摘要：目前世界水坝工程中，石渣坝（土石坝）是应用最广泛、发展最快速的基础坝型。其中，石渣坝的核心是心墙，是水坝能够挡水的主要部分，因此心墙的质量直接关系到石渣坝的质量，进而关系到水利工程的成败。对心墙的施工工艺，相关从业人员要做到了若指掌之外，更是要不断创新，才能不断优化心墙质量，达到提升项目施工质量水平的目的。
关键词：施工工艺；质量控制；土石坝；经验总结
在世界水坝工程中，对水坝的分类按照受力特点可以分作拱坝、重力坝、支撑坝和预应力坝；按照水坝的泄水条件，可以分作溢流坝和非溢流坝；按照建筑材料可以分作石渣坝、砌石坝、混凝土坝和橡胶坝等。其中，应用最广泛的就是“石渣坝”，也叫“土石坝”。这种坝型以其就地取材、造价低廉、工期短、建设容易等特点，在丘陵、高原以及经济欠发达地区，成为最主要的水利坝工程[1]。因此，对于如何提升石渣坝的工程质量，延长石渣坝的使用周期是相关从业人员必须关注的课题。文章浅析了石渣坝最核心的部分——粘土心墙——的施工工艺，以避免心墙建设不当而造成的工程危害。先阐述如下：
1.心墙施工
1.1心墙料的现场识别和选择
心墙料直接关系到心墙的质量以及心墙建设成功与否。因此，在施工现场，要对心墙料进行仔细的甄别。主要采取“一看”“二闻”“三测量”的方式[2]。其中，“一看”是看心墙料的颜色，要求心墙料色泽均匀；“二闻”是闻心墙料的气味，要求心墙料没有不良气味；“三测量”是测量天然含水量和含砾量，要求心墙料的天然含水量和含砾量，干密度在1.3 g/cm3左右，含水量在35%-40%。
1.2现场碾压试验
心墙料选择完毕后，还要进行现场的碾压试验。试验过程如下：
首先，选择一块较为平整的场地，利用推土机对试验场地进行整平，然后采用自行式振动压路机进行碾压处理；
其次，根据施工图的设计断面层厚填筑粘土心墙料进行碾压试验；
再次，通过碾压试验确定心墙料的质量控制指标，并校对设计参数，确保设计参数的合理；
最后，依据土料不同的厚度、干密度和含水量等，进行不同的碾压次数，绘制关系图，以最小渗透系数所对应的干密度和含水量作为新墙料的标准。
2.心墙填筑质量控制
2.1心墙铺土
心墙在铺土之前，要对结合面采 取刨毛措施，目的是杜绝层间光面结合。铺土的厚度最大不能厚于35 cm，不能薄于30cm；压实的厚度最大不能厚于30cm，不能薄于25cm。心墙铺土要用水平仪严控高差，允许的最大误差在5cm以内。这里需要注意的是：施工中要严控含水量，既不能太干，又不能形成集水塘。一般的含水量指标要求2%为宜。
2.2心墙碾压
心墙铺土后，要以50 t的振动对心墙进行平碾碾压。次数一次。之后仍以50 t振动对心墙进行凸块碾碾压。次数一次。两者交错进行碾压后，以平碾碾压结束。之后，采取拖拉机的方式进行心墙的刨毛。这样做的目的是进一步的进行心墙压实的同时，有效避免了对心墙表面土的破坏以及防止过压造成的剪切破坏。
2.3现场质量检查
2.3.1干密度及含水量的检查
直径10厘米的无缝钢管制成直径10厘米、高8厘米、体积628厘米的环刀。取样时，取表层10厘米或以下、压实厚度小于25厘米的单层土。双层压实厚度大于25厘米或小于30厘米。从环刀上取出约30克土壤材料，用酒精烧干或用烤箱烘烤，计算土壤材料的含水量和干燥密度，并比较控制指标。如果不在范围之内，则应将土壤晒黑或与水混合；还必须检查土壤是否受到过压的损害[3]。
2.3.2渗透系数的检查
简单的奥司表的主要设备是渗透环、规范管（1，000毫升和100毫升）和时表，另一个是进气软管、塞针等。渗透环是自制的，直径44厘米，面积约1500平方厘米。在做渗透时，位置选在干燥密度合格的样坑，深度为10厘米的矿坑略大于渗透环。矿坑的表面水平，渗透环埋在矿坑中，周围区域填土，样品矿坑的土壤含量饱和，饱和时间不少于120分钟。当注水量和溢水量达到相对平衡时，开始计时读数，以点流的形式连续注水入渗环。5min读取一组数据，根据注入的水与溢流水的差计算渗透率系数。
需要特别说明的是：现场碾压试验和现场检验得出的是相对数据，所以现场取样的环刀、渗透仪和碾压试验时用的规格尺寸要一致，做试验的方法程序要一致.
