03-1库底防渗粘土铺盖施工工法-1

库底防渗粘土铺盖施工工法1. 前言抽水蓄能电站上水库库底一般采用沥青混凝土防渗，河南国网宝泉抽水蓄能电站上库为国内首次使用粘土防渗的水库，库底粘土铺盖无成熟的施工工法。

库底粘土铺盖施工与土石坝粘土防渗体施工相比，存在施工平面纵横方向尺寸长、面积大、平面分区多、纵横向接缝多；铺盖边缘与库岸（含坝体迎水面）结合部因受岸坡防渗体影响不能使用重型机械且施工时段与中部有一定间隔；渗流方向为上下垂直式等特点，故其施工程序和方法必然与大坝防渗体施工有一定的区别。

我公司在河南宝泉抽水蓄能电站上库施工实践中，不断总结优化施工布置、工艺参数形成了本工法。

2. 特点2.1 施工中工作面附近无堆石料、过渡料等作为车辆运行通道，粘土运输车必须在粘土面上行走。

2.2 粘土填筑采用后退法进料（土石坝粘土填筑一般采用进占法进料）。

2.3 粘土碾压机械行走方向不受限制（坝体施工要求平行坝轴线）。

2.4 库底粘土铺盖中有接地网等埋件。

2.5 库底铺盖对纵横接缝面处理要求高，对水平层间接合面处理要求相对较低。

2.6 库底周边与库岸防渗体结合部采用预留宽度隔层碾压法施工。

3. 适用范围本工法适用于水平粘土铺盖的施工。

4. 工艺原理根据设计要求的各项技术指标通过碾压试验取得施工参数后，利用相应的施工设备对粘土进行运输、摊铺、整平和碾压，使其达到要求的各项设计指标；同时根据粘土铺盖主要是水平防渗，渗流方向为由上向下的特点，有针对性的提高纵横接缝面的处理质量，既保证工程质量满足库底防渗要求，又合理利用资源，降低成本，缩短工期。

5. 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程本工法施工工艺流程见图5.1。

图5.1 粘土铺盖施工工艺流程图5.2 施工操作要点5.2.1 料源材质复检与碾压试验1、在进行粘土填筑施工前，应先对料场粘土料源进行抽样试验，检测其渗透系数、粘粒含量、液限、塑限、有机质含量等指标是否符合设计要求，只有粘土料各项指标均符合要求，方可进行下道工序作业，否则提交监理或设计单位研究。

2、原材料复检合格后，需对粘土进行击实试验，求出粘土的最优含水率与最大干密度。

3、根据击实试验求出的最优含水率、最大干密度及设计技术要求，采用逐步收敛法进行碾压试验，获得施工所需的铺土厚度、碾压机械型号及碾压遍数等施工参数，编制碾压试验报告和施工技术方案并向监理报批。

5.2.2 基础面验收与填筑面处理在粘土填筑前，应进行基础面验收，并对本次验收的范围进行标识，便于填筑施工时对边界进行控制；如果需填筑的面是已完成的上一次粘土，尚应对填筑面和接缝面进行刨毛、洒水等处理，直到验收合格后方可进行粘土填筑施工。

5.2.3料源开采、进料、卸料与摊铺1、在料源正式开采前，应进行料源含水量检测，当含水率符合要求方可开采使用，如果含水率不符合要求，应在料场进行含水率的调整直到符合要求；原则上不允许在填筑面进行大量的含水率调整。

2、由于粘土含水率相对较大（一般在17%～23%），松铺后重型自卸车不能行走，本工法采用后退法进料，库底粘土铺盖施工运料车辆不可避免地要行驶在已碾压好的粘土面上，为了不使碾压好的粘土被破坏，施工前必须对粘土铺盖面施工道路进行规划并严格执行，尽可能使道路平面位置经常变换，避免同一部位粘土因受运输车辆过压造成破坏，对于已破坏的部位，必须进行挖除处理。

