水库坝体加宽培厚施工技术探析

2015-12-05王昭

建材与装饰 2015年46期

关键词：土料坡面坝体

王昭

（安徽天晟建设工程有限公司安徽合肥 230000）

水库坝体加宽培厚施工技术探析

王昭

（安徽天晟建设工程有限公司安徽合肥 230000）

我国水库很多，特别是小型水库，在我国很多地区存在。但这些水库年久失修，具有很多安全隐患。现今，消除水库安全隐患的主要方法在于水库加宽培厚，提高水库的调蓄功能。基于此，本文以某水库大坝为例，探析水库坝体加宽培厚施工技术。本文以该水库的工程概况及施工特点为基础，分析在施工中遇到的问题，并对水库坝体加宽培厚施工技术的方案及其指定进行分析，并指出基于大型机械施工，并配合使用人工施工的模式，具有极大优势。

水库；坝体；加宽培厚

1 工程概况

该水库作为四级建筑物，1972年动工，1976年竣工。该土坝属于碾压式均质土坝，该土坝最大高度为33.6m，坝顶宽度为20m，土坝的底部宽度在193.25m，土坝全长为102.8m。该工程在施工过程中，由于历史遗留问题，使得坝体的碾压夯实程度较差，坝体主要位于低密度区域，这使得水库在运行过程中存在很大的安全隐患。

2 水库坝体特点及存在问题

2.1 水库坝体特点

该坝体下游的左右肩是土崖与梯田，存在高低差，平均落差约在35m，坝体顶部位置与沟壑的顶部齐平。施工之前，该坝体下游没有行车通道，坝体东侧是大坝的放水洞，洞后是排水明渠，该明渠平面走势为“S”。渠道由于年代久远，两岸已杂草丛生。水库大坝的位置则位于渠道东侧。大坝的背水坡在开始修建时，有纵横水渠，坡比则从上到下呈现由陡到缓的趋势。该大坝由于年久失修，又被雨水冲洗，使得坡面呈现大小不一的土丘，坝体也失去原有的整齐、排水顺畅的现象，因此，对大坝坡面进行整修加固极为重要。进行加宽培厚前，该水库的特性指标如表1所示。

表1 水库加宽培厚前的特性指标

水库在加宽培厚之后，该水库的特性指标则变为表2所示。

因此，该水库坝体背水坡要全面培厚。具体要求为：在坝顶672.08m位置，采用1：2.5的坡与第一道平台662m相连，采用1：2.75的坡与第二道平台652m相连，并采用1∶3.0的坡与641.68m的排水体平台相连。同时在排水体外侧修建浆砌石排水渠，可以使坝体渗流顺利通过。背水坡培厚的预算土方量大约在2.7万m3，

切土质为无杂质、水量适中、级配较佳的均质速土进行全面加宽培厚。

表2 水库加宽培厚后的特性指标

2.2 水库坝体存在问题

（1）该水库大坝时间长，且长久没有维护，并受到多年雨水冲洗，使得坡面的排水沟受到严重损害，使得坡面呈现大小不一的土丘，坝体也失去原有的整齐、排水顺畅的现象。

（2）水库大坝采用的材料为土质，在进行构筑过程中，土质容易产生不均匀性，因此在施工时遭到机械设备条件的约束，使得坝体具有较大的空隙比值、较低干密度以及较差的渗透稳定性。

（3）上游坝坡以及水库岸坡也受到极为严重的风浪侵蚀，水库内的混凝土板由于长时间使用，水库坝坡已不具备很多原有功能。

但是飞水时间一定不要过长，尤其是贝壳类等小海鲜。正确的操作方法是：锅中水沸腾时将小海鲜下锅，焯水15 s后，捞出沥水。此时的贝壳类海鲜多呈半开半闭状态（小体积的也可能全部打开了），去壳取肉，进行下一步烹饪。

3 水库坝体加宽培厚施工技术方案及制定探析

3.1 水库坝体加宽培厚施工技术方案分析

基于该水库坝体工程特点、工期以及施工成本等的因素，坝体的加宽培厚应该采用机械施工，并配合人工施工。原因在于，该水库坝体施工的主要目的为：修建在施工过程中所需的临时道路，对原坡面的杂草和腐殖土进行去除，对涂料进行运输，对所需线长进行测量，并对机械摊料进行压实，对现场进行检测等。

