾压,并进行取样检验合格后在填筑上一层,坝体填筑范围外的利用开挖弃渣填筑,使坝体斜坡道与上一条道路连通。上一层道路连通后,将下一层道路留下的缺口进行补填,尽量使坝体均衡上升。

每一填筑层填筑施工前,利用PC200反铲将边坡修整,然后由测量放样,用标杆标出填筑边线和填筑层的标高,并绘制填筑层的平面图。

坝料填筑时利用D8N推土机及时平整,有利于减少推土机平整的工作量,易于控制填筑厚度。对公司部有超径大块的部位利用反铲挖除,进行爆破解小。

坝面洒水利用布置在坝顶上的水池供水,严格控制洒水量,避免形成弹簧土。

岸坡结合部位采用粒径较小的级配料进行填筑,利用反铲进行摊铺,使坝体堆石料与过渡结合良好。

5.2堆石料填筑质量控制措施

坝体堆石的重量及颗粒级配按设计图纸所示的不同部位采用不同标准,不得混淆。

堆石料中夹杂粘土、草、木等有害物质安排专人值班负责清理。

堆石料在装卸时,尽量降低卸料高度,避分离,不允许从高坡向下卸料,靠近岸边地带以较细石料铺筑,严防架空现象。

坝体各分区堆石料的填筑施工参数初拟如下,最终由碾压试验确定。

堆石料铺料和碾压过程中的加水量通过现场试验确定。

压实堆石料的振动平碾行驶方向平行坝轴线,靠岸边处可顺岸行驶。振动平碾难于碾及的地方,用小型振动碾进行压实,但压实遍数由碾压试验确定。

岸边地形突变及坡度过陡而振动碾碾压不到的部位,适当修整地形使振动碾到位,局部可应用振动板或振动夯实。

5.3接缝处理

(1).反滤层(垫层、过渡层)与相邻层次之间的材料界线分明。分段铺筑时,做好接缝处各层之间的连接,防止产生层间错动或折断现象。在斜面上横向接缝收成缓于1:2的斜坡。

(2).坝体堆石料采取大面积铺筑,以减少接缝。当分块填筑时,对块间接坡处的虚坡带采取专门的处理措施,如采取台阶式的接坡方式,或采取将接坡处未压实的虚坡石料挖除的措施。

参考文献:

[1] 赵芳 抽水蓄能电站土建工程下库施工组织设计. 建筑知识 2016.6

[2]张萌 中华人民共和国行业标准.光明日报出版社 2011.5

论文作者:马晓蕊

论文发表刊物:《基层建设》2016年9月下27期

论文发表时间:2016/12/8

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