老挝南立1-2水电站面板堆石坝填筑施工技术

隆运国， 刘 洪

(中国水利水电第十工程局有限公司，四川都江堰 611830)

老挝南立1-2水电站面板堆石坝填筑施工技术

隆运国， 刘 洪

(中国水利水电第十工程局有限公司，四川都江堰 611830)

介绍了老挝南立1-2水电站面板堆石坝的施工过程，详细阐述了填筑施工中所采用的材料特性、分层填筑碾压施工技术，重点分析了施工中应注意的各种细节和技术、质量、安全保证措施，通过选择合理的填筑方案及碾压参数，较好地解决了填筑施工中各工序之间的相互干扰，加快了施工进度，大大降低了坝体沉降量，质量达到了预期的效果。

材料；填筑；碾压；质量；沉降；南立1-2水电站

1 工程概述

南立1-2水电站位于老挝人民民主共和国中部、湄公河左岸一级支流南俄河的支流南立河上，距老挝首都万象公路里程约133 km。该工程是以发电为目的的水利枢纽工程，工程等别为一等大(1)型。水库为多年调节，总库容9．23×108m3，其中调节库容5．41×108m3，总装机容量为2 ×50 MW。

大坝为混凝土面板堆石坝，最大坝高103 m，最大坝底宽度为288．7 m，坝顶轴线长351 m，坝顶宽8 m。坝顶上游侧设4 m高的“L”型混凝土挡墙作为防浪墙，其底部与混凝土面板相接。上游坡比为1∶1．4，下游坡比为1∶1．35。

2 水文及工程地质条件

老挝属热带季风型气候，降水丰沛，气温终年常热，分雨、旱两个季节。南立河流域多年平均年降水量为1 745 mm，降水年内分配不均，主要集中在雨季，5～10月降水量约占全年降水量的90%，旱季11～次年4月份仅占10%。流域多年平均气温为25．4℃，气温最高、最低值均出现在旱季。

南立1-2水电站坝址位于那省村上游约1 km、南立河从中低山峡谷地形区流入班登山间小盆地区的出口段。该段峡谷长约740 m，河道较顺直，河谷呈“V”字形，谷底狭窄。枢纽区主要出露地层有二叠系火山喷出岩与同期沉积的火山碎屑岩，主要为英安岩、火山角砾岩、火山碎屑岩～沉积岩、白云岩夹灰质白云岩和第四系松散堆积层等。河床内覆盖层浅，厚度一般小于4 m，残、坡积物分布于两岸山坡上，厚度为0．5～4 m。

3 材料分区与料源特性

3．1 大坝分区

南立1-2水电站面板堆石坝由7个分区、8种料源组成，分别是盖重区的1B料、粉细砂盖重区的1A料、周边缝下特殊垫层区的2B料、垫层区的2A料、过渡区的3A料、主堆石区的3B料、次堆石区的3C料和下游堆石区的3D料。大坝分区情况见图1。

3．2 料源特性

各填筑料料源、材料特性见表1。

4 地基处理

4．1 开 挖

坝基河床冲积层厚度较薄，仅4 m左右，属散体结构，局部存在的粉砂或淤泥夹层承载力偏低，抗变形和抗渗能力弱，不宜作为坝基基础，故予以全部清除。岸坡部位基础清理标准:坝轴线上游的堆石体基础要求挖除覆盖层(植被、坡积层、松散堆积体等)及全风化岩体中上部或裸露的强风化表部岩体，基础置于全风化岩体下部或强风化岩体。坝轴线下游堆石体基础仅要求挖除覆盖层(植被、坡积层、松散堆积体等)，基础可置于全风化岩体。

4．2 倒坡及探洞的处理

为便于坝体填筑碾压，开挖面上不允许存在任何倒悬岩体、陡坎或倒坡，应将其削至不陡于1∶0．3(垂直∶水平)的最终坡度，或者采用浆砌石补成顺坡。趾板范围的探洞用C15混凝土回填，坝轴线上游的探洞用浆砌石回填，坝轴线下游的探洞洞口10 m范围用浆砌石回填。

