大坝填筑及其压实处理技术探讨

【摘 要】结合某水利工程中的大坝填筑实例，探讨了大坝填筑及压实技术，提出了相关的注意事项，为同类工程提供借鉴指导。

【关键字】大坝；施工；填筑；压实

1.项目概况

本施工段北副坝工程IX标段，桩号53+006-60+464.609，全段实际施工长度7.459km。坝顶高程为32.85m，坝顶宽度6.0m，坝体内外边坡1：3，坝顶设泥结碎石路面，宽4.5m，长7.459km。坝体填筑工程量达到1060913.59m3，以下将针对坝体填筑施工而展开探讨。

2.施工技术要求

针对实际情况，本工程大坝填筑与压实施工存在的难点如下：

（1）土料含水量控制。根据取土区地质报告可知，取土区土料含水量较大。降低土料含水量的办法是在取土区布置龙沟来降排土料中的孔隙水，尽可能通过降排地下水来降低土料的含水量，如果仍无法达到碾压试验确定的含水量，则通过晾晒土料的方法进行含水量的调整。

（2）土料碾压。由于坝体填筑压实度要求达到98%，要达到此压实度，土料碾压则成了在适宜含水量之后最为重要的一个环节。施工时要严格按SDJ213—83《碾压式土石坝施工技术规范》规范中有关条款和碾压试验所确定的参数进行施工。

本工程采取如下的技术要求：（1）设计要求。坝体填筑的压实度不小于98%，上坝坡道、填塘等不小于94%，预留沉降量不小于42cm。土方填筑铺土厚度应根据碾压试验确定，每层压实后，须经取样验收合格后方可进行下一道工序的施工。（2）土料选择。用于本工程坝体填筑的土料为粉质粘土，多为弱膨胀土，土料开采时对自由膨胀率大于60%的膨胀性土，严禁上坝，不能上坝的土料采用铲运机运至监理单位指定的地区堆放。（3）击实试验。在土方填筑前，首先对5个取土区的土料进行击实试验，以分别确定相应土料的最优含水量、最大干容重。

3.坝体填筑施工技术

坝基清基完成并通过监理机构组织的隐蔽工程验收后，进入坝体填筑施工阶段。

（1）土料铺填。运输机械将土料运输至卸土点卸土后，用推土机将土进行铺填，铺土厚度为施工前土料碾压试验结果确定的厚度。为确保铺土厚度不超厚，施工时于填土边线处设置木桩带线予以控制，同时在施工现场架设水准仪对填土面作经常性的测量，随时掌握铺土厚度的情况。

（2）土料晾晒及洒水。如果上坝铺填的土料含水量大于适宜含水量2%（在开挖面取土进行含水量试验）则不能上坝进行摊铺，用T120型推土机后挂的耙梨进行翻土，以使土料含水量尽快下降，待土料含水量降低到适宜含水量后，再挖运至填土面进行坝体填筑。如果上坝铺填的土料含水量低于适宜含水量2%时，则要洒水。

（3）土料碾压。采用18T凸块式振动碾对铺填土料进行碾压，碾压行走方向为平行坝轴线方向，碾压遍数根据填土前碾压试验确定的遍数执行。碾迹相互搭接，顺碾压方向，搭接长度不小于30～50cm，垂直碾压方向搭接宽度应为100～150cm，以避免发生漏压。

（4）取样试验。土料碾压完成后，班组自检合格后通知工地试验室抽样试验，以最终确定该层土料的碾压质量。试验方法为环刀法，抽样为随机选取具有代表性的点，以每200m3取一个样作为抽样的数量控制。土样在现场取成后带回试验室作干容重试验，根据试验结果判断该层土是否满足设计要求。

（5）刨毛处理。土料压实完成后，如果压实面出现光面的情况时，就要将其表面进行刨毛处理，以确保上下两层土面的良好结合。刨毛的方法为：选用后面带有翻梨的推土机进行浅层刨毛，刨毛的深度为1～2cm，推土机刨毛的行走路线应平行于土坝轴线。

