九龙潭水库大坝工程粘土料翻晒质量控制

九龙潭水库大坝工程粘土料翻晒质量控制李承海【摘要】大坝粘土料的填筑，其最优含水率是控制大坝填筑质量的关键，一般取土场的含水率达不到最优含水率要求，需要人工进行洒水闷料或人工进行翻晒处理。本文通过九龙潭水库大坝工程粘土料翻晒进行了归纳和总结，为类似工程的施工提供了借鉴。【期刊名称】《甘肃农业》【年(卷)，期】2013(000)015【总页数】2页(P83-84)【关键词】九龙潭;大坝;粘土料;翻晒【作者】李承海【作者单位】甘肃省水利水电工程局，甘肃兰州730000【正文语种】中文【中图分类】TV64;TV54含水率在25%以下的粘土，经过上述翻晒方案是可以达到目的的，但含水率在30%左右的粘土，要想翻晒成含水率符合最优含水率(17%)，且含水率要均匀，需要大量的机械投入和翻晒场地、堆存场地，且需要较长的时间，而且质量难以保证。设计的初衷是好的，是为了利用当地的资源，减少投资，但实际施工的难度是不能保证质量的，要达到合格的指标，投入的机械和人力所花费的代价，将可能产生比使用其它填筑料或采取其它坝型更高的费用。设计之前，地勘工作和试验工作一定要细致，要充分考虑施工因素。一、 工程概况四川省西充县九龙潭水库大坝采用粘土心墙做防渗体，坝体利用页岩石渣料填筑。坝顶高程374.32m，最大坝高50.23m，坝轴线长291.37m，坝顶宽8.0m，最大坝底宽262m，坝顶上下游设2.0m高栏杆。上游坝坡分三级，自上而下分别为1:2.5、1:2.75和1:3.0，在高程364.32m和354.82m处分别设1.5m宽的马道。下游坝坡分四级，自上而下分别为1:2.3、1:2.5、1:2.6和1:2.6,在高程365.32m和354.82m处分别设2.5m宽的马道，340.20m高程以下设贴坡排水，顶宽3.0m。设计防渗心墙顶宽4.5m，底宽27m，顶部高程372.20m，上下游坡度为1:0.25;在上下游坝壳料与粘土心墙之间有3.0m宽的砂砾石反滤过渡层；心墙置于基岩上，并在接触处采用帷幕灌浆处理。设计粘土心墙填筑13万m3;自然方需要约24万m3。二、 土料翻晒工艺控制在粘土心墙坝工程施工过程中，心墙质量的好坏关系到整个工程的安全，而粘土料的含水率直接影响心墙的填筑质量。因此，粘土料含水率的控制成为心墙质量控制的关键，而土料场往往受自然环境影响，土料含水率达不到填筑要求，心墙填筑过程中需要对土料翻晒或洒水。土料翻晒的目的是降低天然含水率，储存合格心墙土料。而翻晒效果受季节、气温、湿度、风速、天然含水量、翻晒厚度、翻晒方式等诸多因素影响。㈠清表清除地表以下所有的草皮、树根、腐植土等不合格土料,一般深度0.5m~1.0m。㈡疏水排水在张家沟和杜家沟料场按照规划挖排水沟，排水沟纵横布置，最终汇集在上游围堰处，用水泵抽排至坝址下游排水沟。其目的是疏散粘土内的可自流的水分。㈢拉运至翻晒场挖掘机挖装，自卸汽车拉运，将料场的粘土按照规划的区域，逐步拉运至坝址上游的翻晒场储存。㈣摊铺使用装载机、推土机摊铺土料，厚度一般为0.4m~0.6m。㈤翻晒使用拖拉机带铧犁或旋耕机，将摊铺的粘土翻耕，根据天气情况，每隔四个小时检查一次含水率，若含水量不合格,再翻晒，直至含水量合格且无大土块、泥条等方可堆集。