3、采用后退法进料，必须安排专人指挥卸车，以保证料堆摊铺后厚度基本满足要求，减少补料或削面时间。

摊铺整平粘土采用推土机和平地机联合作业，保证表面平整度符合规范要求。

4、为了有效防止车辆下陷，入库粘土含水率尽可能接近设计要求的下限。

5、采用测量法控制摊铺层厚，应采用定点测量的方法：即在粘土上料前，先在基面上布置层厚控制点并测量其高程，铺料完成后再次测量原控制点高程，从而计算出松铺层厚。

6、在进行铺盖与库岸防渗体结合部施工时，泥浆的涂刷高度和进度应与铺层厚度和进度相一致，不可高涂和超前涂刷，避免泥浆在粘土覆盖前干燥。

5.2.4 碾压与局部处理1、虽然铺盖施工碾压方向不受限制，但为了提高工效，应尽可能平行于长边方向碾压。

2、碾压必须严格按试验确定的施工参数进行（碾重、行进速度、激振力与振动频率、碾压遍数等），严禁减少碾压遍数、漏碾和过压。

3、库岸防渗体结合部和断面狭小部位，应按确定的施工方案和试验参数采用小型或轻型碾压设备进行碾压，既要保证粘土压实度符合设计要求，又要防止破坏库岸防渗体；一般在碾压与库岸防渗体结合部粘土时，碾压机械边缘与库岸应留出一定的距离（一般10cm～20cm），防止碾压机械破坏库岸防渗体，留出的未碾压区在第二层填筑时隔层碾压。

4、粘土铺盖分段碾压时，相邻两段交界带碾迹应彼此搭接，垂直碾压方向搭接带宽度应不小于0.3m～0.5m；顺碾压方向搭接带宽度应为1m～1.5m。

5、结合处粘土铺盖碾压后土料若因侧向位移，出现“爬坡、脱空”现象，应将其挖除。

6、如粘土铺盖在填筑过程中出现“弹簧”、层间光面、松土层、干土层、粗粒富集层、或剪切破坏等，应根据具体情况进行处理，并经验收合格后，方准铺填新土。

5.2.5碾压后试验检测每层粘土填筑碾压完成后，应按规范和设计要求进行成品试验检测，包括压实度和原位渗透系数等，当各项技术指标检测结果满足设计要求后，本层填筑结束，否则需进行处理。

5.2.6接坡面与层间结合面的处理1、对于分区填筑的铺盖，各分区的边缘应留设接坡面，所有接坡面应不陡于1：3，严禁采用台阶法接坡。

2、所有接缝坡面必须碾压密实，在进行下一填筑区施工前对接缝面压实度和含水率进行复测，满足要求后，方可进行下道工序施工。

3、在下一填筑区铺料前，接缝坡面必须进行刨毛和洒水处理，确保接缝面新老粘土结合良好，防止形成渗水通道。

4、由于铺盖中渗流方向是由上向下，故层间结合面可适当降低要求，在保证压实度和含水率满足要求的前提下，可不进行刨毛处理，但在铺料前需对表面进行适当洒水。

5、粘土铺盖填筑应连续作业，如因故短时间停工，其表面土层应洒水湿润，保持含水率在控制范围之内。

如需长时间停工，则应在表面铺设保护层，复工时将保护层清除，经验收合格后方可恢复施工。

5.2.7库底接地网的埋设在库底粘土铺盖中，一般设有接地网（接地扁钢），由于填筑施工机械高度集中且车流量较大，在填筑好的粘土面直接铺设接地网很容易被破坏，因此施工时应将粘土填筑到比接地网设计高程高的位置（一般高一层约0.3m）后，再在已碾压完成的粘土面开槽铺设接地网，待接地网检查验收合格后将所开槽用粘土填平并碾压密实。

回填粘土时应使填筑的槽面范围内粘土略高于填筑面（一般高5cm～8cm），然后用碾压设备骑缝（槽）碾压。

铺盖内接地网施工方法见图5.2.7。

回填粘土(比原填筑面高出约5到8cm）开槽埋设接地网(深度图5.2.7 接地网施工方法示意图6. 材料与设备本工法采用的机具设备见表6。

7. 质量控制7.1 工程质量控制标准由于库底粘土铺盖厚度及所用土料本身的性能各不相同，且目前国内尚无专门的粘土铺盖施工质量规范，因此粘土铺盖施工质量控制标准暂按《碾压式土石坝施工规范（DL/T5129-2001）》和具体工程设计质量标准进行。

