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【摘要】随着经济的发展，耗电量也随之增加。水电厂成为重要的选择，而水电大坝堆石填筑施工成为我们关注的焦点。本文从坝体土石方填筑以及制措施坝体填筑质量评价，从而确保水电站大坝安全稳定的运行。
【关键词】水电站；大坝；堆石；填筑
中图分类号：TV7 文献标识码： A
一、前言
水电站大坝堆石对于大坝安全以及稳定性有着十分重要的影响，因此，必须关注水电站大坝堆石填筑施工过程中坝体土石方的填筑过程。坝体土石方填筑施工过程的质量控制过程，以及如何做好施工过程中的质量控制，保证施工质量的安全可靠性。
二、坝体土石方填筑
1、坝体填筑程序
在坝体土石方填筑过程中，应根据坝体填筑分区情况顺序填筑，各填筑区均应平行坝轴线采用循环流水线作业，保持各种坝料填筑均衡上升，填筑高程基本保持一致。
2、坝体填筑碾压试验
坝体填筑主要包括：坝体填筑、反滤料填筑、过渡层填筑。为能给各种坝料填筑时提供合理的施工参数，以保证填筑质量，在坝体填筑前，应针对不同的坝料分别进行不同的现场碾压试验。
3、坝体填筑施工
（1）坝面填筑作业规划
1）大坝土方填筑主要工艺流程为：结合层面洒水→卸料→铺料（需要时洒水）→压实→抽样检查。
2）由于大坝填筑工作面比较狭窄，工序多，故采用平行坝轴线方向的分段流水作业，长度为80～100 m，
3）大坝土方填筑与上下游反滤料及相邻部分的反滤料和过渡层施工，按照先坝体，再反滤料，最后过渡层的施工顺序铺料，要尽量保持各种坝料填筑同步上升。
4）完成填筑一层土料的作业时间应控制在一个半班以内，冬雨季施工时，为防止热量和水分散失，尽量缩短作业循环时间。
（2）土料运输
土料运输使用的车辆应相对固定。本工程坝体填筑土料主要采用20t自卸汽车运输。为防止残留在车厢和汽车轮胎上的泥土带入清洁的土料料源及填筑区，应经常对运土汽车的车厢和轮胎进行清理和冲洗，以保持车厢、轮胎的清洁。土料运输应与料场开采、装料和填筑面卸料、铺料等工序持续和连贯进行，以免周转过多而导致土料含水量的过大变化，影响回填质量。对不合格的土料，一律不准运输、填筑。
（3）土料铺填
坝体填筑土料采用20t矿山式自卸汽车运输，到达填筑面后采用进占法沿坝轴方向卸料，用TY160推土机铺料、平整。土料上坝前，根据铺土厚度，计算出每车土控制的面积。
（4）土料压实
坝面土料分段铺料、平整后，采用18t凸块振动碾顺铺料方向碾压，应采用进退错距法碾压。土料的碾压施工应严格按碾压试验所确定的参数进行，对于铺料厚度、碾压遍数、加水量等要严格控制。待下层土料经压实取样合格后，方可继续进行上层土料的填筑。碾压分段时，相邻两段交接带的碾迹彼此搭接，垂直于碾压方向不小于0.3～0.5 m，顺碾压方向不小于 1.0～1.5 m。
（5）填筑过程中的土料含水量调整
当上坝土料的平均含水量与碾压施工控制含水量相差不大，仅需增加1%～2%时，采用汽车在填筑面上喷雾洒水的方法调整土料的含水量，喷水后的土料用圆盘耙掺和搅匀。当土料的含水量大于施工控制含水量上限的1%以内时，碾压前用圆盘耙在填筑面进行翻松晾晒。当气候干燥或气温较高时，需喷雾加水对土料进行养护。
（6）填土接缝处理
坝体填筑土料的横向接缝，采用留台施工法，即先期铺料时，每层预留1.0～1.5 m 的平面，后期填筑的土料與先期土料接触，且在达到同一高程时，采用振动碾骑缝碾压。黏土防渗体的横向接缝坡度为1：3，高差不超过15 m，接缝坡面使用推土机自上而下削坡，适当留有保护层，随坝体上升，逐层清至合格；接缝坡面削坡合格后，其含水率控制在施工含水率范围的上限。
三、大坝填筑质量控制措施