由于地形等多种因素制约，仅仅依靠人力以及小型机械已难以满足水库坝体施工工程的需求，无法保证施工质量以及施工进度的有序进行，工作重点是选取所需料场、施工防线、对摊料实施压实，实施现场检测。对施工现场进行分析可知，该工程的土源完全来自于耕地，成本高，因此要重新寻找新的土源。基于现场及施工进度的安排，新建的溢洪道位于大坝东侧，在台阶状坡地里，通过查阅资料发现，该地质在地表以下6m的位置，属于一般性素土，溢洪道需要土方是2.2万m3，因此采用溢洪道需要外运土料作为加固土源，如此既可以解决溢洪道土方开挖外运的问题，也可以获得加固坝体所需料源，因此，该工程可以降低成本，保证施工质量以及施工工期，经济效益好。

针对工程测量防线问题，必须严肃对待，其中关键在于坡比放线以及桩位的控制。对于摊料压实工序，使用推土机进行摊铺，并采用人工修正模式，使得推土机摊料料层平整，并对料层中树枝等杂质进行去除，确保料层均匀铺设，土层紧密相连。现场要有专业人员参考施工技术规范要求，进行样品选取，并对水量以及干容量进行测量，当实测结果满足设计要求，方可进入下一工序，否则需对原因进行分析，并进行及时处理。对于坡面的整修来讲，要以人工整修为主，并配合机械使用，但此种坡面整修要以准确放好泼面线为基础，以网格线形式进行栓，并采用多清少补模式，实现坡比、宽度、平台高程准确，实现坡面的平顺。

3.2 水库坝体加宽培厚施工技术制定探析

基于坝体所遇到难题，起具体施工技术的制定应包括修葺临时道路、土料处理、测量防线以及坡面清理、压实土层五部分。

参考水库实际地形，并结合土料需要，修葺临时道路应在大坝右侧，且与主道连接。如此既可以降低运土距离，也可采用大坝右侧的土崖高低差、台阶状地形，实现土方挖运量少、坡比及路宽易控制的要求。综合机械动力以及外形尺寸的要求，坡比应控制在30°之下。路面宽度应高于3.5m。对于载重车辆，应沿坝轴线自西向东运料。从工程成本以及运输安全角度考虑，该布置可行。

（2）土料处理

为了满足设计对于土料含水量以及颗粒级配等的要求，要对涂料夹杂的石块等杂质进行去除，并在上坝前，对土料含水量进行测量。当含水量过大，要使用摊料、机械等模式并结合好天气进行晾晒。如天气为雨雪天气，要对搅拌好的土料覆盖，保证土料含水量满足需求。

（3）测量防线

在进行测量防线之前，要在事先对施工现场的高程以及限位控制桩进行设定，且要保证这些限位控制桩位于易于长期保存、机械设备难以碰触、易于引测的位置。从现场情况出发，水准点应该设置在背水坡坡脚与坡面垂直高4m处。按照施工现场要求，应在填土位置事先设计好坡比桩，其高程应高处设计高程50cm，从而确保坡比线不会被施工土料覆盖，也易于坡比线的检测校核。具体施工时，应按照自左向右的顺序栓坡比线，数量为四排，并在坡比线上悬挂多余两排的水平线，并形成网格形状，事先填土坡比和高程的控制。

（4）清理坡面

对于坝体周围存在杂草、树枝等杂质要进行清理。一般采用机械模式进行处理，处理厚度为40cm，停止位置为原坡面坚实土层。土面清理之后，要采用机械刨毛，确保新填土与原来坡面紧密连接。对于清理完的土料，要全部运走。

（5）土层压实

对于大坝新修葺的反滤体砂石面，利用自卸汽车进行运土，利用推土机进行平土，保证每层铺土厚不高于40cm。利用推土机进行平土后，采用人工方式，参考事先在四周桩设置的厚度线，拴成网格，进行铺土厚度调整以及杂质清理。满足要求后，要利用15T的自振压路机，以里向外的模式，进行四遍碾压。当使用机械模式无法对死角进行夯实，应由现场化验员依据取样技术进行取样，并对现场的样品进行干容重测量，设计满足需求后，继续施工，否则分析原因并进行及时解决。