長河壩水電站土料場施工復查

劉 軍

(四川大唐國際甘孜水電開發有限公司，四川康定626001)

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長河壩水電站土料場施工復查

劉 軍

(四川大唐國際甘孜水電開發有限公司，四川康定626001)

長河壩水電站大壩工程礫石土料分布范圍廣、土料性質均一性差。針對礫石土料的分布特點及其性狀，在礫石土料施工復查期間進行了相關試驗與分析，對土料質量和儲量進行施工評價，并根據復查結果對下階段的施工開采與試驗提出指導性意見。

礫石土料；復查；儲量；質量；長河壩水電站

1 工程概況

長河壩水電站位于四川省甘孜藏族自治州康定縣境內，為大渡河干流水電梯級開發的第10級電站。工程為一等大(1)型工程，采用水庫大壩、首部式地下引水發電系統開發，總裝機容量2 600 MW。攔河大壩為礫石土心墻堆石壩，壩頂高程1 697 m，壩頂寬16 m，最大壩高240 m。礫石土心墻料填筑總量428.3萬m3，湯壩、新蓮2個土料場作為大壩礫石土料源，設計階段勘察儲量合計993.8萬m3。其中，湯壩為 496.8萬m3，新蓮為497萬m3。

湯壩土料場顆粒在深度上自上而下以及順金湯河自上游向下游逐漸變粗，但變化不大，土料成分較單一，為含碎礫石土層。碎礫石成分以灰巖、大理巖、片巖以及石英為主，多呈棱角狀～次棱角狀。表層耕植土平均厚度0.95 m，有用料厚度1.1～18.78 m，平均10.82 m。新蓮土料場顆粒在深度上自上而下以及順金湯河自上游向下游級配逐漸變好，但變化不大，土料成分較單一，為含碎礫石土層。碎礫石成分以灰巖、千枚巖為主，多呈棱角狀～次棱角狀，含少量石英。表層耕植土平均厚度約1.02 m，有用料厚度4.8～13.9 m，平均12.8 m。下部有古滑動面阻水地質結構，在低高程有穩定水位出露。料場區域內有1條水溝和2條地表水通過。根據DL/T 5129—2001《土石壩施工規范》要求，在施工開采前，施工單位需對壩料的料源質量及儲量進行復查。

2 復查工作

根據設計單位的坑探、井探及鉆孔成果，對前期的勘察成果進行復核，并結合料場實際的地形、地質條件進行加密布置，重點查明礫石土料的儲量及質量分布情況。

2.1 地形測量

設計提供地形圖為1∶2000航測圖。為保證儲量計算的精度，復查前按照1∶500實測地形，使用CASS成圖軟件重新成圖。

表1 試驗項目統計 次

表2 復查成果與設計勘察指標對比

設計階段地下水位埋深/m耕植土(剝離層)厚/m夾層/m有用層厚/m超徑含量(>150mm)/%土料天然密度/g·cm-3干密度/g·cm-3天然含水量平均值/%塑性指數粘粒含量/%小于5mm顆粒含量/%小于0075mm顆粒含量/%有機質含量/%易溶鹽含量/%湯壩土料場設計勘察15，局部13502～22，平均08局部存在(41萬m3)7～16，平均10710520618610714340～180，平均986350～740，平均5317190～450，平均286≤202本次復查一般大于603～30，平均12局部存在(458萬m3)11～1878，平均108233207187989～1516～263，平均10399～928，平均50979～694，平均304024004新蓮土料場設計勘察6～13501～21，平均07無夾層7～17，平均99135212191108216568～250，平均116398～750，平均565205～510，平均3416≤2≤3本次復查局部5，其他均大于1306～12，平均102無夾層47～139，平均12827820418411122764～186，平均128323～788，平均627187～525%，平均368046028

2.2 探坑布置

根據設計勘察平面布置及DL/T 5129—2001中對料場復查的要求，采用坑探方式進行勘察。探坑呈50～100 m方格網布置，尺寸為1.5 m×2 m，最大深度15 m(局部有用料未揭穿加深3～5 m)。湯壩土料場共布置32個探坑，探坑延米數452 m；新蓮土料場共布置51個探坑，探坑延米數650 m。探坑分布避免與設計布置重合，盡量布置在設計探坑之間。

2.3 施工方法

探坑采用人工開挖。確定好坑號及開挖范圍后，人工用鐵鏟開挖，遇到石塊、灰巖等雜物難挖時，用鋤頭刨挖。挖到1.5～2 m時，在井口處搭設滑輪組，人工手搖絞車出渣。淺坑時，人工直接開挖取樣；深坑時，利用井口的三腳架由人工用滑輪組向上提升開挖料。單次提升質量約為50 kg。施工過程中需注意以下幾點。

(1)孔口防護。妥善制定施工安全措施，在危險地帶設置明顯的標志。每個探坑施工時，先作好安全防護措施。在距離孔口開挖位置0.5 m外設置圍擋設施(采用木樁及鉛絲)，設置距地面30 cm高的擋腳板(采用木板)，防止孔口側土料掉落孔內。同時，掛設安全標牌(施工現場禁止入內或其他內容)。

(2)根據現場實際地質情況，設置一寬25 cm的寬臺階，再向下開挖。同時，井內設置木板內撐防護。采用木板緊靠井壁，然后用木撐進行固定，木撐緊靠木板，留足人員上下通行通道及土料向上吊運通道。

where D is the crystallite size. The dislocation density is a measure of angular lattice misalignment of crystallites and consequently gives us information about the local density of the accumulated dislocations. The strain “ε” is calculated according to the following relation:

