黏土斜墙防渗体土石坝全坝段填筑技术

黏土斜墙防渗体土石坝全坝段填筑技术

1坝体防渗体水库直灌卡水库左岸的土石坝工程是水库直灌卡水库蓄水建筑物的二次工程。水库右岸与排洪门相连，左岸与岸壁相连。坝长208.29m,坝顶高程2052.00m,坝顶宽10.0m;坝体上游坡比1∶2.5,下游坡比1∶2.0。防渗采用黏土斜墙防渗体,防渗体上游坡比1∶2.0,下游坡比1∶1.5,顶宽4.0m。坝体结构自上游至下游分别为:砂砾石坝壳层、砂砾过渡料层、黏土防渗体、砂砾过渡料层、卵砾石层、砂砾石坝壳层、块石防护层。2坝体砂石坝坝石坝填筑施工坝体填筑,依据《碾压式土石坝施工规范》(DL/T5129-2001)的要求,坝体填筑总体上遵循粗、细料平填的原则。根据本工程工期短、填筑强度高的特点,采用全坝段填筑方式,即戗堤合龙、闭气施工完成后,进行全坝段坝体填筑施工。填筑分Ⅲ序施工,即高程2051.00m以下黏土斜墙、下游反滤料、卵砾石及下游坝壳砂砾石做为Ⅰ序施工;高程2051.00m以下的上游反滤料、上游砂砾石坝壳做为Ⅱ序施工;高程2051.00～2052.00m层做为Ⅲ序施工(图1)。Ⅰ序施工区填筑时,自下游至上游的坝壳砂砾石层、卵砾石层、反滤料层、黏土斜墙层平起填筑、骑缝碾压。Ⅱ序施工区填筑时,先对已填筑的黏土斜墙上游面进行修坡处理后,将混凝土防渗心墙顶部的黏土层(高程2037.50～2041.50m)填筑至高程2041.50m,再按平起填筑、骑缝碾压的原则填筑高程2041.50～2052.00m层反滤料、砂砾石坝壳料。Ⅲ序施工区填筑时,下游坝壳砂砾石料已填筑完毕,剩余的上游砂砾料、上游反滤层、黏土斜墙、下游反滤层、下游卵砾石层均平起填筑、骑缝碾压。对黏土斜墙防渗体土石坝填筑,其关键技术在于防渗体黏土料与相邻反滤料及反滤料与相邻坝壳料搭坡填筑施工工艺。既在坝壳砂卵砾石料、反滤料及防渗体黏土料填筑施工中,层层保证分界控制线位置正确。3坝料填筑料坝基处理完成并验收合格,混凝土防渗墙强度达到规定强度后,方可进行坝料填筑。本工程填筑坝料有防渗体土料、坝体砂砾料、反滤料等。为了加快施工进度,坝料填筑采用土、砂松坡接触平起法,即反滤料、土料和坝体砂砾料同时填筑上升。3.1斜墙防护土料填充(1)整地填土和压实整地为防止斜墙料填筑时合格土料产生剪力破坏,采用自卸汽车平行坝轴线方向进占法卸料,即自卸车在已平好的松土层上卸料,推土机向前进占平料。在平料过程中,及时检查铺料厚度,严格控制含水量,对超厚部位立即进行处理,对于一些凹坑辅以人工整平。填筑时上游各留0.5m的削坡余量,在铺筑结合层前按设计断面削坡。碾压采用12.5t凸块振动碾进退错距法平行坝轴线进行碾压,并严格控制压实遍数,防止超压和漏压。分段碾压时碾迹搭接宽度顺碾压方向不小于0.3～0.5m,垂直碾压方向为1.0～1.5m。碾压完毕经取样合格,压实面洒水湿润并刨毛1～2cm深后再进行下一层土料填筑。在继续铺筑上层新土之前,对压实层表面残留的、被碾子凸块翻松的半压实土层进行处理,以免形成土层间结合不良的现象。(2)填土及墙体表面土铺合(1)在坝体与岸坡接缝部位填筑时,配合填筑的上升速度,将表面松土铲除至已压实合格的土层为止,并控制岸坡坡比不大于1∶3。坡面经刨毛处理,并使含水量控制在规定范围内,然后继续铺填新土进行压实。(2)混凝土防渗墙顶部与斜墙填土接触部位,按设计要求铺设高塑性黏土。墙身两侧的填土平衡上升。靠墙身的填土用满载的运料汽车轮胎顺墙轴方向进行压实。人工铺料厚度控制在15～20cm。(3)混凝土防渗墙等混凝土表面在填筑前用钢丝刷清除表面乳皮、粉尘、油污等,然后洒水湿润并涂刷浓泥浆。