1、土料质量控制
（1）土料场复查
大坝填筑前先对土料场进行复查，主要内容包括:土料性质、含水量。在土料场的不同区域取原状土样若干组进行土质综合分析和击实试验，土料性质试验结果:土料粘粒含量18.6%-28.3%，塑性指数10-14.5，易溶盐含量0.08%-0.09%，酸碱度(pH值)8.58-8.70，有机质含量0.13%-0.2%，最大干密度1.67g/cm3-1.78g/cm3，最优含水量15.9%-19.2%。氧化物含量，其SiO2/R2O3>2。
（2）土料场含水量调整及控制
根据土料场含水量检测情况，土料含水率普遍偏低，为保证大坝填筑质量和填筑强度要求，首先采取料场浸水的方式进行土料含水率的调整，从而制备合格的土料。土料场复查结束后，对土料场进行覆盖层清理，将土料场按不同地势分台阶用推土机推平，并分块筑畦，畦埂高度30cm-50cm，抽取河水灌入畦内，灌水深度20cm-40cm，每10d-15d灌水一次，每个畦块共灌水3次，总浸水时间约两个月，浸水深度约10m-12m。
（3）上坝土料质量控制
为保证上坝土料质量，每7d在土料场取土区域做一次击实试验，以测定的干密度值作为近期现场压实度的控制依据。中间如遇土质明显发生变化时及时补充击实试验，随时调整压实控制指标。每天土料上坝前，在土场设专人负责检测土料含水率，以划定取土范围装土。
2、现场填筑质量控制
（1）现场碾压试验
试验采用循环法，按最优含水率、最优含水率-2%、最优含水率+2%三种土料，铺土厚度30cm，35cm，40cm，碾压遍数6遍，8遍，10遍(其中静压2遍)，进行9场27次不同组合试验，最后按初步选定的施工参数进行了复核试验，以确定施工参数。试验过程中，用测量仪器测量每个试验组合的铺料前、后和碾压后同一测点的高程，计算松铺系数。
（2）坝面施工质量控制
大坝土料填筑主要有两种，一种是坝体土料，另一种是防渗土料。防渗土料填筑部位:截水槽，位于坝轴线上游侧40m处，底宽6m，上、下游边坡1B1.5；坝体与两岸岸坡接触部位，设60cm宽防渗土料。
1)坝基面填筑。
实际开挖后的坝基面凹凸不平，最大高差相差3m-4m，坝基面填筑时需进行找平，先将低凹处分层填筑碾压，局部不便采用大型振动碾碾压的部位先采用小型振动碾压，待形成一个较平缓的面后，再进行较大面积的坝基面填筑。
2)截水槽填筑。
截水槽采用粘粒含量较高、塑性指数较高的ó区土料填筑。同样在已喷混凝土的开挖基岩面上洒水喷洒泥浆，再铺土碾压，每30cm厚铺筑一层，用自行凸块振动碾压。与上、下游边坡接触部位的粘土料主要采用立式电动夯实，局部地方辅以木锤捣实。每碾压完一层后及时进行压实度检测，合格后进行下一层填筑。
3)坝体两岸岸坡处填筑。
两岸岸坡处的粘土料填筑与坝体填筑同时上升，每层摊铺厚度35cm。填筑前先在已喷混凝土的岸坡面上喷刷高度约40cm的泥浆，然后用装载机将事先备好的防渗土料堆放在岸坡处，人工平整使其宽度大于60cm。
4)坝体填筑。
坝体填筑每35cm厚摊铺碾压一层，每次铺筑前根据土层表面失水情况先用洒水车均匀洒水，然后再摊铺土料碾压。如碾压面长时间外露，或因其他原因导致表面形成光面，还需先用凸块振动碾将坝面进行刨毛处理。坝体填筑的主要施工工序为装料、运输及卸料、摊铺、碾压。
5)坝体填筑质量检测。
坝体填筑质量检测取样部位符合下列要求:取样部位应有代表性，且应在坝面上均匀分布，不得随意挑选，特殊情况下取样须加注明；应在压实层厚的下部1/3处及结合层处取样，并记录压实层厚度。
6)抓好关键部位的施工环节。
