《0608糯扎渡水电站高心墙堆石坝施工技术研究(昆明院》由会员分享，可在线阅读，更多相关《0608糯扎渡水电站高心墙堆石坝施工技术研究(昆明院（58页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高心墙堆石坝施工高心墙堆石坝施工2009年6月昆明院：刘琼芳昆明院：刘琼芳云南省澜沧江糯扎渡水电站汇汇汇汇 报报报报 内内内内 容容容容一一 工程概况工程概况一一 工程概况工程概况 糯扎渡水电站位于澜沧江下游干流上，属一等大（1）型工程，工程以发电为主兼有防洪、灌溉、养殖和旅游等综合效益，水库库容237.03108m3，电站装机容量5850MW（9650MW）。糯扎渡电站工程概况一一 工程概况工程概况坝区三维效果图一一 工程概况工程概况枢纽主要建筑物 糯扎渡水电站枢纽由心墙堆石坝、左岸溢洪道、左岸泄洪隧洞、右岸泄洪隧洞、左岸地下引水发电系统及导流工程等建筑物组成 。二二 心墙堆石坝坝体设计心墙
2、堆石坝坝体设计心墙堆石坝最大坝高261.5m ，坝顶宽18m，坝体基本剖面为中央直立心墙形式心墙的上、下游设置两层反滤反滤层与堆石料间设置10m宽细堆石过渡料区细堆石过渡料区以外为堆石体坝壳心墙以720m高程为界分为两个区，下部采用掺砾土料，上部采用不掺砾的混合土料二二 心墙堆石坝坝体设计心墙堆石坝坝体设计2.1 坝体分区大坝分区示意图二二 心墙堆石坝坝体设计心墙堆石坝坝体设计堆石料填筑前应加水、洒水总加水量（体积比）区粗堆石料和细堆石料不少于6%，区粗堆石料不少于12%。心墙掺砾土料的重量混掺比例为混合土料:砾石料=65:35混合土料、掺砾土料的填筑含水率按最优含水率偏干1%最优含水率偏湿3
3、%标准控制 二二 心墙堆石坝坝体设计心墙堆石坝坝体设计2.2 坝料填筑要求二二 心墙堆石坝坝体设计心墙堆石坝坝体设计各分区填筑料设计标准分区压实要求及指标料物名称料物名称压实要求压实参考干密度(g/cm3)渗透系数(cm/s)EUEU混合土料混合土料压实度按普氏595kJ/m3功能应达到100，按修正普氏2690kJ/m3功能应达到95以上。混合土料干密度应大于1.72g/cm3，掺砾土料干密度应大于1.9g/cm3平均1.80110-5EDED掺砾土料掺砾土料平均1.96110-5EjEj接触粘土料接触粘土料压实度按595KJ/m3功能，应大于95%平均1.72110-6RU1RU1RD1R
4、D1区粗堆石料区粗堆石料孔隙率n22.5%2.07110-1RU2RU2RD2RD2区粗堆石料区粗堆石料孔隙率n20.5%2.21/ 2.14510-3RU3RU3RD3RD3细堆石料细堆石料孔隙率n23.5%24.5%2.03510-1F1F1反滤反滤相对密度Dr0.801.80510-3F2F2反滤反滤相对密度Dr0.851.89510-2二二 心墙堆石坝坝体设计心墙堆石坝坝体设计各分区填筑料颗粒级配主要技术要求分区分区料物名称料物名称级配要求级配要求EU混合土料最大粒径不大于150mm，小于0.074mm颗粒含量不少于28%ED掺砾土料最大粒径不大于150mm，小于5mm颗粒含量4870
5、%，小于0.074mm颗粒含量1950%Ej接触粘土料最大粒径不大于10mm，大于5mm颗粒含量小于5%，小于0.074mm粒径含量不少于65% RU1RD1上下游区粗堆石料级配连续，最大粒径800mm，小于5mm的含量不超过15%，小于1mm的含量不超过5%RU2RD2上下游区粗堆石料RU4上游调节料区RU3上游细堆石料级配连续，最大粒径400mm，小于1mm的含量不超过5%。RD3下游细堆石料F1反滤级配连续，最大粒径20mm， D60特征粒径0.7mm3.4mm，D15特征粒径0.13mm0.7mmF2反滤级配连续，最大粒径100mm， D60特征粒径18mm43mm，D15特征粒径3.