图1 大坝填筑材料分区示意图

表1 各填筑料料源、材料特性表

5 填筑施工

坝体填筑施工根据大坝填筑强度、道路布置、面板施工以及渡汛要求分三期进行填筑施工。

5．1 施工准备

5．1．1 生产性试验

为取得南立1-2水电站面板堆石坝施工工艺的最优参数，正式填筑之前，进行了生产性碾压试验，对大坝填筑2A、2B、3A、3B、3C、3D六种料型、5个料场的填筑料进行了碾压试验。对不同坝料进行了10%～20%的洒水量，20 t自行式振动碾，6、8、10遍碾压遍数等多种试验参数组合的碾压试验，取得了大坝堆石填筑施工参数。

5．1．2 填筑碾压参数

根据大坝填筑料的压实标准及现场生产性碾压试验，最终确定的大坝填筑料碾压参数见表2。

5．1．3 施工道路

为满足大坝填筑施工需要，修建左岸低线公路、中线公路、高线公路和右岸高线公路四条道路作为坝料运输道路。其中坝体高程250～275 m和高程275～311 m范围随着坝体上升在坝体下游侧预留公路，坝内公路宽度为15 m，坡度控制在10%以内作为坝体填筑的上坝公路。

5．2 填筑施工

5．2．1 挤压边墙与垫层料、过渡料填筑施工顺序

坝体前面采用挤压边墙固坡技术，挤压边墙与垫层料、过渡料填筑摊铺顺序见图2。

表2 大坝填筑碾压参数表

图2 挤压边墙与垫层料、过渡料施工顺序图

5．2．2 特殊垫层料(2B)的填筑

特殊垫层料(2B)填筑宽度为4 m，高2 m，下游侧坡比为1∶1，特殊垫层料在砂石厂加工完成后运输堆放在拌和楼储料场，自卸车运输至填筑工作面处采用后退法卸料，与垫层料同时摊铺和碾压。周边缝下边角部位的特殊垫层料采用立式冲夯夯实，分层厚度为20 cm。在铺筑过程中，确保垫层料的边线不能侵占特殊垫层料的结构线。

5．2．3 垫层料(2A)的填筑

垫层料(2A)填筑范围为坝前宽3 m，两岸坡水平宽1 m、长度按坝高的1/3控制，层厚40 cm。回填时先施工挤压边墙，清除已铺筑的3A料和2A料交接面上粒径大于8 cm的块石，再摊铺2A料。自卸车运料上坝至垫层区，采用后退法卸料，推土机平仓并辅以人工整平。采用20 t光面振动碾顺坝轴线方向碾压，每层碾压8遍。为了保证垫层料与过渡料的紧密结合，垫层料与过渡料平起上升与碾压。将振动碾在碾压过程中的速度控制在2 km/h以内。

5．2．4 过渡料(3A)的填筑

过渡料(3A)填筑范围为坝前宽4 m，两岸坡水平宽2 m、长度按坝高的1/3控制，层厚40 cm。自卸汽车运料至填筑点，后退法卸料，推土机平仓整平，人工配合反铲处理边角粗料集中部位，剔除料径大于300 mm的块石到主堆石区。采用20 t光面振动碾顺坝轴线方向碾压8遍。过渡料与垫层料平起上升填筑与碾压，当过渡料铺筑两层完成后，进行接合部位的主堆石料填筑施工。

5．2．5 主堆石区(3B)的填筑

主堆石料(3B)采用进占法卸料，推土机平仓，层面搭接宽度为2 m，对于搭接面上粒径大于50 cm的块石要予以清除。回填时先摊铺两岸边的接触带料，再回填主堆石料。主堆石料上游侧按一定的宽度与过渡料一起上升，高差不超过40 cm，具体情况见图2。

5．2．6 次堆石区(3C)的填筑

次堆石料(3C)的填筑与上游主堆石料施工程序和碾压参数一致。

5．2．7 下游堆石区(3D)的填筑

大坝下游堆石区料(3D)回填范围随坝体增高而回填范围逐渐缩小，层厚1．2 m。由于受坝坡干砌石施工进度的影响，下游堆石区施工落后于次堆石区，随次堆石区逐层上升，回填方法与3B、3C大体相同。

5．2．8 坝坡干砌石施工

大坝下游坡面设计为1 m厚的大块石护坡，块石最大料径为1 m。在高程225 m、251 m、281 m处分别设置有不同宽度的马道。在下游堆石料填筑过程中，随着下游坝体上升逐层进行护坡块石支砌。在帕登山采料场挑选质地坚硬、块径为40～100 cm的石料运至每一填层上，沿着靠近坝坡的边缘堆成条带状，人工配合反铲分层支砌，块石大面朝下，用拉线法控制坡面的平整度。