坝基、截水槽、坝体与两岸岸坡接触处、纵横施工缝、坝坡等部位的填筑，是施工中的薄弱环节，也是施工的关键环节，应予高度重视。每个部位施工前都进行详细的技术交底，并在现场示范作业，让参与人员了解和熟悉施工工艺、施工程序，同时安排专人负责，专人盯守，严格按照技术要求和施工规范施工，以保证施工质量。
四、坝体填筑质量评价
1、 坝坡稳定计算参数选取的方法
坝坡稳定复核计算参数的选取是在前期大量设计研究的基础上，结合施工试验验证和检测资料，参照已建工程经验类比而得，这就告诉我们目前坝坡稳定复核计算参数的选取由于受施工验证试验的数量比较少的限制，计算参数的选取依然必须结合前期试验研究成果以及已建类似工程经验来类比决定复核计算的参数，这在一定程度上与实际的检验数据有一定的误差。
2、现行的质量控制的统计分析
1）质量统计数据
在施工中常采用子样平均值、子样标准差和离差系数对填筑质量进行评价。在评价分析前，首先要说明质量数据的来源及种类。质量数据的收集通常有两种方法，一种是随机取样，监理工程师对填筑质量进行抽查取样就属于随机取样；另一种是系统取样，施工单位根据招标文件（或设计要求）进行的频率化（比如 5000m3/次）取样就属于系统取样。
2）质量控制的方法
质量控制的方法有：质量控制的直方图法、管理图法、排列圖法、因果分析图法、相关图法等，下面就静态和动态分析介绍两种最常用的分析方法，即质量控制直方图法和管理图法。
五、结束语
水电厂坝体堆石填筑施工过程影响施工质量的因素很多，但是，最为需要关注恰恰是施工过程中质量控制环节。做好质量控制将有利于工程稳定性与安全性，使得施工质量有可靠保证。因而，最好质量控制相关工作是将来工作的重点方向。
参考文献
[1]罗宇,罗奉.黔西老江底水电站大坝左岸边坡处理方案选择[J].山西建筑,2010.
[2]涂扬举.对面板堆石坝加水碾压的新认识[J].水利水电技术,1997.
[3]王荣生,刘恩,韩冰洋.莲花水电站大坝堆石填筑的质量控制[J] 水利水电,1997.
[4]冯纪新,谢红军,吉世道.双沟水电站面板堆石坝填筑施工设计[J]东北水电，2007.
【关键词】水电站；大坝；堆石；填筑
中图分类号：TV7 文献标识码： A
一、前言
水电站大坝堆石对于大坝安全以及稳定性有着十分重要的影响，因此，必须关注水电站大坝堆石填筑施工过程中坝体土石方的填筑过程。坝体土石方填筑施工过程的质量控制过程，以及如何做好施工过程中的质量控制，保证施工质量的安全可靠性。
二、坝体土石方填筑
1、坝体填筑程序
在坝体土石方填筑过程中，应根据坝体填筑分区情况顺序填筑，各填筑区均应平行坝轴线采用循环流水线作业，保持各种坝料填筑均衡上升，填筑高程基本保持一致。
2、坝体填筑碾压试验
坝体填筑主要包括：坝体填筑、反滤料填筑、过渡层填筑。为能给各种坝料填筑时提供合理的施工参数，以保证填筑质量，在坝体填筑前，应针对不同的坝料分别进行不同的现场碾压试验。
3、坝体填筑施工
（1）坝面填筑作业规划
1）大坝土方填筑主要工艺流程为：结合层面洒水→卸料→铺料（需要时洒水）→压实→抽样检查。
2）由于大坝填筑工作面比较狭窄，工序多，故采用平行坝轴线方向的分段流水作业，长度为80～100 m，
3）大坝土方填筑与上下游反滤料及相邻部分的反滤料和过渡层施工，按照先坝体，再反滤料，最后过渡层的施工顺序铺料，要尽量保持各种坝料填筑同步上升。
4）完成填筑一层土料的作业时间应控制在一个半班以内，冬雨季施工时，为防止热量和水分散失，尽量缩短作业循环时间。
（2）土料运输
土料运输使用的车辆应相对固定。本工程坝体填筑土料主要采用20t自卸汽车运输。为防止残留在车厢和汽车轮胎上的泥土带入清洁的土料料源及填筑区，应经常对运土汽车的车厢和轮胎进行清理和冲洗，以保持车厢、轮胎的清洁。土料运输应与料场开采、装料和填筑面卸料、铺料等工序持续和连贯进行，以免周转过多而导致土料含水量的过大变化，影响回填质量。对不合格的土料，一律不准运输、填筑。
