尤 臻

(福建省水利水電工程局有限公司，福建 泉州 362000)

0 引 言

近年來，中國逐步加大了水利水電工程建設力度，碾壓式土石壩在眾多壩型中有著，就地取材、施工進度快、節(jié)約成本的特點，能充分發(fā)揮出水利水電工程應有的作用和功能。在工程建設中，碾壓式土石壩的實施成效對整座水利水電工程使用安全、施工質量、使用壽命等皆有較大影響。因此，在水利水電工程施工中，碾壓式土石壩開挖、選料、碾壓、防滲等關鍵環(huán)節(jié)的處理是大壩的關鍵?；诖耍恼戮驮颇鲜℃?zhèn)沅縣丙果河水庫中碾壓式土石壩施工技術進行分析、探討。

1 工程概況

鎮(zhèn)沅縣丙果河水庫位于云南省普洱市鎮(zhèn)沅縣者東鎮(zhèn)者東村的丙果河上，集農田灌溉、集鎮(zhèn)供水、農村居民人蓄飲用水等功能的新建蓄水工程，水庫的總庫容為435.32萬m3。大壩為瀝青混凝土心墻防滲風化料碾壓壩，最大壩高66.5m，壩頂長171.0m，壩頂寬度8.0m；由正槽無閘控制溢洪道布置在大壩左岸全長235.7m；采用右岸導流洞導流，并設有輸水洞、引水渠道總長19.773km。丙果河水庫工程為四等工程，主要建筑物攔河壩、溢洪道、導流輸水隧洞為4級建筑物，次要建筑物及渠道為5級建筑物。

2 碾壓式土石壩施工技術要點

2.1 施工前準備工作

碾壓式土石壩施工過程中，在施工前做好技術交底、施工準備等綜合管理工作，前期對建筑材料質量、數(shù)量等進行質量檢驗及設備的選型等采用大數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計，為后續(xù)的碾壓式土石壩施工提供參考數(shù)據(jù)，規(guī)范工程建設施工過程的控制，有助于提高碾壓式土石壩技術水平[1]。

2.2 施工前準備合理布置施工道路

施工便道是工程建設的前題，需充分結合施工區(qū)域內現(xiàn)有道路進行布置修建，能提高施工效率，可適當?shù)墓?jié)約施工成本。在兩岸壩肩開挖工作面修建施工臨時便道、改擴建道路及永久道路等施工道路，各層施工道路之間采用臨時支線道路連接，總體平面上形成“Z”“工”形道路網(wǎng)絡，縮短運輸距離的同時，提高道路的通過能力。各層施工道路之間采用臨時支線道路連接。施工道路結合開挖區(qū)成型后的馬道高程布置，按每條施工道路控制3個馬道即30m高差的原則布置，滿足最大開挖出渣和邊坡支護施工。

2.3 工程測量

在壩基岸坡清理之前，對提供的測量數(shù)據(jù)進行審核與復測，為碾壓式土石壩軸線、高程提供保障。在放線測量的過程中，對放線的高度、距離等進行控制，起坡線應放大處理。在完成清坡工作后，開始填筑施工，以邊測量邊繪制為基本原則，在心墻、壩殼上料前，開始進行邊線測量，并繪制相應的圖紙，以此為依據(jù)，保證填筑工作的有序開展。

在壩體施工過程中工程測量放樣以及壩體開挖、填筑等為重點進行綜合控制，通過標記樁位的縱橫軸線，水平控制測量等，對壩體軸線、平面高程、邊坡坡度、平整度等測量精度、誤差等進行控制調差、平差。在壩體施工過程中利用GPS全站儀進行測量，在測量定位后，開展填筑施工作業(yè)，應用大數(shù)據(jù)分析，對全過程測量數(shù)據(jù)進行分析動態(tài)調整。

2.4 壩基與岸坡處理

壩基與岸坡的處理是大壩基礎的重要保障且屬于隱蔽工程，也是土石壩施工中的重要分部工程。在對壩基以及岸坡進行開挖及地基處理過程中，采用“先上后下、實時監(jiān)控”分層開挖清理的方式，對壩基以及壩肩等進行開挖、清理，保證壩基、壩肩的綜合質量。壩基與岸坡處理達標后，經(jīng)專業(yè)監(jiān)理工程師驗收、審核達標后才能進行下一道工序的施工。

