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1、中国水利水电建设工程咨询西北公司堆石坝研讨会糯扎渡水电站心墙堆石填筑施工工法及质量控制中国水利水电建设工程咨询西北公司糯扎渡监理中心二O一一年三月二十日9目 录1 工程概况12 坝料开采施工工法及质量控制12.1堆石料开采、回采施工工法及质量控制12.2混合土料开采、掺砾土料制备施工工法及质量控制32.3接触粘土开采施工工法及质量控制52.4反滤料加工与质量控制63各种坝料施工参数74各种坝料填筑施工工法94.1接触粘土填筑施工工法94.2掺砾土料填筑施工工法104.3反滤料填筑施工工法104.4细堆石料及粗堆石料填筑施工工法115各种坝料填筑施工质量控制要点115.1接触粘土填筑质量控制12
2、5.2掺砾土料填筑质量控制135.3反滤料填筑质量控制155.4堆石料填筑质量控制165.5数字大坝填筑质量监控系统的应用186施工质量情况186.1坝料填筑层厚及边界控制情况186.2各种坝料压实及级配检测情况196.3大坝填筑质量验收评定情况207结束语201 工程概况糯扎渡水电工程属大（）型一等工程，永久性主要水工建筑物为一级建筑物。工程以发电为主，兼有防洪、灌溉、养殖和旅游等综合利用效益，水库具有多年调节性能。该工程由心墙堆石坝、左岸溢洪道、左岸泄洪洞、右岸泄洪道、左岸地下式引水发电系统及导流工程等建筑物组成。水库库容为237.038亿m3，电站装机容量5850MW（9650 MW）。
3、糯扎渡水电站心墙堆石坝坝顶高程为821.5m，坝顶长627.87m，心墙基础最低建基面高程为560.0m，最大坝高261.5m，为同类坝型世界第三，亚洲第一高坝；坝体基本剖面为中央直立心墙形式，即中央为砾质土直心墙，心墙两侧为反滤层，反滤层之外为堆石体坝壳，坝顶宽度为18m，上游坝坡坡度为1：1.9，下游坝坡坡度为1：1.8。本坝体共采用了9种填筑料，分别为：心墙区掺砾土料、混合土料、接触粘土料、反滤料和反滤料；坝壳区细堆石料、粗堆石区料、粗堆石区料和护坡块石料。坝体总填筑量为3400万m3。2 坝料开采施工工法及质量控制各种坝料开采及生产质量控制是心墙堆石坝填筑质量控制的重要环节。各种坝料质
4、量必须满足设计要求。2.1堆石料开采、回采施工工法及质量控制2.1.1堆石料开采施工工法及质量控制（1）堆石料颗粒级配技术要求1）粗堆石料：为上下游坝壳区、区堆石料，设计颗粒级配技术要求为：级配连续，最大粒径800mm，小于5mm的含量不超过15%，小于2mm的含量不超过5%。2）细堆石料：为上下游反滤层外侧堆石料，设计颗粒级配主要技术要求为：级配连续、最大粒径400mm，小于2mm含量不超过5%。（2）堆石料开采施工工法1）表土和覆盖层剥离：石料开采前，须按批准的料场开采规划和作业措施进行表土和覆盖层剥离，至可用石层为止。2）开采方法：采用深孔梯段微差挤压爆破技术，自上而下分层开采，结合本工
5、程设计情况，分层高度一般为1015m。3）坝料挖装：采用2.0m36.0 m3液压挖掘机装车，采用20t40t自卸车运输。（3）堆石料开采质量控制1）有用料鉴定：覆盖层剥离完后，根据设计坝料地质特性要求，监理组织设计、业主、施工四方进行有用料鉴定，划分细堆石料、坝料及坝料开采区。2）堆石料开采爆破试验：通过爆破试验确定获得各种坝料级配的钻爆参数。3）准爆证制度：审核批复每批石方开挖爆破设计，现场监理根据审批的爆破设计检查钻孔、装药、起爆方式等各项钻爆参数满足设计要求后，签发准爆证（钻孔：孔径、孔排距、深度和倾角。装药：炸药类型、单位耗药量和装药结构，单响药量和总装药量。起爆方式：网线连接方式、