（3）土料铺填
坝体填筑土料采用20t矿山式自卸汽车运输，到达填筑面后采用进占法沿坝轴方向卸料，用TY160推土机铺料、平整。土料上坝前，根据铺土厚度，计算出每车土控制的面积。
（4）土料压实
坝面土料分段铺料、平整后，采用18t凸块振动碾顺铺料方向碾压，应采用进退错距法碾压。土料的碾压施工应严格按碾压试验所确定的参数进行，对于铺料厚度、碾压遍数、加水量等要严格控制。待下层土料经压实取样合格后，方可继续进行上层土料的填筑。碾压分段时，相邻两段交接带的碾迹彼此搭接，垂直于碾压方向不小于0.3～0.5 m，顺碾压方向不小于 1.0～1.5 m。
（5）填筑过程中的土料含水量调整
当上坝土料的平均含水量与碾压施工控制含水量相差不大，仅需增加1%～2%时，采用汽车在填筑面上喷雾洒水的方法调整土料的含水量，喷水后的土料用圆盘耙掺和搅匀。当土料的含水量大于施工控制含水量上限的1%以内时，碾压前用圆盘耙在填筑面进行翻松晾晒。当气候干燥或气温较高时，需喷雾加水对土料进行养护。
（6）填土接缝处理
坝体填筑土料的横向接缝，采用留台施工法，即先期铺料时，每层预留1.0～1.5 m 的平面，后期填筑的土料與先期土料接触，且在达到同一高程时，采用振动碾骑缝碾压。黏土防渗体的横向接缝坡度为1：3，高差不超过15 m，接缝坡面使用推土机自上而下削坡，适当留有保护层，随坝体上升，逐层清至合格；接缝坡面削坡合格后，其含水率控制在施工含水率范围的上限。
三、大坝填筑质量控制措施
1、土料质量控制
（1）土料场复查
大坝填筑前先对土料场进行复查，主要内容包括:土料性质、含水量。在土料场的不同区域取原状土样若干组进行土质综合分析和击实试验，土料性质试验结果:土料粘粒含量18.6%-28.3%，塑性指数10-14.5，易溶盐含量0.08%-0.09%，酸碱度(pH值)8.58-8.70，有机质含量0.13%-0.2%，最大干密度1.67g/cm3-1.78g/cm3，最优含水量15.9%-19.2%。氧化物含量，其SiO2/R2O3>2。
（2）土料场含水量调整及控制
根据土料场含水量检测情况，土料含水率普遍偏低，为保证大坝填筑质量和填筑强度要求，首先采取料场浸水的方式进行土料含水率的调整，从而制备合格的土料。土料场复查结束后，对土料场进行覆盖层清理，将土料场按不同地势分台阶用推土机推平，并分块筑畦，畦埂高度30cm-50cm，抽取河水灌入畦内，灌水深度20cm-40cm，每10d-15d灌水一次，每个畦块共灌水3次，总浸水时间约两个月，浸水深度约10m-12m。
（3）上坝土料质量控制
为保证上坝土料质量，每7d在土料场取土区域做一次击实试验，以测定的干密度值作为近期现场压实度的控制依据。中间如遇土质明显发生变化时及时补充击实试验，随时调整压实控制指标。每天土料上坝前，在土场设专人负责检测土料含水率，以划定取土范围装土。
2、现场填筑质量控制
（1）现场碾压试验
试验采用循环法，按最优含水率、最优含水率-2%、最优含水率+2%三种土料，铺土厚度30cm，35cm，40cm，碾压遍数6遍，8遍，10遍(其中静压2遍)，进行9场27次不同组合试验，最后按初步选定的施工参数进行了复核试验，以确定施工参数。试验过程中，用测量仪器测量每个试验组合的铺料前、后和碾压后同一测点的高程，计算松铺系数。
（2）坝面施工质量控制
大坝土料填筑主要有两种，一种是坝体土料，另一种是防渗土料。防渗土料填筑部位:截水槽，位于坝轴线上游侧40m处，底宽6m，上、下游边坡1B1.5；坝体与两岸岸坡接触部位，设60cm宽防渗土料。
