水利水电工程中粘土铺盖施工法的应用
魏香满
(福建省宁德市水利电力工程局，福建宁德352100)
[摘要] 文章以多年从事水利水电工程的工作经验为基础，介绍粘土的选用条件、粘土力学性质、渗透稳定性等其他
条件，详细分析了粘土铺盖施工法在水利水电工程中的应用。
[关键词] 粘土铺盖施工法；水利水电工程；应用
中图分类号：Tv 443 ．1 文章标识码：B 文章编号：1009—0088(2010)05—0019—02
1 粘土铺盖法
粘土铺盖施工方法非常简单，其技术要求不高；水面施工
场面大，抛投速度快，不需碾压，能达到快速止漏、闭气的目的；
粘土铺盖柔性大，能与填土体、岸坡和己浇混凝土结构结合一
体，适应地基变形能力强；随着泥沙不断淤积，防渗作用逐日俱
增，是在临时围堰挡水建筑物及部分永久建筑物中值得推广的
一种较好的透水地基防渗措施。在许多水利水电工程围堰中，
粘土铺盖法都得到了很好的应用。
粘性土抛入水中之后，土团粒吸水膨胀，土内产生不均匀
应力，胶质逐渐溶解，团粒水膜变厚，内磨擦力及凝聚力减小，
土的团粒结构也就逐渐受破坏，崩解成小土块，甚至成散粒。
以后在本身自重、上层填土重量及渗透压力作用下，呈双向或
单向排水，逐渐固结密实，密实度、含水量逐渐变得均匀，防渗
能力逐步提高。
要使水下抛土铺盖达到预期防渗效果，必须使水下抛土体
在施工期具有崩解、密实等条件，以保证在运行期不被水流及
渗流破坏。
1．1 铺盖区的地基地形
要求抛投区的地形比较平整或稍向堰体方向倾斜。高低
不平的堰基会造成水下抛土铺盖厚薄不均，不仅增大抛投量，
还会在铺盖较薄处形成集中渗流，成为防渗薄弱环节。若向堰
体外方向的地形倾斜坡度小于水下抛投土自然稳定边坡，则可
以形成完整铺盖，但为了满足边坡稳定要求，需增大抛投量。
若地形倾斜度大于水下抛投土自然稳定边坡，则难以形成完整
铺盖。为了解决这个问题，可在围堰铺盖末端抛石渣挡土堤，
以稳定水下抛土体。
1．2 抛投区流速与水深
抛入水中的粘性土会被抛投区内的水流扩散、携带流失一
部分。当流速小于0．5～0．6 m／s，流失量一般在15％ 以内：当
流速达0．9～1．2 m／s，便会产生严重分离和细粒大量流失现
象。而细粒大量流失，不仅加大水下抛投量，且形成的铺盖防
渗能力差。因此，宜尽可能在水下抛投施工期造成静水压，控
制最大流速在0．5 m／s以内。
抛土时的水深极限值与土料性质有关。粘粒含量多、含水
量大的粘土导体，在水中不易崩解，沉降快，受水深的制约作用
小，可用于深水抛填。而粘粒含量低、含水量小的土料易崩解、
分散成较细土粒，悬浮于水中，水深愈大，下沉历时愈长，这类
土就不宜用于深水抛投。
2 粘土的选用条件
水下粘土铺盖主要用于堰基防渗，因此，所抛土料应能在
水下浸透、崩解、固结，形成具有一定防渗能力、抗冲刷能力、满
足渗透稳定、边坡稳定要求的防渗体。
2．1 土料含水量
试验成果证明，一般粘土、壤土抛土料的自然含水量对水
下抛土体的防渗能力有很大影响，见表1。
表1 土料含水量对水下抛土体防渗能力影响
2．2 土质
一般壤土、粘土、天然含水量较高处于塑态的肥粘土都是
良好的水下抛土料。但不宜采用砾质土、硬质肥粘土及粉粒含
量高、粘粒含量少于17％ 的粉质土。
2．3 抛土块径
粘土块径过大，在水中不易浸透软化、崩解，会造成架空；
而壤土块径过小，未至水底即崩解成散粒，不仅易于流失，且形
成的土体含水量过大，很难固结密实，影响抛土铺盖稳定性。
一般可控制粘土块尺寸不大于10～20 em(壤土可以不严格控
制抛土块径)，按块径不大于2倍含水量变化影响深度计算。
在福建省省道201线莆田市东吴路堤工程中，水闸围堰抛
土体块径为l0～20 cm，少数为30 cm。在开挖抛土时未发现架
空。证明少量超径土块能被已崩解小土块包裹，填满架空，大
土块本身在表面湿润软化，在上部土重力作用下，相互挤紧，抛
土初期形成的架空区会逐渐消失。
2．4 崩解
崩解速度跟粘性土的化学性质、颗粒组成、含水量