6、延时顺序、雷管型号和起爆方式）。4）坝料分区及标识：根据有用料鉴定的区域划分，在细堆石料、坝料、坝料及弃料不同开采区域树立不同坝料的标识牌，同时坝料运输车辆内挂不同料区标识牌，以区分各类上坝料，避免坝料混装和发生车辆卸料错误，并有利于监督，特别是弃料不得上坝。5）超径石料处理：超径石料须进行二次处理，采用反铲改装的冲击锤解小，分散装车。6）软弱夹层处理：在石料开采过程中，遇到比较集中的软颗粒料，即不满足设计要求的废料，应剔除并运至指定的弃渣场。7）试验检测：定期或目视级配异常时对开采的坝料进行筛分试验，检测级配是否满足设计要求，根据级配检测情况，结合地质岩性，对钻爆参数进行适当调整，使开采的坝
7、料级配始终满足设计要求。2.1.2转存料场堆石料回采施工工法及质量控制糯扎渡水电站在大坝未开始填筑前，消力塘、溢洪道等部位开挖的坝料、坝料分别在火烧寨沟、勘界河存渣场进行了大量转存。回采施工工法及质量控制如下：（1）回采施工工法由上而下分层回采，分层开采高度58m，为堆存时高度。采用2.0m36.0 m3挖机立采，混合后装车。（2）回采施工质量控制1）要求严格剔除超径石料，采用冲击锤破碎后于下一层回采时一次混合装车。2）根据观察，对级配偏细的部位，经筛分试验检测不合格时，不予回采。2.2混合土料开采、掺砾土料制备施工工法及质量控制糯扎渡大坝心墙防渗土料包括接触粘土料、人工掺砾土料和天然混合土料
8、。其料源为坝止上游14Km的农场土料场。料场可开采范围内，腐殖层为剥离层；坡积层、构造残积层以及强风化层为可用层。混合土料可开采深度为812m，开采范围内料性变化复杂，含超径砾石且分布不均，个别处超径砾石集中，不可利用；接触粘土料可开采深度为13 m，随开采深度颗粒级配变化较大。由于农场土料场地质变化的复杂性，给开采工作带来较大难度，须从开采方法、工艺及程序上严格控制。2.2.1混合土料开采施工工法及质量控制设计混合土料颗粒级配技术要求为，最大粒径不大于200mm,小于0.074颗粒含量不少于28%。（1）混合土料开采施工工法1） 根据农场土料场地质变化的复杂性，采用立采的开采方法混合后装车。
9、2） 在风化料开采过程中，使表层坡残积土与其下层的土状和碎块状全风化岩石均匀混合，并使风化岩块通过开采过程得到初步破碎。3）在开采掌子面较高时，采用上下层两台挖机同时开采，上层挖机将上部开采料堆放于下层台阶侧，下层挖机开挖时将其混装上车。4）在挖装过程中，采用挖机将超径砾石剔除于旁边后集中挖运出开采区至指定位置；超径砾石集中的部位全部剔除或预留不挖除。（2）混合土料开采质量控制1） 实行准开采证制度：腐殖层剥离厚度一般为4050cm，剥离完成后，由监理组织业主、设计及施工四方进行联合验收，每批次开采范围表土剥离满足要求后签发准开采证，方可进行土料开采。2）开采范围：要求施工单位在必须按监理批准
10、的开采范围内开采，开采区须划定界限，设置明显的界标。3）含水率检测：开采前，要求施工单位进行含水率及级配检测，满足施工含水率控制要求时，可直接上坝或运至掺和料场进行掺砾土料制备；开采过程要求施工单位定时进行含水率检测，必要时监理进行抽检。含水率不符合要求时须进行水份调节，4）监理方式：对开采过程实行巡视及旁站监理。监督立采工艺、开采深度及含水率检测。要求上部与底部土料混合均匀后方可装车，并剔除超径砾石，确保土料级配及含水率满足设计要求。5）要求施工单位除专为心墙接触粘土带开采的接触粘土（料区专门规定）外，在风化土料开采过程中，不得将土料和风化岩石分别堆存，以保证混合土料级配满足设计要求。2.2