（6）监理工程师验收。在班组自检、施工员复检及专职质检员终检均合格后，项目部申请监理工程师对该层土料填筑质量进行验收，并随工程报验单附上相关的土层自检资料。经监理工程师检验合格后，才可进行下一层的铺填施工。

4.填筑质量控制技术

（1）土料选择。严格按照设计及技术条款的要求进行土料开挖，含水量和土质不符合要求的土料坚决不予上坝。

（2）含水量控制。针对土源含水量大的特点，施工时每天都要对开挖工作面土源进行含水量检测，随时掌握土源含水量的情况。

（3）检验标准。施工过程以设计及技术条款的要求和SDJ213-83《碾压式土石坝施工技术规范》、SL237-1999《土工试验规程》等为依据，指导并实施于施工的全过程。

（4）土料铺填。发现铺土超厚的现象要及时调用施工机械对其超厚部分进行推平，不留下施工隐患。铺土边线超出设计加培边线30cm以外，以保证填筑边口的压实质量。

（5）土料碾压。碾压施工时碾压机械应平行于坝轴线碾压，碾迹要相互搭接。碾压遍数严格按照碾压试验所确定的遍数进行，在避免少压、漏压的同时亦要避免过压而引发土层的破坏。碾压作业时施工班组长要跟班作业。

（6）抽样试验。抽样点要具有代表性，不可太偏，抽样的数量要满足200m3一个的标准，抽样的数量不能太少。试验过程要慎密，试验的数据要可靠、真实。试验设备特别是称量用的天平要进行经常性的检查，以避免因试验设备的故障而造成试验结果的失真。

（7）问题处理。施工时一旦出现所抽样的土料压实的质量不合格或出现弹簧土、剪切破坏等质量问题，将根据问题出现处的区域大小和问题的轻重情况来确定复压、翻晒或返工等方法对不合格处进行处理。

5.压实度控制技术

为保证每层上坝土料碾压完成后抽样试验能达到设计标准，施工过程中要从土料含水量、土料铺填厚度及碾压作业三个主要控制点进行严密监控。具体表现为：

（1）在料场土料开挖前要按施工组织设计中料场排水方案，布置并将排水沟开挖完成，排水用设备布置到位并实施料场排水，此项工作完成时间比料场土料正式开挖时间要提前不少于10天；

（2）工地试验室每天对各料场开挖工作面上坝土料含水量检测次数不少于两次，为土料能否直接上坝提供及时快捷的理论依据；

（3）工地用于土料翻晒的机械要准备就绪，随时投入使用，同时工地试验室对翻晒土料也要加大检测力度，保证翻晒土料能在达标第一时间上坝；

（4）上坝合格土料在运至坝体填筑面后用120型推土机进行铺土，铺土前在铺料边线外30cm处平行铺土边线设置铺土高程控制线，并在铺土现场架设现场控制水准仪，随时检测铺土高程，检测密度为30～50m2检测一点，确保铺土厚度达标；

（5）碾压作业控制是整个施工控制工序的最后一环，施工时必须严格按土料现场试验确定的碾压遍数实施，不得少压也不超压。每遍碾压作业必须认真按照施工规范的要求执行。作业时要求施工班组长跟班作业。

（6）现场抽样试验是检验每层土料能否达到设计标准的手段，抽样过程和试验也要严格按照试验规程进行，特别是抽样点的位置必须要具有代表性，任何意义上的偏离都将失去抽样检验的意义，关键是检测结果不能正确表明当前土层碾压质量是否达标。公正、客观、真实、有效的检验才具有生命力和说服力。

6.结语

通过结合某工程中的大坝填筑实例，对该大坝采取碾压试验，结合实际情况而采取合理的填筑与压实方案，同时总结出可行填筑技术措施，有效地指导为同类工程施工。