[12-11 16:58:43] 来源：http://www.tmgc8.com 水利水电 阅读：3516次
一、概况
张峰水库位于山西沁水县境内沁河干流上，总库容3.94亿m3，是以工农业供水为主，兼防洪、发电的综合利用水利枢纽工程。其中拦河大坝为粘土斜心墙堆石坝，最大坝高72.2m，坝顶长634m，填筑工程量324.6万m3。
坝体共分12区，由9种材料（1A、1B两种土料，2A、2B、2C（2B加砂）三种反滤料，3A、3B两种过渡料，4A、4B两种堆石料）填筑而成。不同区域填筑不同材料，不同材料有不同的性质、不同的施工机械和不同的施工方法。鉴于结构复杂，材料种类多，故在施工前，对工程实际情况进行必要的分析研究，掌握工程结构层次、特点、功能和目的，选择合适机械、拟定妥善施工方法，抓住关键，分清轻重、缓急，才能顺理成章，有序稳妥全面的进行施工，达到保质、保量早日建成的目的。
二、坝体主要部位及功能
尽管坝体分12区由9种材料填筑而成。从坝体结构功能方面可归纳三大部分：
第一部分是坝体中的斜心墙，它是由1A粘土填筑而成，担负拦水、防渗功能达到蓄水的目的，是大坝的防渗体，是大坝的核心。
第二部分是上、下游坝壳呈棱体，由4A、4B堆石填筑而成，填筑量约占坝体总工程量的70%，担负支撑防渗体、排除由防渗体渗透过
来的渗透水流，起抗滑稳定功能，使大坝屹立沁河上，是大坝的主体。
第三部分是反滤过渡层，它处于大坝防渗体与坝壳棱体之间，由于防渗体土料颗粒细小，平均粒径d50约为0.016mm，d＜0.005mm粘粒约占11%～37%，而坝壳棱体的堆石料，最大粒径为800mm～1000mm，孔隙大，当坝体拦水后，在库水位压力作用下渗透水流有可能使防渗体发生渗透破坏，危及坝体安全，特设置了反滤过渡层，由2A、2B、3B或2A、3A，层层发挥滤土排水及变形过渡功能，保护防渗体安全运行，尽管填筑工程量小，但它的作用是巨大的，是大坝安全的首要防线，是大坝的关键部位。正因为重要，对它的材质、颗粒级配要求很严格，均是由加工场经筛分、破碎、配制专门加工而成的合格料中采取。
三、坝体材料及施工方法
土石坝的施工方法，在科学技术及大型土石方机械发展的今天，各国基本相同，可以用一句话概括为“用大型机械挖、运、填，重型振动碾碾压”的机械化施工方法。所不同的是各个工程的材料、规模、特点及使用的机械规格型号不同而各有差异。具体到张峰大坝，按工程材料性质、坝体结构面的特点和机械情况，施工方法可概括为如下几点：
1、坝壳堆石料的施工
无论是上游堆石区、还是下游堆石区，填筑面比较宽阔，填筑料工程量大，但材料种类单一，施工不受天气影响，大型车辆运行通畅，填筑材料从龙王沟石料场爆破石料中采取，用反铲装车，自卸汽车运输到坝面填筑位置卸下，用推土机按进占法铺平，层厚控制在100cm，然后用振动平碾碾压6～8 遍。使孔隙率不大于0.24满足设计要求。
2、大坝防渗体粘土的施工
（1）料场控制
清除表层及不合格料后的上山料场的土料均可上坝填筑，但由于粘土颗粒小，比表面积大，亲水性强，水对土料工程性能影响大，填筑压实有最佳状态的最优含水率问题，鉴于有此特点，要求对土料的含水率进行控制，必要时按规范进行水份调节处理，保证在填筑压实时含水率在最优含水率±2%左右为合格料。
（2）填筑施工
土料的填筑面较宽，自卸汽车可以直接运料上坝，故粘土料从上山料场用反铲装车，自卸汽车运输至坝面填筑位置卸下，用推土机按进占法铺开，层厚为30cm，然后每层用凸块振动碾碾压8遍。使压实度≥0.98满足设计要求。
因这种料对含水率要求严格，雨天、负温天不能施工，一定要抓紧天气和时间，是大坝的核心，施工中对边角位加强管理、严格对待，要使用好1B高塑性粘土。
3、3B过渡料的施工
由于铺填面宽度较大，自卸汽车可以运料上坝，故对加工场加工合格的3B料用装载机装车，自卸汽车运到坝面填筑位置，用后退法卸料，再用反铲铺平，层厚50cm，然后用振动平碾碾6遍。使相对密度≥0.75满足设计要求。www.tmgc8.com
4、2A、2B滤料和3A过渡料的施工
（1）2A反滤料直接与粘土料接触，保护防渗体，同样2B料保护2A、3B保护2B，这样层层保一直从粘土防渗体到坝壳堆石体，是防止大坝渗透破坏的首道防线，是坝体变形过渡的有力措施。正因这样重要，2A、2B、3B料皆是由加工场生产的合格中采取。
