浅谈大坝反压平台填筑施工技术

浅谈大坝反压平台填筑施工技术

张佳

云南建投第一水利水电建设有限公司，云南昆明， 650217

摘要：文海水库坝体填筑施出现坝面不均匀沉降和坝体下游淤泥出现隆起，通过在坝体上、下游增加反压平台的设计，推进大坝顺利填筑。

关键词：反压平台，填筑

引言：

水利建设是基础建设活动中不可忽视的部分，能够有效的调剂水资源的分布，整合自然资源，是许多地区充分及利用水资源的有效途径之一。在施工过程中填筑碾压与大坝的质量有着直接的联系，需要结合土石方填筑碾压施工中的各项影响因素，确定技术关键点，制定碾压施工技术，科学施工，做好质量管理和控制，才能使得大坝的质量到达相应的标准，充分发挥其效能。

一、工程概述

文海水库位于丽江市玉龙县城白沙乡文海行政村境内，距丽江古城36公里，水库设计总库容1217.0万m3，设计灌溉面积3.12万亩，是中型水利工程，主要建筑物有拦湖堤坝、输水泄洪隧洞和灌溉渠系等组成。

坝体填筑施工期间，坝面不均匀沉降和坝体下游淤泥出现隆起，在坝体上、下游增加反压平台。水库上、下游反压平台块石填筑工程量为6.88万m3,碎石褥垫层填筑工程量为5.91万m3，过渡料填筑工程量为8062.6m³，土方填筑工程量为11.97万m³。

二、参量设计

1、坡比及距离

反压平台上、下游边坡为1：3.0，大坝下游3082.0m以下设压重平台，平台顶宽48.8m，压重平台边坡为1：3.0，反压平台与大坝接触面、堆石棱体接触面均铺设50cm过渡料过渡；大坝上游3081.0m以下设压重平台，平台顶宽27.0m，压重平台边坡为1：3.0，反压平台与大坝接触面铺设50cm过渡料过渡。

2、风化土料指标

参数压重平台填筑风化土料天然容重不小于16.00kN/m3，Φ为18.00°，C为27.00 kPa，渗透系数1×10-3cm/s。土料控制指标：压实度为96%，渗透系数大于1×10-3cm/s，最有含水量24%，设计干容重≥1.47 kg/cm3。

3、压重平台块石垫层石料指标

压重平台块石垫层用石料场块石石料，含泥量不大于5%。块石厚度30～50cm，形状大致方正，宽度约为厚度的1～1.5倍，长度约为厚度的1.5～3倍，最大粒径原则上流塑地带不超过1.0m，其余地带不超过0.5m，原则上以能挤入淤泥层为控制标准。块石垫层应注意块石垫层的级配，若大块石集中挤入淤泥则块石间的空隙较大，且挤入淤泥层所施加的力更大，易产生基础振动，不利于垫层的持久稳定。块石垫层当机械进入压实层顶面基本稳定，不再下沉（基本无轮迹）时，可判为满足施工机械进入要求。

4、碎石排水褥垫料设计指标

碎石排水褥垫厚度由块石填筑顶界起算为不小于1.0m，碎石最大粒径不宜大于80mm，一般为10～50mm之间的碎石，含泥量不大于5%。碎石褥垫每层填筑高度不宜超过0.30m，碾压时行走速度控制在10Km/h以内，碾压时各区段交接处要相互重叠1m～1.5m碾压，不得采用振动碾压机械碾压。碎石排水褥垫，压实后相对密度不应低于0.75。

5、岸坡、上下反压平台与大坝接触面与堆石棱体接触面过渡料指标

过渡料为砂石混合料，其颗粒的不均匀系数应大于10，含泥量不大于5%，最好不超过3%，不得含有草根、树叶、塑料袋等有机杂物及垃圾，不应夹有过大的石块或碎石，碎石最大不宜大于50mm，碎石或卵石占重量的30%～50%，砂砾要求颗粒尺寸在5～40mm之间，其中25～40mm含量不少于50%。不宜采用细砂，因为细砂不宜压实。过渡料压实后相对密度不应低于0.70。

6、设计要求质量控制指标

设计干容重≥1.47 kg/cm3，干容重的施工合格率要求达到90%，最低干容重不低于设计干容重的98%；最优含水量不大于设计最优含水量的98%；

压重平台区填筑，每层碾压厚度不超过0.30m，每月上升高度宜控制在1m左右，填筑约2.0m高层厚，应间歇7天。每月同一地带分三至四次碾压，有利于提高机械的使用率，在许可情况下可适当提高施工进度。压重平台区填筑，除块石垫层施工外，其它填筑应上下游对称施工。25t自行式凸块碾碾压8遍。

三、填筑方式

实行多作业面平行施工，减少施工交叉；作业面在里程方向上相互错开，避免施工交通堵塞。

四、资源配置

1、作业人员

文海水库大坝反压平台填筑施工作业人员统计表

2、机械设备

文海水库大坝反压平台填筑施工的机械设备统计表

五、填筑实施

1、反压平台填筑施工工艺流程选择

挖运块石料至填筑范围区域→进占法卸料→→流塑状淤泥处开挖、换填（块石）挖机散料按要求的铺筑厚度（80~100cm）整平→凸块碾按规定碾压（静压）8遍压实→质量检查及取样试验→单元验收及质量评定（合格后）→碎石排水褥垫层、过渡料铺筑至设计高程面→凸块碾按规定碾压（静压）8遍压实→质量检查及取样试验→单元验收及质量评定（合格后）→上下游反压平台土料填筑→凸块碾按规定碾压（静压）8遍压实→质量检查及取样试验→分部工程验收及质量评定。

