耿莊水庫土壩主體施工方法

張宏權(quán)

（山西省水利建筑工程局，山西 太原 030006）

1 概況

耿莊水庫是萬家寨引黃工程北干線向朔州市供水線路末端的調(diào)節(jié)水庫，位于朔州市朔城區(qū)陡溝村南、秋寺院村東。水庫按雙庫設(shè)計(jì)，兩庫庫容均為118萬m3，總庫容236萬m3。一庫位于工程區(qū)西部，二庫位于工程區(qū)東部，屬半挖半填平原圍封水庫，大壩為碾壓均質(zhì)土壩，全庫均采用復(fù)合土工膜防滲。兩庫壩頂高程均為1 127.70 m，最高蓄水位均為1 126.0 m，總征地面積76 hm2。

大壩為碾壓均質(zhì)土壩，環(huán)形布置，壩高0~10.5 m，一庫大壩軸線長2 237.62 m，二庫大壩軸線長2 167.92 m，共用壩段697 m。壩頂寬6.0 m，鋪瀝青混凝土路面，大壩上游側(cè)設(shè)漿砌石防浪墻，下游側(cè)設(shè)排水溝。大壩上游壩坡1∶2.5，采取180 mm厚預(yù)制六邊形混凝土防護(hù)，下設(shè)反濾土工布（單位面積質(zhì)量300 g/m2），反濾土工布下鋪設(shè)300 mm厚細(xì)砂墊層，壩坡設(shè)有3 m寬馬道，下游壩坡采用三維植被網(wǎng)植草防護(hù)。庫底復(fù)合土工膜上覆土900 mm厚，復(fù)合土工膜下設(shè)置有盲溝排水系統(tǒng)。壩基土具有濕陷性，采用強(qiáng)夯法處理，強(qiáng)夯的設(shè)計(jì)單擊能不小于3 000 kN·m。

2 壩體結(jié)構(gòu)

壩體分為六部分：

第一部分為壩基夯實(shí)，其中又分為主夯、副夯。主夯是由打夯機(jī)在壩基位置上，以梅花型作為夯機(jī)的夯實(shí)點(diǎn)進(jìn)行夯實(shí)，平均間距為6.5 m，主夯夯完第一遍后，利用推土機(jī)填實(shí)。然后進(jìn)行副夯，夯點(diǎn)與夯點(diǎn)間疊壓1/3。所有壩基位置嚴(yán)格按照上述方法操作。

第二部分為土方填筑。首先，對所土方進(jìn)行浸水作業(yè)，以保證土質(zhì)含水率。其次，用大型機(jī)械以每層30~40 cm填土，推土機(jī)推平，再進(jìn)行碾壓和灑水。最后形成圍封水庫的壩頂高度，以達(dá)到圍水的效果。

第三部分為內(nèi)壩坡防滑槽和坡腳盲溝。防滑槽主是防止復(fù)合材料的滑落，坡腳盲溝是為了滲水能匯聚到集水井，是壩體的有力保障系統(tǒng)。

第四部分為壩坡砂礫料填筑，利用機(jī)械結(jié)合人工方法進(jìn)行作業(yè)，以起到滲水通暢和保護(hù)大壩的作用。

第五部分為復(fù)合土工膜和土工布。在內(nèi)壩面與砂礫料之間鋪設(shè)復(fù)合土工膜，砂礫料上鋪設(shè)土工布，以使大壩達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限。

第六部分為內(nèi)坡混凝土，其中有防浪墻、壩坡混凝土和盲溝平坡混凝土，作用是保護(hù)蓄水，把滲水降到最低限度。

3 施工方法

3.1 大壩主體土方施工

壩基的夯實(shí)是由夯機(jī)吊起重20 t的鐵錘，吊高20 m落錘，錘擊8~12下，以梅花型為點(diǎn)在壩基區(qū)域全部夯一遍，點(diǎn)與點(diǎn)中心距為6.5 m。

采取先難后易法對壩體進(jìn)行填筑。對所填的壩土進(jìn)行大面積浸水，按設(shè)計(jì)含水率上土。壩面寬闊，大型機(jī)械運(yùn)行暢通，基本不受天氣因素的影響。用挖掘機(jī)和裝載機(jī)裝車，自卸車運(yùn)至上土的位置卸土，推土機(jī)把土面展開，厚度控制在40~50 cm，再用平式振動(dòng)碾碾壓7遍，凸塊振動(dòng)碾碾壓2遍后灑水，接著鋪下一層土，循環(huán)交替鋪到壩頂。

3.2 內(nèi)壩坡施工

半坡防滑槽壩坡比為1∶2.5，采用小型挖機(jī)結(jié)合人工開挖，槽開口1.1 m、深40 cm、底寬40 cm，挖機(jī)開挖后緊接著人工進(jìn)行平整。坡腳盲溝用大型挖機(jī)開挖，深度1.1 m，上開口4.27 m，下口寬1~1.2 m，內(nèi)坡比1∶0.5，挖機(jī)在前作業(yè)，人工在后面進(jìn)行平整，修好后用適度寬的土工布包裹碎石，中間放置軟式透水管，上面再覆蓋碎石，按要求縫合土工布，以具備鋪設(shè)復(fù)合土工膜的條件。

在防滑槽與坡腳盲溝操作完成后，即可鋪設(shè)與焊接復(fù)合土工膜，利用專用焊槍先把膜焊好，再用縫合機(jī)對土工膜外的土工布進(jìn)行縫合，待土工膜做好即可鋪設(shè)砂礫料。

砂礫料從卸車運(yùn)送到指定位置，PC220挖機(jī)向壩坡散開放料，人工配合修整砂礫料，按設(shè)計(jì)壩面高層進(jìn)行操作，修整后用木條塊刮平，然后用振動(dòng)器振動(dòng)一遍，上面再鋪蓋土工布即完成作業(yè)。

3.3 混凝土施工

防浪墻與壩坡和平坡（混凝土）組成一體，因混凝土有熱漲冷縮現(xiàn)象，故留有伸縮縫，中間夾有閉孔泡沫板，坡面伸縮縫處裝有滲水管，這樣就具備了蓄水條件。

在內(nèi)壩坡上用挖機(jī)挖開直角工作面，待支好木板模型，準(zhǔn)備好石塊進(jìn)行澆筑，澆筑過程中要對混凝土振動(dòng)均勻，達(dá)到強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)后方可拆去模型。

在砂礫料填好坡腳盲溝后，按設(shè)計(jì)要求挖出平槽，寬2 m，深30 cm，放置好鋼筋籠，澆筑并對混凝土振動(dòng)均勻，即形成平板混凝土。

混凝土每隔4 m為跳槽，支好鋼模型，第二天再回倉澆空槽，中間安閉孔泡沫板和滲水管，澆筑時(shí)要振動(dòng)均勻并收好面，達(dá)到外形美觀、經(jīng)久耐用。