（2）要保证2A、2B、3A、3B等料有良好的滤土、排水功能，对各自的材质、级配要求严格，性能始终稳定，在填筑施工中界面清楚，防止相互污染，采用了按“先砂后土，土砂平起”原则的施工方法。要平起，这里要求2A、2B及3A同按土料30cm铺土厚度施工。铺填厚度薄。
（3）上游3A和下游2A填筑宽度皆为150cm宽，上游2A和下游2B的填筑宽度皆100cm宽。铺填宽度小。
（4）由于填筑宽为100cm、150cm，铺土层厚为30cm，铺料宽度小，层厚薄，材料种类多，差异大，而大型汽车斗容大拉料多，在铺填过程中难度大，并且各种料容易混杂和污染，故不宜采用大型自卸汽车运料上坝填筑。
（5）由于2A反滤料铺厚30cm宽度150cm，2B反滤料铺厚30cm，宽度100cm，在铺填过程中曾用装载机运输卸料，反铲铺平，人工配合整平，往往300～400m长度上出现弯弯曲曲，高度上高低不平，界面不规则，质量较差，既费人力，又经常发生污染现象。
（6）为了提高反滤料的施工质量，确保有良好的滤土、排水功能和大坝首道安全防线的作用，特设计加工了铺料箱，采用铺料箱方法施工反滤过渡料。
四、铺料箱在张峰大坝施工中的应用
铺料箱法，即用加工的二室无盖无底箱式结构的特制铺料箱，同时铺填斜心墙下游侧2A、2B两种反滤料和上游侧2A、3A反滤、过渡料的施工方法。
（1）铺料箱的关键尺寸
铺料箱的形式在顺坝轴线呈二室，（即中间用隔板分为两室），用以同时装两种材料，由于两种材料的铺填宽度分别为100cm和150cm，则要求一室的出口尺寸为100cm，用以铺填2B或2A料，另一室的出口尺寸为150cm，用以铺填2A或3A料，两室的横向底口尺寸同为30cm，以保证铺填层厚为30cm。至于外形尺寸，最小也要满足装载机的斗容量和卸料方便，容量愈大，一次铺填长度愈长，但也要灵活，移动方便。
（2）填筑料准备
为了提高铺料工效，将要铺填的2A、2B、3A料，用大型自卸汽车从加工场加工的合格料采取，运至堆石坝面临时堆存备用。
（3）由于铺料箱具有同时铺填两种料的功能，在铺填时，每一种料需配1～2台专用装载机，为铺料箱上料。
（4）铺填时先用反铲把铺料箱准确的置于铺料位置，用装载机从备用料堆运料至铺料箱中，待铺料箱装满后，用反铲牵引铺料箱按预先测量铺料线向前移动，则铺料开始，至箱中料完停止，如此继续装料、移动直至计划要求铺填范围铺满为止，则此次铺填结束。
（5）待上述（4）铺料结束在斜心墙的上游侧或下游侧形成一条30cm厚、250cm宽的反滤、过渡层或两种反滤层。
（6）待相邻粘土填平后，粘土用振动凸块碾碾压8遍，反滤层过渡层用振动平碾碾压6遍，然后用振动平碾再对两种接触处，骑缝碾压，使土砂结合良好。满足各自要求（粘土压实度0.98，反滤料相对密度0.7，过渡料相对密度0.75）的标准，则满足设计要求。
（7）总之，用铺料箱法铺填反滤料，具有设备简单，效益显著。既使不同料界面顺直、规则、清楚、平整、质量好，速度快，省劳力，省材料，又给相邻防渗体、坝壳棱体提供了填筑条件和促进填筑的作用。尤其是为斜心墙粘土的填筑提供了条件及铺土层厚30cm的标准样板。
五、结语
1、依据工程结构、功能、材料、特点，采用了结合实际的施工方法。搞改革、抓关键（反滤、过渡层）先砂后土把粘土填，挖潜力，总动员，不论刮风下雨，严寒冬天，也把堆石坝壳往上赶。
2、采用铺料箱法铺填反滤料，具有设备简单，质量好，速度快，省劳力，省材料，不污染，是成功的，既保证了大坝关键部位质量和进度，又促进了防渗体、坝壳棱体进度和质量，加快了大坝建设。使用该方法是成功的，在国内水利水电工程是不多见的，值得类似工程借鉴推广的。 www.tmgc8.com
3、由于各级领导的关怀和指导，我参建张峰大坝人员的团结一致，克服了重重困难，采用结合实际施工方法，抢回了05年延误的工期，于06年5月13日开始填土，终于06年7月10日实现大坝至705m高程，11月6日大坝达722m高程，填筑工程量超过大坝之半的结果。感谢于省长11月9日贺电外，一定要坚定信心，战困难、迎挑战、再接再厉、一鼓作气建成大坝供水、防洪、发电。（常民生 郭庆国）
