（中国水电十五局三公司，陕西延安716000）
摘要：南沟门水利枢纽大坝为均质土坝，坝基反滤料施工采用水坠法和先砂后土法的施工工艺，保证了碾压施工质量，加快了施工进度，对同类工程具有一定的参考价值。
关键词：均质土坝；反滤料；水坠法；先砂后土法
前言
南沟门水利枢纽工程位于陕西省延安市黄陵县境内，水库坝址位于葫芦河河口上游约3km处的寨头河村南沟门附近，距黄陵县城约25km，距洛川县约17km。南沟门水库枢纽总库容2亿m3,为Ⅱ等、大（2）型枢纽工程。枢纽主要建筑物由拦河坝、导流洞、溢洪道、引水发电洞、坝后电站五部分组成。
水库枢纽设计大坝为均质土坝，坝顶高程为▽852m，大坝最低点开挖高程为789.0m，最大坝高63m。坝顶宽度10m，坝顶总长504.43m。大坝下游设两条纵向排水带、一座横向堆石棱体。纵向排水带底宽30m，两岸边坡设计坡度1：1.5，最大高差3.5m；下游堆石棱体设计顶高程800.58m，顶宽3m，上下游边坡设计坡度分别为1：1.5和1：2，最大高差9m。
1问题的提出
大坝坝基开挖至设计高程后，由于施工地质条件发生较大变化，坝基建基面发生设计变更：大坝建基面要求开挖至砂砾石层顶面，要求砂砾石层厚度≥1m,较为完整，且无泥夹层；同时为满足设计要求，在坝基下游（坝0-05.0～坝0-120.0段）砂砾石层顶面与填筑土料之间加设一层厚度为0.8m的反滤细砂，并在下游坝基新增加两条纵向排水带。
新增排水带设计料由低到高依次填筑为爆破料、过渡料、反滤细砂和填筑土料；下游堆石棱体上游迎水面则依次为反滤细砂、过渡料、爆破料和堆石棱体。新增排水带和堆石棱体的反滤细砂、过渡料和爆破料设计厚度相同，厚度依次为0.8m、0.5m和1.0m。下游坝基反滤料铺设最大面积约3.3万m2，新增铺设反滤细砂2.64万m3。由于0.8m厚的反滤细砂无法利用常规碾压机械设备进行碾压，如何利用现有施工机械对反滤细砂进行碾压施工，确保施工质量、满足设计要求成为解决问题关键。
2坝基下游反滤料施工
根据南沟门大坝工程的具体施工条件，坝基下游反滤料（细砂）采用了水坠法施工工艺，取得了良好的效果。坝基反滤料水坠法施工主要是对反滤细砂进行加水，使其含水率保持在适当的范围，且在运输（或摊铺）途中采取措施，防止反滤料颗粒分离。待反滤细砂含水率满足施工要求后，利用加水后其自重加大、内磨差系数有效降低的物理特性，选择适当重量的履带式施工机械在其上（碾压）行走，使反滤细砂得以压实合格，保证施工质量，加快施工进度，满足了设计要求。
2.1施工流程
2.2施工方法
大坝反滤料填筑前先对下游坝基砂砾石层建基面及左右岸岩石边坡进行必要的清理，测量人员应及时放出反滤料的填筑范围及各类相邻坝料的分界线，并撒白灰做出明显标示，确保反滤料的填筑设计边线、设计尺寸准确无误。待下游坝基隐蔽工程验收通过后，开始反滤料的拉运和摊铺工作。由于南沟门大坝工程下游坝基反滤料正当夏季施工，考虑温度较高，水坠法对含水率要求较高，反滤细砂直接由ZL50装载机装车、20t自卸汽车拉运至坝基填筑工作面，由施工现场洒水车接水枪直接对其进行不间断浇水至达到满足碾压含水要求。根据南沟门均质土坝反滤料的施工经验，天然反滤细砂含水率一般在3%～5%；当反滤细砂含水率达到4%～8%时，反滤料经摊铺、碾压施工后，压实指标易满足设计要求。
20t自卸汽车采用后退法卸料，要求每车卸料成2～3堆，卸料高度≤1.5m，且梅花型等距布置。待卸料结束后，经现场质检人员对反滤料含水率检测达到4%～8%后，由ST220推土机进行摊铺。在推土机摊铺反滤料的过程中，严格控制反滤料的铺料厚度，采用人工插钢钎及水准观测的方法控制其厚度误差在-5～0cm以内；反滤料表面应始终保持湿润，以免颗粒分离，含水率控制在4%~8%之间。
待反滤料铺摊完毕后，ST220推土机沿平行坝轴线方向匀速将反滤料碾压4遍，行走速度控制在1.5km/h（中档）。局部特殊部位及岸坡边角，则由推土机沿岸坡及边角方向进行碾压。
碾压结束后，质检人员按照1次/200～500m3次数进行灌水法取样。大坝下游坝基反滤料施工现场共取样69次，压实指标最大值0.96，最小值0.77，平均值0.86，压实指标全部满足设计要求≥0.75。实践证明，南沟门均质土坝下游坝基反滤料施工采用水坠法施工，满足施工质量标准和设计要求，可以填筑上层的均质土料。
3堆石棱体上游面反滤料施工
由于南沟门均质土坝堆石棱体上游面的反滤细料、过渡料和爆破料设计厚度依次为0.8m、0.5m和1.0m ，按照1：1.5坡比换算成水平宽度分别为1.45m、0.9m和1.8m，总宽度4.15m，满足施工机械行走及碾压条件，堆石棱体上游面反滤料的施工可采用先砂后土法施工工序，保证了的机械化施工要求。
先砂后土法即在堆石棱体上游设计1：1.5坡面上，依次按照设计厚度先填筑爆破料、过渡料和反滤料，后齐平摊铺填筑土料，待两料填筑面同层平起后，最后用SR220振动平碾跨缝碾压，达到了坝面平起上升的目的。
堆石棱体上游面反滤料施工前，测量人员应及时放线，并用白灰线标示出反滤料、过渡料、爆破料和堆石棱体及填筑土料的分界线。爆破料、过渡料和反滤料分别由30装载机装、卸至工作面设计边线内，人工配合小型反铲摊铺至设计位置。严格控制料区分界线，局部粗料侵占细料的部位或因卸料造成的大粒径堆集，及时用小型反铲辅以人工清理。卸料、摊铺时应分块、分条带进行，将各类填筑料堆成0.3m（虚铺厚度）高的台阶，然后用22t振动平碾进行碾压至合格。填筑土料与碾压好的各类坝料齐平后，再用22t振动平碾进行跨缝碾压，跨缝碾压边界应≥0.5m。
碾压结束后，质检人员按照1次/200～500m3次数进行灌水法取样。大坝堆石棱体上游面反滤料施工现场共取样69次，各类压实指标全部满足设计要求。实践证明，南沟门均质土坝堆石棱体上游面反滤料施工采用先砂后土法施工工序，保证了施工质量，满足各类规范标准和设计要求，非常适用大型机械化填筑施工。
4结语
南沟门均质土坝2012年3月21日开始坝体填筑施工，7月1日坝体填筑至防洪度汛高程▽806，圆满完成了年度重大施工节点目标，确保了大坝坝体安全防洪度汛。
实践证明，南沟门均质土坝坝后反滤料施工，采用水坠法和先砂后土法的施工工艺，满足施工质量规范和设计要求，加快了施工进度，值得类似工程参考。
论文作者:加辉
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年8月上
论文发表时间:2016/8/17
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