摘要：近几年，随着我国社会经济突飞猛进的发展，极大的改善了人民群众的生活质量，提高了人民群众的生活水平。而水库工程作为我国一项利国利民的民生工程，在社会的发展过程中，发挥了重要的作用，不仅发电、灌溉、防洪等工程离不开水库，就是人们的日常生活如饮水等也都离不开水库。因此，水库的数量及其质量对于社会的正常运行以及人民生活水平的提高都具有重要的影响。这也使得对水库建设过程中施工技术的要求越来越高，而沥青混凝土心墙堆石坝作为水库建设的主流坝型，在实际工程建设中较为常见，本文针对混凝土心墙堆石坝在设计及施工程中遇到的问题进行简要的探讨，对今后混凝土心墙堆石坝的设计、施工具有重要的参考价值。
关键词：沥青混凝土；堆石坝；设计；施工
前言
堆石坝因其地质条件要求较低、施工简单、抗震性能好、可充分利用当地天然材料建造经济合理等因素得到了广泛应用。近年来，碾压式沥青混凝土心墙堆石坝在我国得到了较快的发展，迄今已建成了几十座，且随着筑坝技术的发展，我国沥青混凝土心墙土石坝已向百米级发展，如茅坪溪坝，最大坝高为104ｍ，冶勒坝，最大坝高为125ｍ。
1堆石坝的处理技术形式
沥青混凝土心墙堆石坝施工工艺不同于一般坝体施工，具有自身的一些特殊性，在整个沥青混凝土心墙堆石坝施工过程中，首先在沥青心墙正式施工之前，施工人员要对施工区域周围的环境进行全面彻底的清理，并且要全面落实施工技术和施工材料等形式。同时，在整个施工过程中对坝基的处理工作显得尤为重要，其中主要包括坝基开挖、混凝土的浇筑以及灌浆等施工工艺。对于心墙灌浆盖板要求必须要开挖到弱风化岩石，而对于灌浆盖板以外的坝基则开挖到无杂物含土率少的砂砾石层，最后再对整个坝基进行反复碾压，夯实基础，从而达到规范要求。在对整个心墙坝坝基做完帷幕灌浆以及固结灌浆处理以后，需进行压水实验来测定岩体的透水性，看其是否满足设计要求。除此之外，还需要考虑自然环境、气象气候、地理条件、人文因素等等。所以在整个施工过程中施工单位就要先把整个施工过程中的各个环节、各个要素充分考虑到位，以保证各个工程项目的顺利实施，从而最大程度上保证沥青混凝土心墙堆坝的施工质量。
2堆石坝的填筑施工形式
在整个沥青混凝土心墙堆石坝施工的过程中，对于施工材料有着非常多的选择，比如有堆石料、反滤料、过渡料、和垫层等施工材料。而在堆石坝的填筑过程中选择施工材料之前应先选择好合适的料场，对于料场的储料是否充足，是否能够满足施工要求等都要充分考虑。除此之外对不同的施工材料还要做一些相应的实验检测，如对于堆石料要进行爆破实验，对于过渡料、反滤料和垫层料则要进行筛分实验，根据实验结果来确定最终的选择。同时，在正式上坝前还要进行碾压实验，只有碾压参数满足设计要求之后才可以正式开始施工。在坝体的整个填筑施工过程中，还要充分考虑施工材料的装料、卸料的方式方法，推土机在摊铺过程中，对于每层表面要注意保持平整，振动碾压，切实保证沥青混凝土心墙堆石坝的密实度，保证堆石体孔隙率能达到规范要求。除此之外，在整个沥青混凝土心墙堆石坝的施工过程中，对于某些较为特殊的位置，必须进行反复多次的碾压，最大限度的保证施工质量。在进行施工时，还应该选择合适的天气，适宜的温度，并在进行碾压以后，及时对其进行覆盖养护，以防止出现裂缝。施工结束以后，要对其进行全面彻底的检测，看其是否达到相关的规定标准，是否与设计方案协调一致。
3工程概况