6、5mm8.4mm三三 坝体填筑规划坝体填筑规划按满足2012年7月第一台机组发电，2012年12月坝体填筑完成为要求，坝体填筑施工共分10期，填筑工期52个月。三三 坝体填筑规划坝体填筑规划3.1 坝体填筑分期心墙堆石坝填筑料由心墙料、堆石料、反滤料、接触粘土及护坡块石组成。（1）坝料利用原则）坝料利用原则 坝体区堆石料利用溢洪道及电站进水口开挖料，不足部分由白莫箐石料场补充。 坝体区堆石料全部利用溢洪道、电站进水口及开关站等工程部位开挖有用料。三三 坝体填筑规划坝体填筑规划3.2 坝料供应 坝体心墙混合土料直接由农场土料场开采，心墙掺砾土料由农场土料场开采的混合土料与砾石料按重量比进行掺合得
7、到。 接触粘土料：农场土料场坡积层开挖料。 细堆石料：全部由白莫箐石料场开采。利 用原则为弱风化及微新的花岗岩岩层及角砾岩层三三 坝体填筑规划坝体填筑规划坝料利用原则工程石方明挖中用于坝体填筑的区堆 石料750104m3。 工程可用石方明挖料中用于坝体填筑的 区堆石料共1200104m3。 需从白莫箐石料场开采石料共970104m3。 需从农场土料场开采的土料共505104m3。三三 坝体填筑规划坝体填筑规划坝料供应四四 掺砾石土料掺合工艺掺砾石土料掺合工艺(1)土料以立采法开采，根据有用层开采深度，采用正铲、反铲结合施工。(2)各采区自下而上垂直坡面顺序立体开采。四四 掺砾石土料掺合工艺掺砾
8、石土料掺合工艺4.1 土料开采砾石土料掺合场布置在右岸上游砾石料加工系统旁土料在农场土料场开采砾石料由掺砾石料加工系统生产掺合场设置四个料仓，两个储料、一个备料、一个采料四四 掺砾石土料掺合工艺掺砾石土料掺合工艺4.2 砾石土料掺合场布置四四 掺砾石土料掺合工艺掺砾石土料掺合工艺料仓示意图四个四个料仓料仓砾石土料掺合工艺流程图：四四 掺砾石土料掺合工艺掺砾石土料掺合工艺4.3 掺合工艺流程土料场掺和料场掺和料场砾石料加工厂砾石料加工厂20-30t20-30t自卸汽车自卸汽车正铲挖掘机混正铲挖掘机混合挖装合挖装运输上坝运输上坝掺和料场掺和料场推土机平料推土机平料运料运料运料运料分层铺筑分层铺筑分
9、层铺筑分层铺筑互层互层铺料铺料四四 掺砾石土料掺合工艺掺砾石土料掺合工艺反滤料反滤料及砾石及砾石料加工料加工系统系统现场图片现场图片互层互层铺料铺料掺混掺混挖装挖装四四 掺砾石土料掺合工艺掺砾石土料掺合工艺现场图片现场图片五五 坝体填筑施工坝体填筑施工粘土心墙堆石坝的施工受气候因素的影响，根据降雨情况将填筑时段分为旱季与雨季。堆石料、细石料和反滤料可全年施工；心墙防渗料按砾质掺合土料及混合土料综合确定施工有效天数，施工时段为每年9月16日次年5月31日。五五 坝体填筑施工坝体填筑施工5.1 施工有效天数上坝道路采用岸坡与坝坡相结合的布置方式，主要根据坝料供应方向及满足各期料源上坝运输要求进行布
10、置，同时考虑度汛要求。上坝主干道路路面宽10m15m，纵坡控制在8左右；坝体上下游的上坝道路，路面宽10m12m，纵坡控制12以下。五五 坝体填筑施工坝体填筑施工5.2 上坝道路布置五五 坝体填筑施工坝体填筑施工上坝道路平面布置图右岸上游上坝道路右岸上游上坝道路五五 坝体填筑施工坝体填筑施工 右岸上游布置有760m、695m、656m高程三条经坝坡上坝的道路。右岸右岸下下游上坝道路游上坝道路五五 坝体填筑施工坝体填筑施工右岸下游布置有715m、645m高程两条经坝坡上坝的道路。左左岸岸上上游上坝道路游上坝道路五五 坝体填筑施工坝体填筑施工左岸上游布置有660m高程经坝坡上坝的道路。左左岸岸下下