边涂刷、边铺土、边夯实。泥浆重量比取1.25～1.30,涂层厚度3～5mm。3.2抗滤层填充(1)坝壳砂石岸坡反滤料填筑工工工工工工工程施工下游反滤料填筑采用“先砂后土法”施工,既在下游卵砾石层碾压完毕、坝壳砂砾石碾压成形两层后(厚度100cm),由人工辅助反铲(CAT320)削坡(坡比1∶1.5),而后进行下游反滤料填筑第一层施工。(2)铺料、压实、填筑上游反滤料填筑采用“先土后砂法”。按照施工工序安排,上游反滤料施工时相应高程黏土斜墙已施工完成,因此,填筑前对黏土斜墙进行人工削坡后,进行反滤料的填筑;再摊铺上游坝壳砂砾料。反滤料及上游坝壳料的铺料方法压实方法同下游铺料、压实方法。反滤料由自卸汽车按分级不同拉运,首先由人工辅助反铲(CAT320)将大粒径反滤料翻拍到位(厚度139cm,坡比1∶1.5);再用同样方法将小粒径反滤料翻拍到位(厚度83cm,坡比1∶1.5),进行防渗体土料填筑。防渗体土料由20t自卸汽车拉运,后退法卸料,120HP推土机摊铺,PY180B平地机精平,16t振动碾进退错距法碾压。反滤层填筑与斜墙填筑面平起。填筑时保证斜墙的设计厚度不被侵占。并保证反滤层的设计厚度不被侵占。反滤料采用自卸车运料,人工配合反铲翻拍到位,振动碾骑缝沿坝轴线方向分层压实。(3)自卸汽车布置坝体砂砾料与斜墙及反滤料的填筑同时铺筑上升,砂砾石填筑用自卸汽车通过布置在坝后的运料道路上坝。卸料后推土机铺料,铺料厚度根据碾试验后确定,压实采用振动碾平行于坝轴线方向碾压,振动平碾难于碾及的地方,用小型振动碾或打夯机压实。3.3水库特殊部位的填充(1)土料压实操作混凝土防渗墙侧台背填筑前,首先对混凝土防渗墙与黏土料接触区表面进行清理,并涂刷一层3～5mm厚浓泥浆,以利于坝体与防渗墙的充分结合,混凝土防渗墙侧台背填筑,为确保台背侧土料压实质量,在距台背侧2.0m区以内及台顶0.5m以下区,采用薄铺多碾的方法进行土料压实,其摊铺厚度按20cm控制,25t气胎碾压实。(2)填细料施工区为确保岸坡区坝体填筑质量,在靠近岸坡区应尽可能填筑细料,并采用薄层多碾的方法进行施工。对靠近泄洪闸左边墙区,采用25t气胎碾顺流向进退错距法压实。4坝体分层压实施工(1)严格按料场规划合理有序开采土料及砂砾料,以确保土料含水量。严格按设计图纸、施工技术规范等进行填筑,避免较粗一级填筑料侵占相邻较细一级填筑料断面。(2)根据坝体填筑原则,当日上坝填料当日碾压成形,对土料与防渗墙混凝土及泄洪闸左边墙混凝土接触表面,在临铺筑土料前,先对其表面进行清理,并涂刷一层3～5mm厚浓泥浆,以利坝体与混凝土面的结合。(3)坝料碾压以平行坝轴线方向进退错距法施工为原则。在压实过程中,对岸坡边角处或小范围区域,可采用薄层摊铺,气胎碾压实或小型夯实器具压实。防渗体黏土料分层填筑,其上下层见接合面,再上一层铺料前,采用坝面洒水予以湿润并刨毛处理,以确保接合面充分结合。为确保碾压质量,由专人跟班、跟机控制铺料厚度、碾压遍数,防止漏压、过压现象。(4)在冬季负温下填筑坝体时,尽可能安排在白天温度较高时段进行,采用减薄铺料厚度、增加碾压遍数、不加水的方法进行施工;对于反滤料、防渗体黏土斜墙过夜施工时,应在当前碾压成品料上铺筑一层厚度不小于30cm的防冻层料,第二天施工前,人工辅助机械予以清理。当日最低气温在-10℃以下,或在0℃以下、风速大于10m/s时,应停止施工。在雨季,当日降水量大于5mm时,应停止坝体施工,并在下雨前,对防渗体黏土料采用振动平碾封面,以防雨水下渗。雨后心墙面处理,由人工将其表面集水排除,并由推土机将事先封面不合格土料