某水库工程，干流全长131km，全流域面积1022km2，河道平均比降0．48%。工程区距县城35km，通有乡村公路，对外交通较为方便。水库为沥青混凝土心墙堆石坝，溢洪道布置于右岸，输水隧洞布置于左岸。水库正常蓄水位：583.00m，死水位：554.00m，校核洪水位：583．70m，设计洪水位：583.50m，正常蓄水位相应库容：533.00万m3，死库容：40．50万m3，有效库容：492．50万m3，总库容542．30万m3。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252－2017，本工程规模属小（一）型，工程等别为Ⅳ等。坝顶高程584．30m，坝顶宽6m，最大坝高55．30m，坝轴线长114．64m。按坝体结构设计，除沥青混凝土心墙外，大坝共分为5个区，分别为上游堆石区、下游堆石区、上下游过渡层区、堆石排水带和C20混凝土基座。结合工程实际情况，将计算坝体剖面进行适当简化处理。
4计算方法和工况
4.1块体极限平衡法
土石坝坝坡的稳定性计算主要考虑水位以上坡体的渗流压力，而水位以下部分，将坡面以上水体视为一种有重度无强度的特殊材料，本次坝坡稳定计算拟采用瑞典条分法和简化毕肖普法。
4.2计算工况
根据碾压式土石坝设计规范（DL/T5395－2007）有关规定，大坝渗流稳定计算应考虑水库运行中的各种不利组合，并对各种水位情况下做稳定渗流计算和非稳定渗流计算。结合水库的水位特征和实际运行情况，本次坝坡稳定计算考虑了大坝正常运用条件和非常运用条件。其中，正常运用条件包括正常蓄水位和正常蓄水位正常降落至死水位2种工况，而非正常运用条件包括竣工期、校核洪水位和校核洪水位非常降落至隧洞底板高程3种工况。由于工程区地震动峰值加速度为0．05g，对应的地震基本烈度为Ⅵ度，可不考虑地震作用的影响。
5计算参数获取
通过研究沥青混凝土材料、配合比和性能试验，并结合工程实际情况，推荐采用试验中8号配合比作为沥青混凝土心墙的施工配合比。水稳定性能试验是将同一批尺寸为100×100mm的试件分2组，1组试件在60±1℃的水中浸泡48h后，再在20±1℃的水中恒温2h，然后进行抗压试验；另1组在20±1℃空气中恒温不少于48h进行抗压试验，2组抗压强度之比为水稳定系数。试验中变形速度为1．0mm/min，8号配合比沥青混凝土水稳定。根据2组试验的抗压强度结果，计算得到8号配合比水稳定系数为1．12，水稳定系数大于0．9，满足DL/T5363－2016《水工碾压式沥青混凝土施工规范》的要求。
结束语
通过对该沥青混凝土心墙坝材料进行各项性能试验后，获得了较为可靠的坝料各项力学参数指标，可用于指导工程的设计和施工。本文基于室内试验结果，采用极限平衡法计算分析了该沥青混凝土心墙堆石坝在正常运用条件和非常运用条件等几种工况下的坝坡稳定性，得到以下结论。
（1）在所有运行工况下，该沥青混凝土心墙坝上、下游坝坡的稳定安全系数均大于规范最小要求值，该沥青混凝土心墙坝坝体设计满足规范要求。
（2）采用非线性强度指标进行该堆石坝坝坡稳定性计算得到的稳定安全系数大于线性强度指标计算得到的稳定安全系数，且采用非线性强度指标计算得到的坝坡滑弧更符合实际情况，建议采用非线性强度指标作为设计控制指标。
（3）该沥青混凝土心墙堆石坝坝壳料渗透系数设计指标大于1×10－1cm/s，堆石料渗透性好，坝体堆石料内不存在潜水位滞后的情况，说明即使在最不利的水位骤降工况下，该水库坝体的稳定性仍然较好。
（4）该沥青混凝土心墙堆石坝填筑材料多为弱风化砂岩，易受水体侵蚀影响，建议在蓄水使用阶段采取相应的防护措施。
参考文献：
[1]赵瑞，张蔷.寨子河水库沥青混凝土心墙堆石坝施工测量控制[J].四川水利，2016，37（06）：51-52.
[2]周立辉.某水库沥青混凝土心墙堆石坝工程坝料填筑质量控制与经验总结[J].河南水利与南水北调，2011（08）：63-65.
论文作者:王玺
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/1
标签：混凝土论文; 沥青论文; 水库论文; 稳定论文; 工程论文; 工况论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第10期论文;