11、游上坝道路游上坝道路五五 坝体填筑施工坝体填筑施工左岸下游布置有670m、625m高程两条经坝坡上坝的道路。 填筑工作面的尺寸是制约可达填筑强度的关键因素，根据作业面大小划分成若干流水工作段，堆石料区每个工作段面积控制在3000m2 5000m2，防渗土料心墙区每个工作段面积控制在1000m22000m2。五五 坝体填筑施工坝体填筑施工5.3 坝体填筑各区作业面控制上坝料运输设备 粗堆石料：20t42t自卸汽车，其余料采用20t自卸汽车。上坝料卸料采用进占法和后退法卸料铺料厚度下表。五五 坝体填筑施工坝体填筑施工5.4 填筑施工项项 目目EUEUEDEDEjEjRURU1 1RURU2 2RD
12、RD1 1RDRD2 2RURU3 3RDRD3 3RURU4 4F F1 1F F2 2铺料压实厚铺料压实厚度（度（cmcm）303030302525909090909090909090909090909060606060 平料设备及施工方法 细堆石料和反滤料采用后退法铺料， 推土机平料；粗堆石料和心墙混合土 料、掺砾土料主要采用进占法铺料， 推土机进行平料。 坝料加水 坝料加水主要是对粗堆石料和细堆 石料进行加水。五五 坝体填筑施工坝体填筑施工填筑施工碾压设备l 心墙反渗料采用20t凸块振动碾碾压；l 高塑性粘土料：采用自重18t以上轮式 装载机碾压或20t凸块振动碾碾压；l 反滤料采用2
13、6t自行式平碾碾压；l 细堆石料采用26t自行式振动碾碾压；l 粗堆石料：采用26t自行式振动碾、 20t拖式振动碾碾压。五五 坝体填筑施工坝体填筑施工填筑施工 坝体填筑碾压参数 粗堆石料碾压按高档位振动碾压8遍， 细堆石料碾压按高档位振动碾压6遍； 反滤料静碾4遍，反滤料静碾6遍； 掺砾石土料和混合料振动碾压8遍。 碾压方法 振动碾行走方向与坝轴线平行，行走速 度小于2km/h，主要采用进退错距法。五五 坝体填筑施工坝体填筑施工填筑施工 坝体分区交界面处理l 心墙料与反滤料交界面：先铺填反滤 料，再铺填心墙料；反滤料填筑时， 先铺粒径小的反滤料再铺粒径大的反 滤料。l 反滤料与细堆石料交界：
14、反滤填筑料 允许侵占细堆石料，反之不允许。五五 坝体填筑施工坝体填筑施工填筑施工 坝体分区交界面处理l 细堆石区与粗堆石区交界面 先铺细堆石料，后铺粗堆石料。 粗堆石料不允许侵占细堆石区 在二者接触的部位先将靠近细堆 石区面上大于40cm的块石清除到 粗堆石区。五五 坝体填筑施工坝体填筑施工填筑施工坝体填筑施工现场图片坝体填筑施工现场图片坝体填筑施工现场图片坝体填筑施工现场图片坝体填筑施工现场图片坝体填筑施工现场图片坝体填筑施工现场图片坝体填筑施工现场图片坝体填筑施工现场图片坝体填筑施工现场图片坝体填筑施工现场图片坝体填筑施工现场图片六六 质量控制质量控制系统对大坝填筑过程的各个环节进行管理，
15、实现施工实时监测和反馈控制；对大坝设计、质量和安全监测信息，进行集成管理和分析，构建大坝综合数字信息平台和三维虚拟模型。六六 质量控制质量控制6.1 数字大坝工程质量与安全信息管理系统利用车载GPS和PDA，实现： 含料场料源匹配动态监测及报警 各分区/不同来源的料源的上坝强度统计 道路行车密度统计，各工作面车辆优化 调度 车辆运输上坝三维动态监视六六 质量控制质量控制料场料源与上坝运输监控分析子系统 实时监测碾压轨迹、行走速度、碾压遍数 监测压实厚度，推算压实率 实时报警（通过监控终端及手机PDA） 提供大坝施工质量过程控制的手段，实现“双控制”六六 质量控制质量控制堆石坝填筑碾压质量GPS