7.2 工程质量保证措施7.2.1 严把料源质量关：在粘土铺盖施工前，先对料源进行原材料性能复测，材质满足设计要求后，方可进行下一步施工。

7.2.2 严格控制开采料质量：由于粘土料是典型的非均质体，虽然总体料源材质满足设计要求，但料源场地各部位、不同开采时段和深度的含水率、含石量等均有所不同，在开采时，必须随时检测开采区土料的含水率和含石量，确保运入工作面的土料符合设计要求，对不符合要求的土料必须进行处理。

7.2.3 严格控制土料松铺层厚：采用定点测量法对土料松铺层厚进行控制，在层厚允许偏差满足设计和规范要求的情况下，施工控制尽量遵循“宁薄不厚”的原则。

7.2.4 严格控制含水率：在料源开采时控制含水率后，在施工现场仍应加强含水率检测和控制，每一层土料用后退法完成进料后，在摊铺前再次进行含水率检测，符合要求后立即进行土料摊铺和碾压；如不符合要求，需在摊铺碾压前进行含水量调整直至符合要求。

7.2.5 严格碾压过程的质量控制：施工中安排专人巡视检查碾压机具型号和碾压遍数等，对错距法碾压则不定时对错距宽度进行检测，防止漏碾、欠碾和过碾。

7.2.6 严格接缝面处理质量检查：对粘土铺盖而言，所有接缝面都是渗流薄弱面，必须严格按规范要求进行处理，施工中严格按“处理→验收→铺料→碾压→检测→验收”的程序执行。

7.2.7 加强边角部位的检查：由于边角部位使用液压夯板机进行夯实，其施工控制不能用简单的设备型号和夯实遍数、夯实时间等进行控制，必须加强对已夯实部位的成品质量检查，只有经检查质量满足规范和设计要求后，方可进行下道工序施工。

7.2.8 加强与库岸防渗体结合部的检查：与库岸防渗体结合部既要保证粘土本身碾压质量符合设计要求，又要保证不破坏库岸防渗体，施工中严禁摊铺、碾压等重型设备接触库岸。

一旦发现防渗体被破坏，必须及时进行修补。

7.2.9 加强成品质量检测：对所有已完成的粘土铺盖，必须严格按规范和设计要求的频率进行成品质量检测，只有最终检测结果满足要求后，方可进行本工序验收和下道工序作业。

7.2.10 加强对成品的保护：由于采用后退法施工，粘土运输车等重型设备全部从已完成的粘土面行走，为了防止对成品造成破坏，必须对粘土运输车的运行线路进行规划，不断变换车辆行驶线路，防止对成品粘土造成过压破坏，对于已过压破坏的部位，必须进行挖除处理。

8. 安全措施8.1 认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针，根据国家有关规定、条例，结合工程实际组建安全管理机构，制定安全管理制度，加强安全检查。

8.2 进行危险源的辨识和预知活动，加强对所有作业人员和管理人员的安全教育。

8.3 加强对所有驾驶员和重机操作手等特殊工种人员的教育和考核，所有机械操作人员必须持证上岗。

8.4 严格车辆和设备的检查保养，严禁机械设备带病作业和超负荷运转。

8.5 加强道路维护和保养，设立各种道路指示标识，保证行车安全。

8.6 加强现场指挥，遵守机械操作规程。

9. 环保措施9.1 对开挖、交通运输车辆、推土机和挖掘机等重型施工机械排放废气造成污染的大气污染源，采取必要的防治措施，做到施工区的大气污染物排放满足《大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）》二级标准要求。

9.2 本工法施工车辆多，运行中容易扬尘，必须加强对路面和施工工作面的洒水，控制扬尘污染。

施工期间应遵守《环境空气质量标准》（GB3095-1996）的二级标准，保证在施工场界及敏感受体附近的总悬浮颗粒物（TSP）的浓度值控制在其标准值内。

9.3所有运输车辆必须加挂后挡板，防止粘土运输途中土块沿路洒落。