浅谈粘土心墙堆石坝的施工质量控制

浅谈粘土心墙堆石坝的施工质量控制

王红兵

云南建投第一水利水电建设有限公司

摘要：粘土心墙堆石坝作为一种重要的水利工程结构，其施工质量直接关系到工程的稳定性和安全性。本文探讨了粘土心墙堆石坝施工过程中的质量控制要点，包括设计阶段、材料选择、施工工艺、质量检测及维护管理等方面。通过对关键环节的详细分析，提出了确保施工质量的有效措施和技术手段。研究表明，严格的质量控制不仅能有效防止常见的质量问题，还能显著提升坝体的安全性和使用寿命。

关键词：粘土心墙堆石坝；施工质量控制；材料检验；施工工艺；质量检测

引言

粘土心墙堆石坝是一种广泛应用于水利工程中的坝体结构，其核心是将粘土心墙与周围的堆石结构相结合，以实现良好的防渗和稳定性能。随着水利工程需求的增加，对坝体结构的施工质量提出了更高的要求。施工质量控制作为确保工程安全和稳定的关键环节，涵盖了从设计准备到施工过程中的各个方面。本文旨在探讨粘土心墙堆石坝施工中的质量控制要点，并提出有效的质量控制措施，以提高工程的整体质量。

1. 施工质量控制的关键环节

1.1 设计与准备阶段

设计方案的审查：设计方案的审查是施工质量控制的基础。对于粘土心墙堆石坝，设计方案应包括坝体的结构设计、心墙的防渗设计以及堆石坝体的稳定性分析。审查时，必须确保设计方案符合相关的规范和标准，如《堆石坝设计规范》。重点检查心墙厚度、材料选择、防渗措施等设计细节，确认其在实际施工条件下的可操作性和有效性。施工方案的制定：施工方案的制定包括确定施工工艺、施工步骤以及所需设备和技术。施工方案应详细规划各阶段的工作内容、工序顺序、施工方法等。制定施工方案时，应充分考虑坝体的实际情况、地质条件及气候影响，并确定合理的施工计划和进度安排。

1.2 材料选择与检验

粘土的选择和处理：粘土是心墙防渗层的重要材料，其质量直接影响坝体的防渗性能。选择粘土时，应考虑其颗粒级配、塑性指数和压实性能。优质的粘土应具备良好的密实性和防渗性。施工前，需对粘土进行实验室测试，确保其符合设计要求。处理过程中，需对粘土进行充分的搅拌和湿润，以达到最佳的施工状态。堆石材料的要求和检验：堆石材料的选择对于坝体的稳定性至关重要。堆石材料应具有适当的粒径分布和强度，以确保其在堆积和压实过程中能够形成稳定的坝体结构。材料检验包括对石料的颗粒级配、强度、耐久性等进行测试。施工前，需对堆石材料进行质量检验，确保其符合设计规范，防止因材料质量问题导致的坝体失稳或渗漏。

1.3 施工过程中的质量控制

心墙施工：心墙施工是粘土心墙堆石坝的关键部分。施工时需按照设计要求进行分层铺设和压实，确保心墙具有足够的厚度和密实度。在施工过程中，要注意心墙的均匀性，防止出现夹层或空洞。同时，应控制施工过程中的水分含量，避免因过湿或过干影响心墙的防渗效果。堆石施工：堆石施工涉及堆石材料的分层铺设和压实。每层堆石应按设计要求进行铺设，并使用振动压实设备进行压实，确保堆石层之间的良好结合。施工过程中，要注意堆石的均匀性和稳定性，防止因堆积不均或压实不足导致坝体沉降或失稳。施工方法的控制：施工方法的控制包括对施工工艺、操作规范及工序的管理。应严格按照施工方案进行操作，确保每个环节都符合设计要求和施工标准。定期进行质量检查和监督，及时发现和纠正施工中的问题，以保证施工质量和工程安全。使用现代化的监测技术，如在线监测系统和自动化设备，可以实时跟踪施工进度和质量，进一步提高施工质量控制的效果。

2. 施工质量控制措施

2.1 设计与施工规范的遵循

设计要求的具体实施涉及到将设计方案转化为施工操作的实际步骤。在施工前，应对设计图纸进行详细分析，明确每个施工环节的要求。施工过程中，要确保每项工艺和施工步骤都严格按照设计要求执行，避免因偏差或遗漏导致施工质量问题。例如，心墙的厚度和堆石的压实度都必须符合设计要求。

