浅析水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工技术

浅析水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工技术

何源

深圳市广汇源水利建筑工程有限公司

摘 要： 人类的生存离不开水，水是人类社会必不可少的资源。目前，我国的经济体系不断完善，民用设施的修建越来越全面，水利设施也在兴建。 各种水利设施逐渐兴起，这为我们国家的水利工程产业蓬勃发展提供了强有力的保障。 其中，水库是最基础设施，我们开始致力研究面板堆石坝坝体填筑技术，来保证它的建造高效安全。 本文重点论述了现阶段的堆石坝填筑施工技术，并依据它的施工特点总结了一些填筑工作中需要重点注意的事项，希望为此方面工作提供理论贡献。

关键词：水利工程；面板堆石坝坝体；填筑；施工技术

1. 面板堆石坝的特点分析

1.1施工及经济性方面的特点

对于面板堆石坝来说，由于其能够在未浇筑面板而有保护的条件下实现直接的过水或挡水，因此为施工导流、度汛等提供了更好的条件，保障了面板堆石坝坝体施工期间的安全性。同时，在面板堆石坝的施工中，各个工序之间均可独立展开，相互之间的干扰较少，为机械化施工作业提供了更便捷的条件。面板堆石坝结构中的面板主要位于大坝的表面，当其产生了一些裂缝时，可以更为容易的完成维修与加固。另外，对于面板堆石坝来说，其对于地质条件、坝址地形条件等均有着更高的适应性，因此应用范围更为广泛。

1.2安全可靠性方面的特点

面板堆石坝主要有防渗面板、防渗接地结构、堆石坝体构成，其中，防渗面板主要为堆石坝提供防渗效果，结合周边缝与防渗接地结

构相连接；防渗接地结构主要对地基以及两岸坝基的渗流完成控制，实现渗水量的减少；堆石坝体主要完成面板以及接缝位置的漏水，并为面板提供支撑，是大坝的主要构件。对于面板堆石坝来说，其在安全可靠性方面的主要特点如下：由于建设在密实的沙砾层或是坚硬的岩基上，因此具备较高的抗滑稳定性；由于堆石属于非冲蚀材料，因此具备较好的渗流稳定性；由于整个堆石体为干燥区，因此具备更优的抗震性；相比于其他坝体结构来说，面板堆石坝的变形相对较小。

二、面板堆石坝坝体填筑施工

2.1坝体填筑施工

从原则上讲，坝体填筑应该在坝基岸坡处理验收以及对应部位的趾板混凝土浇筑施工后再进行。但是，在很多时候，我们需要考虑来年汛期的影响，这就会缩短填筑施工的工期。因此，在基坑截流后，通常除趾板区域和坝体后面会设置量水堰施工区域，这会干扰正常的施工，至于其它的区域覆盖层可以按照设计书的规划进行施工，先进行场地清理的可以先施工。另外，工程上主要采用流水线施工法进行施工，是把一整个坝面按照要求合理的分成几个工作单元，在不同单元内按照次序依次填筑，控制好测量、运输、卸料、堆料等工序，使每个单元上的施工工序可以连续进行，不会耽误工作。单元与单元间应该画上明显的石灰线，作为分界标志，防止超压和漏压。

2.2测量控制

验收完基面后，依据设计规定的要求测量各个填筑区域的界线，通过洒石灰来标识，垫层的上部边线可以吊竹桩进行控制，在坝体两岸的岩坡上标示好各层的高程和桩点的桩号。其中，垫层上部界线、过渡层和垫层之间的界线、堆石区和过渡层之间的界线，各个层面都应该测量放样。其中，主区域和次区域的交界线、下游的边缘界线可以设置两到三层放一次样，施工放样后，以预加沉降量为依据，同时考虑沉降后的坝体外形和高程，把设计的要求高程当作最后的沉降高程，在填筑坝体时需要预留沉降安全值，一般为坝体高度的 0.5％—1.0％。在填筑时，上升一层就需要对边线重新进行测量，同时画好坝体断面图，整理好施工期间的定点、放线记录。

2.3坝料摊铺

坝体填筑应该从填筑地区的最低点铺料，铺料的方向应该和坝轴线平行。部分用料采用后退卸料法，例如，小区料、砂砾料、垫层料、过渡料和接坡料等。还有一部分用料采用进占法填筑，例如，堆石、低压缩区料等。卸料后，应使用推土机整平摊料，摊铺时应该先使用小型反铲机处理超径石以及分离料，最后人工整平垫层料和过渡料，每一层铺完用料后再使用水准仪测量铺料层的厚度，保证其满足要求。