3.心墙反滤层和过渡层的设置
为了保护心墙表面的土料不会被水冲走，必须设置反滤层，以便进行滤土排水。同时，还需要设置过渡层，以便对两种相差较大的刚度土料进行必要的过渡。在设置的时候，可以按照实际情况选择合理的设置方式。例如，坝型是中低坝的石碴坝中，心墙的上层没有接触水体，只需要过渡作用，因此可以适当去掉反滤层，从而达到节约材料、降低造价的作用。实践证明，对中低坝的石碴坝中取消心墙上游的反滤层，只设置过渡层，大大节约了成本，并且大坝运行依然良好。
4.石碴料碾压质量现场检查
碾压石渣料后，施工人员和质量管理人员要现场检查碾压质量。主要检查的是石渣料的干密度，以干密度的数值来反映最终的心墙密实程度。现行检查方法主要采取的是“灌水法”以及“灌砂法”。需要注意的是：无论是用“灌水法”还是“灌砂法”，样坑的大小要符合标准，石渣料的选取要维持在15-20kg之间。实践证明，越大的样坑，干密度值越大；越小的样坑，干密度越小。因此，现场取样的样坑要和做碾压试验的样坑基本相同。
结论
综上所述，随着我国社会经济的不断发展，对于水利工程的需要也越来越多。受限于地区的地理条件和经济条件，石渣坝是许多坝工程的首选坝型之一。心墙是关系到石渣坝的工程质量的核心。对心墙施工工艺的严把关有利于提升坝体强度，降低工程造价。实践证明，通过区分坝的结构进行心墙设计、节省反滤料等方式，对心墙施工工艺优化，可以节约资金百万元以上，并且极大的延长了坝体使用寿命，具有重要的实践价值。
参考文献：
[1]曲苓. 恰甫其海粘土心墙坝设计[A]. 中国长江三峡集团公司（China Three Gorges Corporation）、中国水电工程顾问集团公司、中国水利水电建设集团公司、中国葛洲坝集团公司、中国大坝协会、巴西大坝委员会.现代堆石坝技术进展：2009——第一届堆石坝国际研讨会论文集[C].中国长江三峡集团公司（China Three Gorges Corporation）、中国水电工程顾问集团公司、中国水利水电建设集团公司、中国葛洲坝集团公司、中国大坝协会、巴西大坝委员会：中国大坝协会，2009：4.
[2]卢新民. 新疆恰甫其海粘土心墙坝运行期安全监测资料分析[A]. 中国长江三峡集团公司（China Three Gorges Corporation）、中国水电工程顾问集团公司、中国水利水电建设集团公司、中国葛洲坝集团公司、中国大坝协会、巴西大坝委员会.现代堆石坝技术进展：2009——第一届堆石坝国际研讨会论文集[C].中国长江三峡集团公司（China Three Gorges Corporation）、中国水电工程顾问集团公司、中国水利水电建设集团公司、中国葛洲坝集团公司、中国大坝协会、巴西大坝委员会：中国大坝协会，2009：5.
[3]汪洋. 恰甫其海粘土心墙坝抗震设计[A]. 中国长江三峡集团公司（China Three Gorges Corporation）、中国水电工程顾问集团公司、中国水利水电建设集团公司、中国葛洲坝集团公司、中国大坝协会、巴西大坝委员会.现代堆石坝技术进展：2009——第一届堆石坝国际研讨会论文集[C].中国长江三峡集团公司（China Three Gorges Corporation）、中国水电工程顾问集团公司、中国水利水电建设集团公司、中国葛洲坝集团公司、中国大坝协会、巴西大坝委员会：中国大坝协会，2009：4.
论文作者:和义明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
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