贵州黔中水利枢纽大坝堆石体填筑质量控制技术

水
2018.2中国水利
图1坝体填筑分序示意图
坝轴线
(坝顶高程)
1331.00m (正常水位)
1335.0m
1305.00m (死水位)
1259.00m (淤沙高程)
上游盖重区(1B )开挖石渣
Ⅰ期②序
Ⅰ期③序主堆石区(3B )
1185.00m Ⅰ期①
序
Ⅱ期①序
下游堆石区(3C )Ⅲ期①序
1208.00m
1244.00m 1255.00m
1280.00m
Ⅲ期②序
1204.27m 下游校核水位
Ⅱ期②序贵州黔中水利枢纽是一项以灌溉和城市供水为主、兼顾发电等综合利用的工程,由水源工程、灌溉工程、贵阳供水工程和安顺供水工程组成。

水源工程选在三岔河中游平寨河段,坝址以上集雨面积3492km 2,工程等别为Ⅰ等,属大(1)型工程。

水源工程大坝为混凝土面板堆石坝,最大坝高157.5m ,坝顶长355.25m ,坝顶高程
1335.00m ,坝顶宽度为10.3m ,堆石坝坝体填筑量为527.71万m 3。

一、坝体分区及现场试验
1.坝体分区及技术参数一是坝体填筑分区设计。

根据坝体填筑施工组织,结合面板施工安排和度汛要求,将填筑按图1分序施工。

二是坝体填筑料技术要求及参数按照设计规定(略)。

2.现场实验
(1)填筑坝料开采爆破试验为使大坝填筑料级配满足设计和规范要求,确定开采爆破参数,规模性开采前在Ⅱ号料场共进行了5次爆破开采试验,5次爆破效果规律性地呈现出小于10mm 颗粒含量偏小,大于150mm 颗粒含量所占比例
接近或符合相关规程规范,中间颗粒(20mm ~150mm )明显偏多。

5次爆
破试验颗粒筛分结果,颗粒级配均连续,不均匀系数均大于5,分别为9.0、9.04、6.0、8.0、9.2。

颗粒坚硬,作为坝体主、次堆石料完全能够满足低压缩、高抗剪、强透水的设计原则和填坝要
求。

(2)填筑碾压试验
为进一步复核坝体填筑指标,确定各种坝料施工参数,主坝体填筑开始前,依据编制的填筑碾压试验方案,进行了碾压试验。

通过主堆石两次碾压试验,得出结论:一是爆破试验所开采的爆破料能够满足主堆石的填坝要求;二是碾压试验所选用的施工碾压机具SSR260自行式振动平
碾可用于坝体填筑施工,采用进占法铺料是较理想的施工程序并符合规范要求;三是选定的80cm 铺料厚度、2km/h 碾压行车速度、不小于10
cm 的错距法、振动碾压8遍,基本保证设计要求且经济合理,局部薄弱处可增加碾压遍数以满足设计标准。

(3)碾压参数的确定
根据黔中工程坝址处的地形地貌特征及坝体填筑料源的特点,结合试验过程情况,参建单位对试验成果进行了评审,确定了坝体填筑碾压参数。

一是碾压设备采用三一重工股份有限公司生产的SSR260自行振动平碾。

二是坝体填筑碾压工艺参数:a.铺料厚度80cm ;b.碾压设备行走速度1.5~2.0km/h ;c.设备碾压行走错距大
收稿日期:2017-06-16
作者简介:雷顺荣,高级工程师,长期从事水利水电建设管理工作。

贵州黔中水利枢纽大坝堆石体填筑质量控制技术
雷顺荣,杨长春
(贵州省水利投资集团有限公司,550000,贵阳)
关键词:黔中水利枢纽;堆石体;填筑;质量控制中图分类号:TV52
文献标识码:B
文章编号:1000-1123(2018)02-0043-02
工程建设与管理
43
CHINA WATER RESOURCES2018.2
于30cm;d.填筑碾压加水量15%;e.碾压遍数按8遍进行碾压。

二、填筑施工质量控制
1.料源质量控制
①加工制备料。

从源头控制坝料质量,特殊垫层料(2B)、垫层料(2A)及反滤料,在加工区按区划堆放,并按检测计划检测级配及堆放体含水量、密度等,并做好相关记录。

②坝料运输。

坝料运输应采用自卸汽车,运输车辆相对固定,并经常保持车厢、轮胎的清洁,防止残留在车厢和轮胎上的泥土带入清洁的填筑区。

坝料运输车辆标明坝料分区名称,防止混料。

主次堆石区料按爆破要求开采后拉运至坝面。

2.填筑过程质量控制
①质量控制方法。

填筑施工质量采用现场取样试验和施工过程控制的双控措施,以施工过程控制为主,现场取样控制为辅。

施工过程控制主要是控制从爆破开采、铺填碾压、加水等全过程,主要抓好料场控制和坝面控制两部分。

②质量控制的关键要素。

一是爆破开采,确保上坝料的级配、最大粒径、含泥量、石料物理力学指标等满足设计要求;二是人工制备垫层料、特殊垫层料等的质量控制;三是填筑施工参数,包括层厚、碾压遍数、碾压轨迹、加水量等;四是碾压设备工作状况,包括振动碾的行走速度,碾重与施工过程中的激振力、振动频率等指标满足施工技术要求;五是填筑质量检测,以坝料的颗粒级配、填筑参数及施工工艺为主,抽样检验为辅。