2.4洒水

在填筑过程中，为了保证石料湿润度，在碾压剧烈的作用下，使基面能够整平并减少石块间的空隙，增加碾压的密实度，需要根据施工的实际条件对坝体进行洒水，洒水的方式主要分为坝面加水和坝外加水。洒水量在不同碾压实际情况要求不同，需要依据碾压的实验结果来确定，尤其是对含有风化岩的掺配料，应增加合适的洒水量。

2.5压实

对于不同材料、不同区域，采用不同的碾压方式。对垫层料和过渡料来说，采用自行式振动碾，而主堆石料与次堆石料则采用牵引式振动碾。振动碾运作的方向通常沿着平行坝轴线的方向，对于一些大的碾压机无法运作的区域采用小型手扶式振动碾或者液压振动夯。

三、水电工程中的面板堆石坝坝体填筑施工的关键技术

3.1堆石区填筑技术

在主堆石区域施工中，应用的填筑材料普遍需要在自卸车的支持下完成运输，此时，需要保证大粒径的石料在小颗粒的底层，且小颗粒保持在面层。在这样的形式下，推土机能够更好的完成碾压操作。在堆石区填筑时，为了避免大粒径石料的过分集中，并导致架空现象的发生，相关人员应当引入粒径在 30cm 的过渡料完成两侧的填筑。在这一过程中，需要注意的操作如下：需控制坝体铺料厚度在 80cm，并使用机械振动碾完成碾压；要使用错距完成碾压，并控制碾压速度均匀；应当对碾压区域展开分段，并进行至少十遍的碾压操作；严禁出现欠碾、漏压的问题，保证铺筑碾压中的层次分明；在岸坡碾压的过程总，需将滚筒紧靠岸坡，并使用“由上至下”的方式完成碾压；对于机械设备无法达到的碾压区域，应使用手扶式振动碾完成碾压施工。

3.2坝体填筑结合部位的处理技术

（1）界面处理

大坝填筑时，各个物料的交界面严禁大块石料集中存放，尤其是垫层料和过渡料交界处、过渡料和石料交界处，填筑用料的粒径差距很大时应用后退法进行卸料，不能出现超粒径石料集中的现象。界面上出现大块的石料时，要及时清除。

2. 接合部的填筑

“反坡”是坝体地基填筑时严禁出现的现象，为防止这种现象我们需要削坡或者回填混凝土。另外，在坝料填筑时，岸坡的接合处很容易有大块的石料积累，碾压的机械设备也方便就位，接合部位容易压不实。因此，在接合部位进行填筑时，应该注意减小铺料层的层厚，及时清理大块的石料，利用过渡层的用料进行填筑。

3.3冲击碾压施工技术

大坝填筑达到一定高度后，可采用冲击碾压的方式进行操作。冲击碾压机以一定的速度在地面上进行推进，与地面进行接触和交替抬高碾压轮的方式对其进行碾压操作，形成具有高冲击、高震动的撞击力。采用冲击碾压技术对大坝进行填筑操作具有以下优点：

1. 具有较大的冲击力，压实深度大。冲击碾压机最大的碾压深度为4～5m。为了确保加固深度，可以根据实际的填筑材料和施工要求选择碾压深度。

2. 填料选择的类型较为广泛。在含水量同等的情况下，冲击碾压机的碾压度较高。当填筑的厚度较大时，可以选择粒径较大的石料，这样不仅能够有效地保证碾压效果，还能降低石料爆破的成本，并且对石料的级配要求也有所降低。

3. 具有较高的工作效率。冲击碾压机采用匀速的前进方式，其速度是一般振动碾工作的3倍，填筑厚度也比采用一般振动碾的厚度大。此外，采用冲击碾压机具有较高的灵活性，可以独立进行工作，不需要借助其他设备。

4. 结束语

混凝土面板堆石坝施工技术是在多年发展的基础上，经过逐渐改进才被现在的水利工程建设采用。这项技术可以极大地减少工程的成本，提高效率和材料的利用率，而且可以保证工程安全可靠的运作。我们有充足的水力资源，因此，修建水利工程是十分关键的工作。面板堆石坝技术在水利工程的施工中有着非常重要的地位，可以为抗旱防汛提供极大的指导。所以，我们在建设时，要合理的运用这一技术，在实际工程中不断的提高质量，并逐渐的完善此技术。

参考文献

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