在施工過程中秉承著土方平衡利用，保護生態(tài)環(huán)境，盡可能節(jié)省成本的要求和原則，結合本工程地質資料分析和壩料平衡計算，大壩開挖料70%可用于填筑大壩。工程開工后，詳細制定石料的開采和利用計劃，開挖過程中地質工程師配合工程師對有用料和無用料進行鑒別，無用料提前剝離揚棄，對用于大壩填筑的石方開挖認真進行爆破設計及生產性碾壓試驗，保證開挖渣料級配滿足大壩填筑需要。

2.5 基礎開挖方法及措施

1)邊坡開口采取“先清、后錨、再開挖”的措施。

邊坡開口要按照“先清、后錨、再開挖”的順序進行施工，在邊坡開口前，需要對邊坡進行清理，對砌石進行清理，并結合地質環(huán)境，對邊坡環(huán)境進行清理，在清理后進行錨固處理，在邊坡開挖過程中，可通過支護結構搭建，穩(wěn)固整體開挖環(huán)境，并保證邊坡的整體穩(wěn)定性。

2)按“治坡先治水”的原則，處理好邊坡開挖與排水的關系。

治坡先治水的原則下，對邊坡開挖與排水之間的關系進行調整，其中包含截水溝、排水溝等，在排水設施開挖處理下，對地下水露出情況、排水系統(tǒng)管道等進行綜合控制，避免出現(xiàn)邊坡滲漏的情況。馬道排水溝以及地表排水系統(tǒng)在搭建與應用中，為避免出現(xiàn)內滲的情況，則需要在邊坡穩(wěn)定控制的基礎上，對邊坡結構的穩(wěn)定性、排水結構的施工進行控制，提高邊坡施工的穩(wěn)定性與有效性。

3)采取“自上而下、逐層開挖、逐層支護”的開挖支護程序。

“自上而下、逐層開挖、逐層支護”的開挖支護施工，是按照從上至下的方式分層開挖，并在逐層開挖的過程中，可對支護結構的施工過程進行完善，在工程師同意后，保證邊坡的穩(wěn)定性。為限制卸荷松弛的問題，開挖工作面以及施工過程中，支護結構各層的高度差要控制在10m以內，并逐層控制支護結構的施工過程，上層的支護結構要符合下層開挖的施工要求。

4)“分區(qū)分層、由外向內、梯次施工”，實現(xiàn)開挖支護流水作業(yè)。

“分區(qū)分層、由外向內、梯次施工”是根據(jù)工程開挖要求，對支護結構的平行作業(yè)進行控制，盡可能的減少邊坡揭露面積以及暴露的時間，并進行快速支護施工作用。每一梯段在實際施工中，可按照從外向內的順序進行開挖，每次爆破作業(yè)后，需要對爆破后作業(yè)面進行整形處理，在這一過程中，盡可能的不采用壓渣爆破的方式進行施工，對自由面進行整形處理后，可對排水孔、錨桿、混凝土等進行綜合控制，保護邊坡開挖支護結構。

5)加強安全監(jiān)測和爆破震動監(jiān)測指導施工。

基坑開挖施工要從安全監(jiān)測以及爆破震動監(jiān)測的角度，對安全施工過程、埋設變形監(jiān)測點作業(yè)等進行綜合控制，在加強邊坡變性監(jiān)測控制下，可對邊坡穩(wěn)定性進行分析，對錨固施工以及準確預測過程等進行優(yōu)化匯總，可提高施工質量控制的綜合水平。為降低爆破作業(yè)對邊坡穩(wěn)定性以及邊坡結構等產生影響，在正常作業(yè)的過程中，可對爆破質點震動頻率、爆破藥量使用等進行控制，在對爆破參數(shù)進行動態(tài)調整與分析的基礎上，可通過對爆破藥量以及爆破點的控制，提高爆破震動控制的綜合水平。

2.6 壩體填筑施工

壩體填筑施工是在壩基與岸坡工序驗收合格后，對壩體進行填筑的質量控制過程。在填筑前，為保障壩體填筑的質量，必須開展填筑料的碾壓試驗工作，明確壩體填筑的材料粒徑、鋪筑厚度、含水量、碾壓機具選擇、碾壓遍數(shù)等參數(shù)，并進行實時全過程動態(tài)調整。