③坝面质量控制。

一是坝体填筑前根据设计确定的各种参数、试验成果等,编制详细的坝体填筑施工组织设计及作业指导书,并对现场施工管理人员及工人进行全面技术交底,同时建立质量管理责任制,做到每道工序都有专人负责,实行标准化管理。

二是为便于坝面卸料指挥,避免发生不同分区的坝料相混淆,运输上坝料
的自卸汽车贴有醒目的车辆标号标
识。

石料场、堆料场与坝面之间采用
对讲机专人联络,负责坝料调配。

三
是铺料厚度按压实层厚加10%控制,
每个填筑单元设3个可移动的铺料
层厚标志杆,并在岸坡上设置层厚标
志线,以控制各区料铺料层厚不得超
过设计技术要求。

在铺料过程中,用液
压破碎锤随时将超径石破碎解小,以
利于控制铺料厚度和作业面平整度。

四是现场监理、质检人员在现场跟踪
监控上坝料质量、碾压参数、施工程序
及施工工艺,发现质量问题及时处理,
不符合要求的施工工艺及时纠正。

④加水量的控制。

加水采用坝
内、坝外两种方法,过渡料、垫层料采
用坝内加水,主堆石料采用坝外加
水。

其中,坝内加水由洒水车和人工
用胶皮管进行;坝外加水,在坝料上
坝前,通过加水站加水,水源从河中
水泵抽取,以“淋浴”的方式按照各种
坝料的加水量定量向运输车加水,加
水量的控制以洒水均匀、碾压前保证
坝料湿润为原则。

⑤施工缝控制。

在填筑前要求施
工单位做好填筑作业规划以使施工
接缝尽量减少,施工所用的坝内和其
他必要填方区的上坝道路的布置必
须先由监理工程师批准,其材料按所
经过各区的材料要求填筑。

垫层料、
特殊垫层料、过渡料区不允许有纵向
施工缝,主堆石区以及次堆石区横向
施工缝按2m宽的台阶设置。

同一填筑层内横向施工缝不要
求挖除,但必须清除面上所有松散
材料,填筑之前完成非岩石基础面
处理。

由于大坝填筑分期,纵向施工缝
上设有临时上坝道路,根据监理工程
师的指示采用装载机或反铲将坝坡上
的松料挖下铺平,再进行碾压处理,使
施工缝两侧的新旧填料良好结合。

⑥各类坝料填筑参数控制(略)。

⑦GPS智能压实系统辅助控制。

在坝体填筑过程中,引进GPS智能压
实系统并辅以常规检测手段加碾压
过程监控。

碾压施工过程中,碾压全
过程的数据,包括行驶速度、行驶轨
迹、碾压遍数、振动频率、压实度CMV
值,都会被记录下来并保存到数据库
中,用于填筑质量分析。

三、填筑效果
1.填筑试验成果
在坝体填筑过程中,根据规范要
求进行了干密度和孔隙率试验,其中
施工单位共自检1799组,监理单位抽
检229组,试验结果全部合格。

施工单位共自检1799组,监理
共抽检229组,监理抽检频次为施工
单位的12.2%。

2.沉降监测效果
①施工期实测坝轴线上最大沉
降量为80.8cm,出现在1/3~1/2坝高
部位(为坝轴线处坝高的0.41%),最
大沉降量级及部位与国内紫坪铺、滩
坑、吉林台一级等同类面板堆石坝基
本一致。

最大断面(0-7.5桩号)坝体
最大累计沉降量为137.34cm,为相
应断面处坝高的0.92%,符合同类面
板堆石坝施工期沉降变形规律。

②施工期坝体沉降总体变形规
律为沉降量随堆石体填筑高度的增
加而增大,沉降趋势随时间的延续而
减缓,同一高程各测点的沉降量坝轴
线处最大,并向坝轴线上下游侧减
小,坝轴线上下游及左右岸两侧坝体
沉降量均较为对称,符合面板堆石坝
的沉降变形规律。

③2015年4月蓄水后至2017年
2月,坝轴线沉降了3.64cm,为测点
累计总沉降量的5%,最大断面(0-7.5
桩号)沉降了4.66cm,为累计总沉降
量的3.3%。

④截至2017年2月,坝轴线累
计最大沉降量为84.44cm。

最大断面
(0-7.5桩号)累计总沉降量142.00cm。

蓄水期坝体沉降量在合理范围内。

■
责任编辑轩玮
工程建设与管理
44
水。