摘 要:碾壓式土石壩是今年來國內(nèi)外應用比較廣泛的壩型,具有施工簡便,結(jié)構(gòu)形式及施工工藝簡單等特點,但是來由于施工技術(shù)與質(zhì)量控制不嚴格而造成的事故屢見不鮮,文章結(jié)合實際工程情況對碾壓式土石壩在施工過程中的技術(shù)與質(zhì)量控制要點進行總結(jié),供碾壓式土石壩施工參考。
關(guān)鍵詞:碾壓式土石壩;施工技術(shù);質(zhì)量控制
1 工程概況
SICOMINES銅鈷礦項目尾礦庫工程位于剛果(金)加丹加省科盧韋齊市,按照國家標準劃分為三等級別,整個工程安全等級非常高。初期壩形式為碾壓式土石壩,壩體填料采用現(xiàn)場采礦剝離土石料,初期壩平均高度16.2米,初期壩全長1.84km,壩體填挖方總量約120萬方,施工工期要求6個月。
初期壩主要工程項目有:清基工程,排水盲溝工程,土石料筑壩工程,碎石反濾層工程,塊石棱體排水工程,碎石排水盲體工程及壩面防護及排水工程。碾壓式土石壩工程施工技術(shù)規(guī)范執(zhí)行行業(yè)標準《工程測量規(guī)范》(GB50026-2007),《碾壓式土石壩施工規(guī)范》(DL/T 5129-2001)。
圖1 初期壩橫剖面圖
2 碾壓式土石壩施工工藝
施工準備→工程測量→清基工程→排水盲溝工程→塊石棱體排水工程→碎石排水盲體工程→土石料筑壩工程→壩面防護及排水工程。
3 施工技術(shù)控制要點
根據(jù)碾壓式土石壩施工工藝流程,在施工過程中技術(shù)控制要點主要在于工程測量控制,由于根據(jù)土石壩施工技術(shù)規(guī)范及設(shè)計文件要求,壩體清基必須清至角礫料層,現(xiàn)場實際情況與設(shè)計文件難免有出入,且該設(shè)計中碎石排水盲體,塊石排水棱體及壩角排水溝等結(jié)構(gòu)物在設(shè)計文件中均線性及高程,設(shè)計文件中只對壩軸線及壩頂標高給出數(shù)據(jù),其余數(shù)據(jù)要求施工單位根據(jù)現(xiàn)場情況確定,所以在施工前對工程測量控制非常重要,壩體清基線后整個壩體的結(jié)構(gòu)物位置及高程方可確定,作為施工過程中的主要控制依據(jù),方可根據(jù)實際情況劃分施工段落循環(huán)施工。下面主要介紹本工程在施工過程中的工程測量控制要點:
3.1 清基線測量控制
根據(jù)施工工序要求,在壩體填筑前需對壩基底的排水盲溝,壩角兩側(cè)的排水盲體及塊石棱體進行施工,這些輔助工程完成后才能進行壩體填筑。針對工期較緊,施工工序斜街緊密的工程特點,在本次工程施工前需對整個初期壩的結(jié)構(gòu)物線性及高程進行確定,這樣才具備各項工程的施工條件,否則將會因為實際地質(zhì)情況與設(shè)計不否造成反復返工的情況發(fā)生。
為了能夠保證設(shè)計文件中要求的壩基基礎(chǔ)條件,在保證壩軸線及、壩頂高程及邊坡及結(jié)構(gòu)物尺寸的條件下,在清基前根據(jù)設(shè)計文件中的勘探數(shù)據(jù)計算出設(shè)計理論清基線,設(shè)計理論清基線確定之后根據(jù)設(shè)計要求在塊石棱體及碎石盲體范圍內(nèi)延壩軸線方向用挖掘機開挖探坑,延壩軸線每100米一個斷面開挖5-8個探坑,詳細記錄每個探坑的角礫料層高程。根據(jù)每100米處塊石棱體及碎石盲體的角礫層高程按照壩軸線,壩底高程及設(shè)計文件中結(jié)構(gòu)物的尺寸計算出壩體清基線位置。由于壩體較長,地質(zhì)變化較大,等原因,該壩體清基線會出現(xiàn)折線情況非常不美觀,為了保證結(jié)構(gòu)物線性,高程順暢及排水體流水方向,從而保證壩體坡度及壩角線順暢,利用100米處塊石棱體及碎石盲體中線位置作為控制點,采用EICAD軟件對線性進行處理,確定壩體的塊石棱體及碎石盲體的線性,根據(jù)設(shè)計文件中要求及實際情況從而計算出壩體清基線。
3.2 結(jié)構(gòu)物測量控制
塊石棱體及碎石盲體線性確定之后,根據(jù)設(shè)計文件的壩軸線,壩頂標高及結(jié)構(gòu)物尺寸要求,綜合考慮排水盲溝縱坡及排水方向等因素,利用EICAD軟件確定每20米斷面的塊石棱體及碎石盲體線性及高程,在測量放樣及高程控制中,嚴格按照此線性及高程進行控制。