壩體心墻是大壩防滲的關鍵工序，在心墻填筑過程中，要保證與壩軸線平行，遵循原材料開采→材料加工→運輸卸料→機械攤鋪→機械碾壓→成型施工流程控制，鋪筑與碾壓作業(yè)應連續(xù)施工，如果出現(xiàn)斷歇的情況，則會影響心墻填筑的綜合質量。

壩殼填筑的工作內容以及程序與心墻的操作施工過程基本一致，但是，在實際施工作業(yè)中，壩殼填筑的技術要求相對比較高，在時機施工的過程中，工程材料的選擇要求比較嚴格，對浸潤線以下的填料，可選擇風化石渣為主原料。從壩上的填料角度進行分析，避免填筑材料雜質超標的情況出現(xiàn)，與此同時，對壩體本身的含水率進行控制。如果壩底水分達不到技術要求，需要在碾壓前進行灑水處理，并對填筑厚度進行控制，提高碾壓式土石壩的填筑質量。碾壓式土石壩的施工質量控制，則需要從結構、造價以及外觀等角度進行分析，對壩基、選料、壩體建筑等進行質量控制。

2.7 反濾排水設施與護坡施工

在反濾排水作業(yè)中，鋪設反濾層要保證碾壓質量。在完成碾壓工作后，可以劃出反濾層的開挖線，并根據(jù)開挖線進行填筑施工處理。在填筑施工的過程中，對反濾層的厚度進行控制，可有效避免反濾層過厚或過薄的情況出現(xiàn)。

在壩趾排水階段，可對選料質量進行控制，并選擇堅硬的石料，利用石料本身的飽和抗壓強度、幾何尺寸以及軟化系數(shù)等相關參數(shù)，保證壩趾施工的基本質量。從石料分布的角度進行分析，考慮反濾層位置，可選擇顆粒相對較小的石料。壩體的外層則可以選擇顆粒相對較大的石料。在實際鋪設的過程中，將石料的鋪設厚度控制在1m以內。石料鋪設結構方面，可采用上下交互填充的方式進行作業(yè)，不能預留過大的空隙以及縫隙，避免石料之間相互垂直，避免壩體不穩(wěn)的情況出現(xiàn)。

護坡施工根據(jù)壩體施工高程，逐層填筑待兩岸坡面達到設計高程后，分層進行鋪設。鋪設的過程中，要按照墊層、砌石的順序進行鋪設，并保證墊層的層、面、體的有效統(tǒng)一，保證碾壓式土石壩的護坡施工質量。

2.8 施工安全質量管控

由于碾壓式土石壩的工程建設環(huán)境相對復雜，存在潛在的危險源較多。①施工過程中會應用到諸多大型設備，因此需要施工管理人員要加強對特種設備操作人員的安全培訓，規(guī)范他們的行為。②要加強對各種施工材料的質量控制。在工程建設中的原材料、混凝土等的質量控制尤為重要，是工程質量保證的重要環(huán)節(jié)。例如在混凝土澆筑的時候，需要做好混凝土的振搗工藝，防止混凝土出現(xiàn)空鼓等現(xiàn)象。另外還要做好混凝土的運輸控制，比如在混凝土運輸?shù)倪^程中要合理設計運輸路線，避免運輸距離過長而影響混凝土的性能。③要增強施工作業(yè)人員的質量控制意識。在大壩工程施工芝程中存在諸多隱蔽工程，如果忽視施工質量，則會為后續(xù)水利工程的運行埋下安全隱患，造成不可挽回的損失。

3 結 語

根據(jù)現(xiàn)國家的生態(tài)發(fā)展要求，綠色、生態(tài)、節(jié)能的工程建設能為社會節(jié)約能源及成本，并發(fā)揮工程最大的社會效益及經(jīng)濟效益，就此而言水利水電工程中碾壓式土石壩的“就地取材、節(jié)約成本、綠色生態(tài)”特點，成為目前中小型水利工程中優(yōu)先選擇的方案。為保證工程建設安全及質量，在施工過程中要對施工準備、施工技術、工序流程、施工機具、建筑材料質量、施工方案、試驗參數(shù)、實施質量成果等主要環(huán)節(jié)進行綜合控制，并不斷的動態(tài)優(yōu)化，做好每個環(huán)節(jié)，嚴格要求提高碾壓式土石壩的施工控制水平。在國家不斷發(fā)展的過程中，同類工程還需不斷探究、提高施工效率、優(yōu)化施工方法、增強工程可靠性和安全性，本項目建設施工可為今后同類項目提供參考借鑒。