5．3 施工技术措施

5．3．1 坝料加水

坝料加水采用坝面加水的方式，洒水量按填筑工程量的15%～20%进行控制。根据现场地形条件，在左右岸高程311 m处各修建了一个高位水池，采用4 in(1in=2．54 cm)水管沿左右岸坡面引至适当位置，下接胶管进行洒水。为准确控制每层的洒水量，在水管上安装水表，由 专人记录和控制。碾压过程中，根据需要采用2台20 t洒水车补洒水。

5．3．2 坝料的运输

坝料运输主要以15～25 t自卸汽车为主，回填作业面用白灰划好料区分界线，由专人指挥运输材料车辆到指定地点卸料。

5．3．3 摊铺施工

3B、3C、3D料主要采用进占法卸料，推土机平整。2B、2A、3A料采用后退法卸料，人工配合机械进行平整。摊铺厚度按压实厚度加10%控制，经碾压后达到设计厚度。层厚的控制方法采用在填筑面两侧和前进方向每30 m放置一根标志杆以控制铺料厚度；在填筑施工中，由专人负责移动标志杆。对坝面超径石采用液压锤进行解小。

5．3．4 坝料中含泥量的控制

根据帕登山料场灰质白云岩层间夹泥较多的情况，施工中为降低坝料含泥量，专门制定了多项措施来控制坝料中的含泥量:装车时注意筛选，不允许将泥团装车；坝面安排专人捡表面出露的泥团；保持车辆相对固定，并保持车厢、轮胎的清洁，防止将残留在车厢和轮胎上的泥土带入填筑区。

6 质量控制

在填筑施工中，采用控制施工参数与“挖坑”取样检测的双控措施，建立由作业队自检、施工员复检、质检员终检的三级质检制度，严格执行“上道工序未验收，下道工序不准开工”的原则。层层把关，切实做到每个环节都处于受控状态，确保了大坝填筑质量。施工中主要分以下两个方面进行控制。

6．1 料场质量控制

首先剥离表层的无用料，经监理、业主、设计及施工单位共同验收合格后再进行上坝料的开采。正式开采前，按拟定的爆破参数进行爆破试验及爆破料级配试验，待确定合理的爆破参数后，再进行大规模开采。对于超径石在料场就地解小。对于加工好的垫层料、特殊垫层料单独存放，避免与其它料混杂，按要求进行堆放存料。

6．2 坝面质量控制

为便于坝面卸料的指挥，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分区料标示。每种料的运输根据现场情况分车装运。现场施工技术、质检人员、试验人员在现场跟踪并监控上坝料的质量、碾压参数、施工工艺。同时，注意观察碾压机械的工况，对于工况不好的应及时更换。

7 结语

老挝南立1-2水电站堆石填筑施工中，通过采用细料(主堆石区最大粒径60 cm)、薄层碾压、增加碾压遍数，采用重型振动碾碾压的方式，经试验取样检测得知主、次堆石区的干密度均大于设计值，空隙率平均值为15．2%，远小于设计规定值22%。坝体最大沉降量为22．5 cm，为坝高的0．22%，远远小于其1%的要求。因此，老挝南立1-2水电站面板堆石坝的工程质量受到国内外专家的高度评价，被评为“2012年度四川省建设工程天府杯金奖”。

(责任编辑:李燕辉)

大渡河枕头坝一级水电站3号机组投产发电

近日，枕头坝一级水电站3号机组顺利通过72小时试运行阶段，成功转入商业运行，正式投产发电。3号机组是枕头坝一级水电站投产发电的第二台机组，于7月21日通过启动验收，8月8日12时56分首次并网成功，8月9日10时17分正式进入72小时试运行。期间机组运转稳定，各项运行参数指标满足要求。枕头坝一级水电站其余两台机组正在进行紧张的安装和调试工作，2号机组于8月底实现投产发电目标，1号机组计划于年内实现投产发电。

TV7;TV52;TV512;TV53

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1001-2184(2015)05-0079-04

隆运国(1973-)，男，重庆市人，项目副经理，工程师，从事水利水电工程施工技术与管理工作；

刘 洪(1968-)，男，四川简阳人，国际公司总工程师，高级工程师，学士，从事水利水电工程施工技术与管理工作．

2015-07-11