土方填筑技术在大关水库除险加固工程中的应用.docVIP

作者：刘伟 陈福喜 张森 作者单位：刘 伟（山东省临朐县大关水库管理局） 陈福喜（山东省临朐县丹河水库管理局） 张 森（山东省临朐县沂山水库管理局） 土方填筑技术在大关水库除险加固工程中的运用 作者：刘伟 陈福喜 张森 摘要：大关水库除险加固工程放水洞回填工程历时一个多月的时间，在回填过程中，除严格按照设计及有关规范进行施工外，针对工程的实际情况及特点，还对土方填筑技术进行了灵活运用，并制定了切实可行的质量与安全保证措施，使工序优良率达到了95﹪以上。 关键词：土方填筑技术；放水洞回填；大关水库；除险加固工程 1工程概况 大关水库位于临朐县沂山镇大关村南，潍河支流汶河上游，控制流域面积47.60km2，总库容2738万m3，是一座以防洪为主，兼顾灌溉、发电、养殖的中型水库。 水库自1979年10月建成以来，综合效益显著。但由于工程标准低质量差，致使工程存在严重安全隐患。 2007年10月经水利部安全管理中心鉴定确定为三类坝，列入第二批中央补助病险水库除险加固项目。工程投资4370万元。 放水洞工程是大关水库除险加固工程其中的一个标段，分为上游连接段、竖井段、洞身段、出口段、引桥、闸门及启闭机安装等六个分部工程。放水洞回填属于洞身段分部工程中的一个重要单元工程，设计要求砂壳部分回填压实风化料，相对密度不小于0.75；心墙部分回填压实壤土，压实度为0.98。 2击实试验及碾压试验 2.1击实试验 开工前根据土方填筑料源，选取代表性的回填料，送山东省水利工程试验中心进行土的击实试验，试验结果为：土的最大干密度为1.77g/cm3，最优含水率为17.7﹪. 2.2碾压试验 回填料压实是控制回填施工质量的关键工序，由于回填料的离散特性，必须通过碾压试验确定达到设计填筑标准的压实方法（包括压实机械类型、机械参数、施工参数）、施工工艺与措施等，才能保证回填料压实度能够达到设计要求。 碾压试验地点选取在大坝东首东北方向100m 一平坦地带处，并严格按照关于碾压试验的规范及要求进行了试验。 通过试验，并报请监理批准，决定采取如下施工参数：①该土料的控制含水率为16﹪-20﹪。②铺土厚度为40cm，压实后平均为34.5cm。③采用25T振动碾碾压，碾压遍数为4遍，采取进退错距法碾压，轮迹搭接30cm，行驶速度2km/h，整平后先静压一遍再振动碾压3遍，振动碾碾压不到的地方，辅以冲击夯。 3坝基清理 土方填筑工程开工前，将坝基严格按规范标准进行清理，确保坝基基坑无积水，若有泉眼，则应对泉眼分析其成因和对堤防的影响后予以封堵或引导，做好滑坡预防工作，坝基表面无不合格土及杂物。基面清理平整后，进行录像、拍照，实测的平、剖面地形测量资料报送监理工程师，绘制地质剖面图、平面图，并做好记录作为资料备案，作为工程验收和等级评定的依据，经监理工程师签认的地形测量资料作为填筑工程量计量的原始依据。 4土方填筑与压实 4.1填筑土料 土料质量是确保土方回填质量的前提。放水洞土方回填料主要利用放水洞开挖的土方及外购部分粘土，土方回填中，严把填筑土料质量关，严禁使用淤泥土、杂质土、膨胀土等特殊土料，严禁使用夹有杂草、树枝等腐蚀性杂质，确保填筑土料符合设计及规范的要求。 4.2填筑及压实作业 4.2.1与岩石边坡接触面处理 大关水库放水洞的基础是弱风化岩结构，受基础地质结构的影响，建筑物两侧工作面的岩石处于起伏不平状态，基础开挖时由于不会影响混凝土的施工，所以没有将岩石清除整平。填筑时首先将基岩面清理干净，采取了按水平分层由低处开始逐层填筑，坚决杜绝了顺坡铺填的方法，确保了土方填筑体与岩石边坡接触质量。 4.2.2与原坝体粘土心墙接触面处理 根据实际情况，填筑宽度为两侧开挖坡面的开挖宽度，随坡面的改变而改变，压实宽度不小于断面尺寸。填筑时首先将开挖边坡清理至新鲜土层，然后人工开凿成凹凸不致形状，填筑时如坡面表面干燥，还要在表面洒适量的水，以利于与回填料的结合，此方法收到了良好的效果。 4.2.3与坝体上下游砂壳填筑接触面处理 由于心墙及砂壳作业面都不大，所以心墙部分回填作为一个作业面填筑，砂壳部分回填分为上游下游两个作业面填筑。作业面分层统一铺料，统一碾压。由于受场地的限制，也为了避免车辆对填筑面的破坏，采用自卸车将回填料运至施工现场，人工配合挖掘机铺料整平的方式进行。 由于心墙与砂壳的回填料不同，压实后的高度不同，所以很难做到相邻施工段的作业面均衡上升。为解决这一现象的发生，采取了“高的等一等，矮的先进行”的方法，就是高的临时等一等不填筑，先填筑矮的，待两作业面高度相近时再同时填筑，尽量做到均衡上升。同时设计要求重建心墙坡比为1：0.8，这样也有利于心墙与砂壳的结合及作业面的均衡上升。 为避免挖掘机、振动碾等机