16、监控子系统 现场试验数据（试坑试验）与现场照片的 PDA采集 加水量、振动碾激振力、车辆信息、分区 标定等信息的PDA采集 坝料、料场、运输车辆等信息的PDA采集 现场采集与分析数据通过PDA无线传输至系 统中心数据库六六 质量控制质量控制大坝施工信息PDA采集子系统 实现糯扎渡水电站工程大坝施工过程的三维 动态可视化仿真（计划进度数字大坝）。 实时仿真预测将来施工进度（预测进度数字 大坝）。 根据施工进度计划和实际施工进度，建立糯 扎渡水电站总进度三维动态模型（实际进 度数字大坝）。六六 质量控制质量控制施工进度数字大坝子系统六六 质量控制质量控制施工进度数字大坝系统界面 建立大坝变形、沉降
17、、渗流等安全监测布置的 三维可视化模型（实体或透明） 安全监测动态信息的可视化管理 监测点观测值的统计分析六六 质量控制质量控制安全监测数字大坝子系统附加质量法为大坝堆石体压实效果检测指标密度的检测提供了一种快速、非破损性的实时测试手段，可以成为坑测法压实效果指标检测及质量评定的有益补充。采用附加质量法现场实时检测出来的堆石体密度值作为单元工程验收评定依据，可以解决大坝堆石体填筑质量现场检测评定与施工进度产生的矛盾，实现不降低质量检查控制标准的前提下提高生产效率。六六 质量控制质量控制6.2 附加质量法检测堆石体密度设计要求按压实度控制填筑质量，按标准普氏595kJ/m3功能压实度达到100%
18、，或按修正普氏2690kJ/m3功能压实度达到95%以上；渗透系数小于110-5cm/s；掺砾土级配为：最大粒径150mm，小于5mm含量在48%70%之间，小于0.074mm含量在19%50%之间，级配连续；填筑要求在2690kJ/m3功能下掺砾土料按全料压实度不小于95%。六六 质量控制质量控制6.3 防渗土料压实度控制 现场压实质量控制改为由细料压实度控制为主，适当进行全料压实度检测。采用595kJ/m3功能，对20mm以下细料，用三点快速击实法压实度检测，要求压实度不小于98%，合格率不小于90%，压实度最低值不小于96%，并每周进行一次2690kJ/m3功能下全料击实试验，作为全料压
19、实度复核。六六 质量控制质量控制6.3 防渗土料压实度控制掺砾土料的设计原则 保证细料压实度前提下尽量加大掺砾料含量，使其均能满足砾石土的渗透系数，更能提高其力学性质。探索最佳砾石掺量，使粗料充分被细料包裹并充填密实，又不允许出现粗料架空，根据这一特点以及它的压实特性，提出双控的要求。六六 质量控制质量控制6.3 防渗土料压实度控制七七 结语结语糯扎渡水电站心墙堆石坝具有填筑工程量大，施工期短、填筑强度高等特点。坝体填筑分期、分区是其施工规划的核心，它决定了各期上坝道路的布置、物料供应流向、坝体填筑施工强度、施工机械设备配套等，合理、科学的分期分区规划是心墙堆石坝快速、经济施工的基本保证。七七 结语结语结语大坝填筑质量GPS监控系统的实时监测充分发挥“GPS监控系统”的实时、自动、连续、全过程、高精度填筑质量监控功效，是全面提高大坝填筑质量与质量控制管理水平的有效措施，值得在碾压式坝体施工中推广应用。六六 质量控制质量控制结语汇报结束汇报结束 谢谢大家！