㈥土料的堆集储存翻晒至合格含水率后，将土料用挖掘机、装载机堆至4m高，顶部宽度4m，稍留斜坡，两侧留1:0.5边坡，用塑料布覆盖，确保降雨不淋湿，坡脚四周挖排水沟。三、 料场规划按照勘测单位提供的粘土料场勘测资料，将张家沟粘土料场划分为8个取土区域，杜家沟粘土料场划分为4个取土区域。其中张-1#、张-2#、张-3#、张-4#、张-6#、杜-4#这6个区域，属于旱地，其粘土含水率基本在25%左右，总储量约5.8万m3。其余张-5#、张-7#、张-8#、杜-1#、杜-2#、杜-3#区域，粘土含水率都在30%左右，基本都是在稻田里，这6个区域总储量约18.5万m3。目前已将以上区域的覆盖层大部分清除，将张-2#、张-3#区域的土料外运至翻晒堆积场储存。在大坝填筑前期，先使用张-1#、张-2#、张-3#、张-4#、张-6#、杜-4#这6个区域的土料，同时翻晒其它区域的土料，边翻晒、边使用，并为后期填筑做储存。四、 翻晒储存场地规划由于库区场地狭小，没有较大面积的翻晒场地和堆积场地，将开挖弃土场平整，编号堆-2#、堆-3#、堆-4#、堆-5#、堆-6#、堆-7#；在张家沟左岸山脊边平整山体为堆-1#，这7个堆晒场地约3.2万m2，可堆存土料6.4万m3。在张家沟和杜家沟部分旱地土料取出后，在原基础上继续平整场地，作为堆料翻晒场地，为后期填筑做土料储备。五、 机械、材料及人员配置项目部成立专门的粘土翻晒组，由项目副经理牵头负责，配置两台挖掘机、一台装载机、一台推土机、一台旋耕机附带四铧犁，抽水泵4台，6辆自卸汽车；购置2万平米塑料布，现场管理人员3名，劳务人员6名，抽水人员2名。六、 翻晒计划每日安排专人在网络上查看当地天气预报，按照天气情况，安排摊铺翻晒土量，但每日最多只能摊铺2500m2，厚度0.5m左右，按照翻晒程序实施翻晒和堆存。视天气情况，最多每天可以翻晒成品500m3。七、 对翻晒效果的担忧指定的粘土料场，经试验室现场取样测试，含水量一般在30%左右，而本地区雨量充沛，施工期短，粘土很难晒干，结块后很难破碎。此类土的特点是：塑性指数在20左右，土质特细，击实最大干容重较高（1.9g/cm3），液限高达40%左右，裹水能力很强，雨天产浆率很高，泥泞不堪，晴天粘土表层失水快，易干缩。㈠破不碎主要是过湿破不碎和过干破不碎。过干破不碎表现在大块粘土表面晾晒较干，里面土粒含水量仍然较大，破碎翻晒里层湿土时，夕卜表土层跟着一起晒，又成为干土，含水量小于低限施工最佳含水量，强度高，不容易破碎。使用旋耕机破碎时，往往破碎成10cm左右的土块，填筑层内表现为土颗粒难以结合在一起，不容易碾压到规定的压实度，同时，重型碾压后则表现为颗粒状麻面，不但达不到相应的压实度，而且在下雨后，水由麻面空隙灌入土中，则又泡软土层。㈡易干缩在适当含水量时碾压成型，易失水产生干缩裂缝。㈢难压实含水率超过最佳含水率时，碾压后难以达到规定的干容重，含水率降低太多时，强度迅速增加，干硬如石块，底层仍然是湿的，即便加压，有时也难以达到相应的压实度。八、结论含水率在25%以下的粘土，经过上述翻晒方案是可以达到目的的，但含水率在30%左右的粘土，要想翻晒成含水率符合最优含水率（17%），且含水率要均匀，需要大量的机械投入和翻晒场地、堆存场