11、.2掺砾土料制备施工工法及质量控制设计掺砾土料颗粒级配技术要求为，最大粒径不大于200mm,小于5 mm颗粒含量4870%，小于0.074颗粒含量1950%。（1）掺砾土料制备施工工法1）施工前的准备工作：平整场地、完善排水设施。2）铺料顺序及厚度：根据生产性试验确定铺料顺序和铺料厚度施工，以保证掺砾土料级配满足设计要求，本工程为先铺50cm厚砾石料，再铺110cm厚混合土料，依次各互层3层。3）铺料工艺：砾石料采用进占法，土料采用后退法，推土机推平。4）含水率调节：当混合土料含水率不满足要求时，在掺合料场进行水分调节，且在砾石料铺设完成后进行；顶层混合土料（第三层）在其表面进行人工补水。根据
12、混合土料含水率检测情况，最优含水率控制范围，以及施工工况含水率损失情况计算补水量，在砾石层上及顶层混合土料表面分条带进行均匀洒水（人工洒水或洒水车洒水）。5）掺拌：采用正铲立采，一次由下而上开采到位，掺拌三次，使砾石及土料混合均匀后装车。（2）掺砾土料制备质量控制1）监理方式：掺砾土料制备实行准铺料制度，对其铺料和掺拌过程进行巡视及旁站监理。2）备料仓准备:每一个备料仓在备料前必须进行场地平整、完善排水设施后，签发准铺证，方可开始备料。3）层厚控制：每一层砾石料或土料铺设完成后，经定点方格网（20m20m）测量检查铺设厚度满足要求后，方签发准铺证，进行下一层土料或砾石料的铺设；对铺料层厚不满足
13、要求时，须进行处理，以确保砾石含量及掺砾土料级配满足设计要求。4）级配及含水率检测：对掺拌好的掺砾石土料须进行级配及含水率检测，级配及含水率满足要求后方可装车上坝。5）超径石及干土块处理：在铺料和掺拌过程中剔除超粒径石块，严禁干土块及不合格料装车上坝。2.3接触粘土开采施工工法及质量控制设计接触粘土料颗粒级配技术要求为，最大粒径不大于10mm,小于5 mm颗粒含量小于5%，小于0.074颗粒含量不少于65%。（1）接触粘土开采施工工法及质量控制接触粘土开采方法及质量控制程序同混合土料开采施工工法及质量控制，主要控制开采深度及含水率，确保颗粒级配及含水率满足设计要求。（2）接触粘土含水率调节当接
14、触粘土料含水率不满足要求时须进行水分调节。糯扎渡水电站接触粘土天然含水率一般满足施工含水率控制范围要求，但在旱季天然土料含水率偏低，须进行补水调节。本工程采用了现场开沟槽闷灌和开挖料分层堆积洒水闷罐两种方法进行补水，经验证明现场开沟槽闷灌补水方法较为有效，所用时间短，补水效果好。主要方法是在土料场选取合适位置开挖两个沟槽，以循环使用,其面积根据接触粘土需用量情况确定，沟槽深度12m；将开挖的接触粘土运至沟槽进行摊铺，每层厚度不大于1m，根据混合土料含水率检测情况，最优含水率控制范围，以及施工工况含水率损失情况确定补水量，在其上人工均匀洒水闷灌，一般铺设12层,然后覆盖塑料薄膜避免水份蒸发，约一
15、周后方可回采，以使水份渗透均匀，装车前还须掺拌均匀并进行含水率检测，合格后方可上坝。2.4反滤料加工与质量控制设计反滤料颗粒级配技术要求为：反滤料，级配连续，最大粒径20mm，D60特征粒径0.7mm3.4mm，D15特征粒径0.13mm0.7mm，小于0.1mm的含量不超过5%。反滤料，级配连续，最大粒径100mm，D60特征粒径18mm43mm，D15特征粒径3.5mm8.4mm，小于2mm的含量不超过5%。（1）反滤料加工工艺1）反滤料的加工按相关规定并经监理中心批准的工艺流程进行加工。2）加工好的反滤料应分类堆放，并采取隔离措施。3）经加工的各种反滤料的颗粒级配应符合设计要求。（2）反滤料生产质量控制1）料源质量控制：石料场表土及无用层石料剥离完成后，须经业主、设计、监理、施工单位四方地质鉴定联验收合格后方可进行毛料开采，以确保毛料料性满足设计要求。2）级配及含泥量检测：要求承包人每班均对加工的反滤料级配、含泥量进行检测，发现级配、含泥量不符合设计要求时及时对加工系统生产工艺流程、级配控制环节进行调整；监理工程师根据合同及需要进行随机抽检，确保反滤料生产