2.4 現場試樣送檢

由試驗人員進行現場取樣，土料含水率和顆粒分析每1 m取1組樣品，其他指標選擇有代表性的土樣進行取樣。其中，測定含水率的樣品用塑料袋及時密封，注明坑號、深度、時間等標識(測定含水率每次取樣2～3 kg)；顆粒分析樣品用編織袋取樣，注明坑號、深度、時間等標識(每次取樣50～70 kg)；擊實試驗及其他室內試驗項目樣品用編織袋取樣，注明坑號、深度、時間等標識(每次取樣500～1 000 kg)，每天對當天取的樣品帶回試驗室及時進行試驗。試驗項目統計見表1。

3 質量評價

料場復查成果與設計階段勘察指標對比見表2。從表2可知，本次復查成果與設計勘察指標基本一致。

4 儲量評價

4.1 計算原則

剝離層計算原則：①根植土層(包括上底板30 cm)；②大于40 cm的夾層。

作圖計算原則：①耕植土界限采用地形線結合探坑耕植土、上底板偏移形成；②有用料直接連接并同根植土界限共同形成；③大夾層采用兩向延伸湮滅形成；④小夾層界限直接連接形成；⑤采用橫剖法計算。

4.2 儲量評價

(1)湯壩土料場。依據上述計算原則，對料場Ⅰ區進行儲量計算。計算成果見表3。從表3可知，縱、橫剖面法誤差小于15%，滿足規范要求的勘察精度。儲量計算以剖面較多的橫剖法為計量依據。

表3 儲量計算成果

項目橫剖法/萬m3縱剖法/萬m3相對誤差/%有用料4642048565462夾層4583941397剝離層73196745779

(2)新蓮土料場。根據湯壩土料場開采規劃綜合要求，新蓮土料場需開采土料200萬m3。通過復查，新蓮土料場實際可采儲量為319萬m3，滿足開采使用要求。

復查表明，湯壩土料場儲量為485.65萬m3，新蓮土料場為319萬m3，總計804.65萬m3，為使用量的2倍，基本滿足規范要求。在開采過程中，由于湯壩土料整體質量優于新蓮，需充分開采利用湯壩土料場土料。開采中如出現變化，需對新蓮土料場擴大開采范圍，土料需根據級配及含水處理工藝措施進行加工。

5 后續工作建議

5.1 現場試驗

(1)礫石土料分布不均勻、性質差別大，需選擇不同性質的土料進行相關室內試驗與現場碾壓試驗，全面掌握料場分布特性，指導后續施工。

(2)礫石土料填筑高峰強度大于20萬m3，需針對土料含水、礫石含量等主要檢測指標及現場壓實度研究快速檢測方法，以滿足壩體填筑進度及質量控制要求。

5.2 施工生產

(1)超徑石處理。料場超徑石含量在3%～5%左右，需根據設計指標綜合分析超徑石處理工藝。

(2)含水量調整。根據復查成果，初步擬定2個料場的含水調整措施：小于最優含水率1%～2%的土樣，在壩面填筑過程中直接加水調整。小于最優含水率2%～5%的土樣，開采前提前加水、壩面填筑過程中直接加水調整。小于最優含水率5%的土樣，開采前提前注水、壩面填筑過程中直接加水調整。大于最優含水率2%～5%的土樣，在料場開采、運輸、壩面填筑過程中自然調整。大于最優含水率5%的土樣，提前在料場開挖縱橫溝，在料場內進行攤鋪和翻曬。采取上述措施后，土樣最終還需通過含水率檢測，以滿足施工要求，確保上壩填筑質量。經綜合分析，2個料場27%的土料可直接上壩填筑；64%的土料需進行減水處理；9%的土料需進行加水處理。料場土料含水處理是施工控制的重點與難點。

(3)P5含量調整。湯壩土料場部分土料礫石含量超標，需專項研究分析是否作為棄料或通過篩分、摻配等工藝綜合處理合格后再利用。

(4)2013年1月，水電規劃設計總院組織專家于成都召開礫石土料專家評審會議并提出評審意見建議，根據心墻礫石土料前期研究成果并綜合考慮其他工程經驗，心墻填筑料最大控制粒徑為150 mm；大于5 mm的顆粒含量上限不大于50%，下限值采用30%，小于0.005 mm的粘粒含量不小于8%。

6 結 語

大型水電工程土料場施工期復查工作是土料施工關鍵性工作，必須予以高度重視。長河壩水電站心墻礫石土料復查工作為壩料設計指標的優化調整提供了基礎性資料。同時，也為下一步施工試驗與開采施工提出指導意見。

(責任編輯 楊 健)

Review on Soil Material Yard for the Construction of Changheba Hydropower Station

LIU Jun

(Sichuan Datang International Ganzi Hydropower Development Co., Ltd., Kangding 626001, Sichuan, China)

The gravelly soil material used for the dam construction of Changheba Hydropower Station project is widely distributed in different yards and the uniformity of soil property is poor. In view of the distribution and nature property of gravelly soil material, the reviews on soil material before project construction are conducted and relevant tests and analyses are carried out to evaluate the quality and reserves of soil material. According to review results, some guidance suggestions for following excavation and tests of soil material are then presented．

gravelly soil material; review; reserve; quality; Changheba Hydropower Station

2016- 07- 22

劉軍(1972—)，男，湖北公安人，高級工程師，碩士，主要從事水利水電工程建設管理工作．

TV221.2(271)

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0559- 9342(2016)10- 0009- 03