2、反压平台填筑施工质量控制

1）、反压平台块石垫层施工过程中，采用石料场风化石料，不得含有草根、树叶、塑料袋等有机杂物及垃圾，含泥量不大于5%，块石厚度30～50cm，，形状大致方正，宽度约为厚度的1～1.5倍，长度约为厚度的1.5～3倍，最大粒径流塑地带不超过1.0m，其余地带不超过0.5m，对超粒径的块石需用破碎锤进行解小，并通过碾压机械将块石挤入淤泥层为控制标准。块石垫层应严格按照设计要求级配填筑，从而控制块石挤入淤泥中的孔隙率，减少较大粒径块石挤压力造成基础振动，不利于垫层的持久稳定。

2）、坝体下游侧左岸河道0+500m断面附近补充地勘揭露出表面有一层1~2m厚的流塑状淤泥，根据设计要求及实际块石填筑施工填筑情况，对已出现流塑状淤泥坝0+325～坝0+600约275m段流塑状淤泥地带，采用边开挖边置换的原则进行施工，清挖的流塑状淤泥运至弃渣场，并在开挖后的淤泥地带立即采用块石回填，将块石挤入淤泥中，满足设计施工要求；在施工中，根据挤入块石判断余下的流塑状淤泥厚度是否还超过1.0m，对超过1.5m以上区域，则需经业主、监理、设计和施工方共同会商解决后，进行填筑。

3）、块石垫层施工完毕后，即可进行碎石褥垫层的铺填，施工过程中主要控制指标如下：碎石最大粒径不宜大于50mm，一般为10～30mm之间的碎石，含泥量不大于5%。碎石褥垫每层填筑高度不宜超过0.30m，碾压时行走速度控制在4Km/h以内，碾压时采用静压，各区段交接处要相互重叠1m～1.5m碾压，碎石排水褥垫，压实后相对密度不应低于0.75，并对每层填筑料进行跟踪取样检测取样，确保施工质量。

4）、对岸坡施工机械可进入地带（无块石挤入地带），先铺设一层厚约0.5m的过渡料，然后再填筑碎石及土料；反压平台与大坝接触面，与堆石棱体接触面均采用厚0.5m的过渡料过渡。当过渡料做垫层时，应能形成一个排水面，促进土层的固结。

5）、碎石褥垫层施工完毕后，可进行反压平台土料层的铺填，施工过程中主要控制指标如下：压实度为96%，渗透系数大于1×10-3cm/s，最有含水量24%，设计干容重1.47 kg/cm3，施工中碾压后进行分层取样检测，确保填筑土料质量。

6）、填筑块石料、碎石褥垫层、土料的填筑方法使用进占法，运输汽车只能在新填筑未压实的层面上行驶；一般情况下每铺筑两层，需更换进入填筑区的路口。

7）、反压平台块石料、碎石褥垫层、土料填筑时，采用定点测量方式，严格控制铺筑厚度及碾压参数，经检查合格后，方可继续铺填。

8）、反压平台块石料、碎石褥垫层及土料碾压应沿坝轴线方向进行。如特殊部位只能垂直坝轴线方向碾压时，在铺料和碾压过程中，质检人员必须现场监控，严禁铺料超厚、漏压或欠压。

9）、分段碾压时，相邻两段交接带碾迹应彼此搭接，垂直碾压方向搭接带宽度不小于0.3～0.5米；顺碾压方向搭接宽度为1～1.5米。

10）、根据裂缝稳定时间及坝左岸实验段填筑情况，压重平台区填筑时，每层碾压厚度不超过0.30m，每月上升高度宜控制在1m左右，填筑约2.0m高层厚，应间歇7天。考虑到施工进度，每月同一地带分三至四次碾压，以提高机械的使用率及施工总进度要求。

11）、填筑面上散落杂物于铺料前清除，不得含有草根、树叶、塑料袋等有机杂物及垃圾。

六、填筑质量监控

按设计要求，施工中土料填筑质量控制采用干容重、含水率、渗透系数进行控制。其检测手段为：干容重采用环刀法或灌水法进行测定，含水量采用燃烧法和烘烤法进行测定，透系数采用室外单环法（或双环法）渗透测定法，室内采用变水头渗透系数测定法。施工中块石垫层、碎石褥垫层填筑质量控制采用含泥量、孔隙率、压实度进行控制。

七、结论
        反压平台填筑施工是水利工程中的重要施工环节，同时还具备一定的复杂性，因此必须要不断吸取经验，引进先进的施工工艺和施工设备，充分了解施工环境特点，科学合理的制定施工方案，不断优化施工过程的各种工序流程，才能确保填筑质量。

参考文献
[1]《碾压式土石坝施工技术规范》DL/T5129-2011

[2]水利水电工程施工天然建筑材料勘察规程（SL251-2000）

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[4]张磊．水库大坝坝体填筑施工技术应用探讨［J］，工程技术，2010（06）：172．