3.3 斷面圖繪制及施工段落劃分
根據(jù)已經(jīng)確定的清基線,結(jié)構(gòu)物線性高程控制數(shù)據(jù)每20米繪制壩體開挖及填筑斷面圖,斷面圖繪制完成后計算壩體填挖方工程數(shù)量,根據(jù)實際情況進行施工段落劃分,這樣才能對每個施工段落進行形象進度控制,提高施工效率,針對工期要求進行合理調(diào)整人員機械配置。
4 工程質(zhì)量控制要點
碾壓土石壩施工工藝較為簡單,但關(guān)鍵部位的質(zhì)量控制非常重要,文章主要針對施工過程中的清基,填筑壓實度控制及結(jié)合部處理作為重點闡述。
4.1 清基
本工程清基工程主要內(nèi)容有清除表面的草皮及灌木,挖除粉質(zhì)土清至角礫層,清表按照清表線將清出的草皮雜物運至指定位置,挖除粉質(zhì)粘土時派專人檢測地質(zhì)情況,認真做好泉眼,洞穴的處理。本工程在施工過程中地下水位較高,對整個開挖造成了一定的困難,在開挖順序就進行調(diào)整,優(yōu)先開挖地勢較低的部位,并在開挖過程中兩側(cè)設(shè)置排水溝,利用地勢將地下水引至壩體范圍以外,如果地勢情況不滿足時采用抽水機集中將水引至壩體范圍以外。開挖至設(shè)計要求的高程后,基底采用平地機平整,壓路機碾壓,工程試驗人員對底基層地基承載力進行檢測,滿足要求是方可進行壩體填筑。
4.2 填筑壓實度控制
填筑工程正式開始前,選取一段施工場地作為筑壩工程試驗段,根據(jù)試驗段結(jié)果確定合理的機械配置,按照規(guī)范要求確定填料厚度,碾壓遍數(shù),合理的碾壓順序及碾壓順序。實驗室根據(jù)填料的試驗數(shù)據(jù)對現(xiàn)場壓實度進行檢測,本工程由于填料屬于土石混合料,采用灌砂法檢測壓實度存在一定缺陷,所以在壓實度檢測過程中采用K30試驗方法檢測填料壓實度,按照設(shè)計要求地基系數(shù)達150Kpa/m以上,填筑過程中對填料的含水量及料源進行嚴格控制,對不合格填料應全部清出場內(nèi)。筑壩過程中,每層填料攤鋪寬度比設(shè)計寬度超出0.8cm,以便碾壓過程中壩體兩側(cè)壓實度與壩體中間壓實度一致,填高厚度達2.5m時采用挖掘機進行邊坡修整。
4.3 結(jié)合部位處理
碾壓式土石壩結(jié)合部位處理非常關(guān)鍵,本工程結(jié)合部位主要存在于尾礦庫排水涵管兩側(cè)及施工段落結(jié)合部位,文章主要對該兩處結(jié)合部位的質(zhì)量控制要點進行闡述。(1)排水涵管兩側(cè)結(jié)合部位。該工程排水涵管兩側(cè)為老河床部位,在兩側(cè)清基工程中將河床內(nèi)的淤泥全部清出,將河床內(nèi)地下水及地表水進行截流,將水通過排水涵管引至下游河道,保證涵管兩側(cè)填筑前工作面干燥,兩側(cè)壩基滿足規(guī)范設(shè)計要求。為了保證涵管砼與填料充分斜街,涵管兩側(cè)10米,高出涵管1米范圍內(nèi)采用粘土填筑,在涵管管身涂刷粘土泥漿,采用1t手扶式壓路機每層按照30cm分層碾壓,填筑碾壓過程中保持兩側(cè)高程一致,每層嚴格控制填料壓實度。(2)施工段落結(jié)合部位。由于工期較為緊張,將壩體填筑主要分為平整碾壓段落,待檢段落,檢測段落,每個段落高差不得超過1.5米,壓路機在段落結(jié)合部進行斜坡碾壓,嚴格控制結(jié)合部位斜坡段壓實度,待下一個段落填筑前,應對斜坡段按照按照鋸齒狀開臺階,下一段落平整碾壓過程中應對結(jié)合部位進行嚴格控制,避免漏壓現(xiàn)象發(fā)生,對結(jié)合部位的壓實度數(shù)據(jù)每層進行嚴格控制。
5 結(jié)束語
碾壓式土石壩雖然施工工藝較為簡單,但是在施工過程中的技術(shù)控制及關(guān)鍵部位的質(zhì)量控制卻非常關(guān)鍵,文章以實際工程項目為例,主要介紹了施工過程中的控制要點,為碾壓式土石壩的施工提供參考依據(jù)。
參考文獻
[1]GB50026-2007.工程測量規(guī)范[S].
[2]DL/T 5129-2001.碾壓式土石壩施工規(guī)范[S].
作者簡介:王鵬(1983,11-),男,2006年7月畢業(yè)于蘭州理工大學,專業(yè):土木工程,最高學歷:本科,職稱:工程師。