2.2 材料质量控制

粘土心墙的材料质量控制：粘土心墙的材料质量直接影响防渗性能。应选择具有良好塑性和压实性的粘土，确保其在施工后的稳定性。材料进场前需进行严格的实验室检测，包括颗粒级配、塑性指数和含水率等。施工时，还需对粘土进行适当处理，如湿润和搅拌，以达到最佳施工状态。每一批粘土都需进行质量检验，合格后方可用于施工。堆石材料的质量标准：堆石材料的选择应符合设计要求，包括粒径分布、强度和耐久性。堆石进场前，需要对材料进行检验，确保其符合相关标准。检验项目包括颗粒级配、压碎值、磨损值等。堆石施工过程中，还需对材料进行定期取样检测，确保每层堆石的质量均符合标准要求，避免因材料质量问题影响坝体的稳定性。

2.3 施工过程控制

施工工艺和方法：施工工艺和方法是控制施工质量的关键。对于心墙施工，应采用分层铺设和压实的方法，确保心墙的密实性和均匀性。堆石施工则需按照设计要求进行分层堆积，并使用振动设备进行压实。施工过程中，应严格控制每一工序的质量，防止因工艺不当导致的问题，如心墙渗漏或堆石不均。工序间的协调与配合：施工过程中，各工序之间的协调与配合至关重要。心墙施工与堆石施工需按照预定的计划进行衔接，避免因施工间断或不协调导致质量问题。施工单位应建立有效的沟通机制，确保各施工队伍之间的信息流畅，及时解决施工中的问题。同时，进行现场管理和监督，确保施工工序按照计划实施。

2.4 施工设备

施工设备的性能直接影响施工质量。施工单位应对施工设备进行定期维护和保养，确保其正常运转。维护内容包括设备的清洁、润滑、更换损耗部件等。施工前应对设备进行检查，确保其符合施工要求，避免因设备故障影响施工进度和质量。

3. 质量检测与验收

3.1 检测项目和方法

心墙防渗性能检测：心墙防渗性能的检测是确保坝体防渗效果的关键。检测项目包括心墙的厚度、密实度和渗透系数等。常用的检测方法有渗透试验、压力试验和水位监测等。这些检测可以通过实验室测试或现场试验进行，确保心墙在施工后具有良好的防渗性能。堆石坝体的稳定性检测：堆石坝体的稳定性检测包括对坝体沉降、变形和稳定性的监测。常用的检测方法有沉降观测、变形测量和稳定性分析等。通过对坝体的长期监测，可以及时发现潜在的稳定性问题，并采取相应的措施进行修复。

3.2 验收标准与程序

质量验收的标准：质量验收的标准包括设计要求、施工规范和检测标准。验收时需按照相关标准对施工质量进行全面检查，确保所有施工环节均符合设计和规范要求。验收标准通常包括坝体的防渗性能、结构稳定性、材料质量等方面的要求。验收程序和步骤：验收程序包括初验、复验和最终验收三个阶段。初验阶段主要对施工质量进行初步检查，复验阶段则对发现的问题进行整改和复查。最终验收是对整个工程进行全面检查，确保各项质量要求都达到标准。验收过程中，需记录所有检测结果和整改情况，并编制验收报告，作为工程交付使用的依据。

结语

粘土心墙堆石坝的施工质量控制是确保工程安全和稳定的基础。通过对设计与准备阶段、材料选择、施工工艺、质量检测等方面的全面控制，可以有效预防和解决施工过程中出现的各种问题，提升工程质量。未来，随着技术的不断进步和质量控制标准的提升，粘土心墙堆石坝的施工质量控制将更加科学和精细，为水利工程的安全运行提供更为坚实的保障。在实践中，持续总结经验，优化技术方案，将有助于进一步提升施工质量和工程的长期稳定性。

参考文献

[1]艾尼瓦尔·牙生.楼庄子水库粘土心墙大坝填筑施工技术探讨[J].陕西水利,2019(8):148-150.

[2]周殿喜,文仕军.解析土石坝工程土料筛选与质量控制[J].云南水力发电,2018,34(1):52-53.

[3]张国全[J].土石坝坝体填筑质量影响因素及对策[J].建材发展导向,2023,10(21):20.