1)坝基面填筑。
实际开挖后的坝基面凹凸不平，最大高差相差3m-4m，坝基面填筑时需进行找平，先将低凹处分层填筑碾压，局部不便采用大型振动碾碾压的部位先采用小型振动碾压，待形成一个较平缓的面后，再进行较大面积的坝基面填筑。
2)截水槽填筑。
截水槽采用粘粒含量较高、塑性指数较高的ó区土料填筑。同样在已喷混凝土的开挖基岩面上洒水喷洒泥浆，再铺土碾压，每30cm厚铺筑一层，用自行凸块振动碾压。与上、下游边坡接触部位的粘土料主要采用立式电动夯实，局部地方辅以木锤捣实。每碾压完一层后及时进行压实度检测，合格后进行下一层填筑。
3)坝体两岸岸坡处填筑。
两岸岸坡处的粘土料填筑与坝体填筑同时上升，每层摊铺厚度35cm。填筑前先在已喷混凝土的岸坡面上喷刷高度约40cm的泥浆，然后用装载机将事先备好的防渗土料堆放在岸坡处，人工平整使其宽度大于60cm。
4)坝体填筑。
坝体填筑每35cm厚摊铺碾压一层，每次铺筑前根据土层表面失水情况先用洒水车均匀洒水，然后再摊铺土料碾压。如碾压面长时间外露，或因其他原因导致表面形成光面，还需先用凸块振动碾将坝面进行刨毛处理。坝体填筑的主要施工工序为装料、运输及卸料、摊铺、碾压。
5)坝体填筑质量检测。
坝体填筑质量检测取样部位符合下列要求:取样部位应有代表性，且应在坝面上均匀分布，不得随意挑选，特殊情况下取样须加注明；应在压实层厚的下部1/3处及结合层处取样，并记录压实层厚度。
6)抓好关键部位的施工环节。
坝基、截水槽、坝体与两岸岸坡接触处、纵横施工缝、坝坡等部位的填筑，是施工中的薄弱环节，也是施工的关键环节，应予高度重视。每个部位施工前都进行详细的技术交底，并在现场示范作业，让参与人员了解和熟悉施工工艺、施工程序，同时安排专人负责，专人盯守，严格按照技术要求和施工规范施工，以保证施工质量。
四、坝体填筑质量评价
1、 坝坡稳定计算参数选取的方法
坝坡稳定复核计算参数的选取是在前期大量设计研究的基础上，结合施工试验验证和检测资料，参照已建工程经验类比而得，这就告诉我们目前坝坡稳定复核计算参数的选取由于受施工验证试验的数量比较少的限制，计算参数的选取依然必须结合前期试验研究成果以及已建类似工程经验来类比决定复核计算的参数，这在一定程度上与实际的检验数据有一定的误差。
2、现行的质量控制的统计分析
1）质量统计数据
在施工中常采用子样平均值、子样标准差和离差系数对填筑质量进行评价。在评价分析前，首先要说明质量数据的来源及种类。质量数据的收集通常有两种方法，一种是随机取样，监理工程师对填筑质量进行抽查取样就属于随机取样；另一种是系统取样，施工单位根据招标文件（或设计要求）进行的频率化（比如 5000m3/次）取样就属于系统取样。
2）质量控制的方法
质量控制的方法有：质量控制的直方图法、管理图法、排列圖法、因果分析图法、相关图法等，下面就静态和动态分析介绍两种最常用的分析方法，即质量控制直方图法和管理图法。
五、结束语
水电厂坝体堆石填筑施工过程影响施工质量的因素很多，但是，最为需要关注恰恰是施工过程中质量控制环节。做好质量控制将有利于工程稳定性与安全性，使得施工质量有可靠保证。因而，最好质量控制相关工作是将来工作的重点方向。
参考文献
[1]罗宇,罗奉.黔西老江底水电站大坝左岸边坡处理方案选择[J].山西建筑,2010.
[2]涂扬举.对面板堆石坝加水碾压的新认识[J].水利水电技术,1997.
[3]王荣生,刘恩,韩冰洋.莲花水电站大坝堆石填筑的质量控制[J] 水利水电,1997.
[4]冯纪新,谢红军,吉世道.双沟水电站面板堆石坝填筑施工设计[J]东北水电，2007.