瀘定水電站粘土心墻料基礎部位雨季快速填筑

李光濤，劉春暉

（中國人民武裝警察部隊水電第三總隊第九支隊，四川 成都 611130）

瀘定水電站粘土心墻堆石壩的粘土心墻頂高程 1 383.00 m，頂寬4.0 m，心墻上、下游坡度均為1∶0.25，底高程1 306.00 m，底寬48.0 m，心墻在建基面以上4.0 m高度內在順河流向以1∶1的坡度加寬。為滿足大壩填筑高程具備第1臺機組按期發電的目標，大壩心墻粘土必須在汛期也要填筑，而降雨對粘土填筑的影響非常大 （日降雨量超過5 mm時，粘土即無法填筑）。為此，粘土心墻堆石壩需進行快速施工。

1 施工需作的準備工作

1.1 計劃的編制

粘土心墻堆石壩施工中相互干擾、相互影響的工序較多，有效把握施工中出現的情況，進行工期分析、關鍵線路分析，在發生干擾事件情況下，能迅速進行調整和輔助決策，編制詳細、合理的施工計劃十分必要。在工程的整體把握上做得越好，越能在錯綜復雜的情況下抓住主線。本工程高塑性粘土及心墻粘土分4層填筑，每層 （壓實后）厚度25 cm。下游F1分2層填筑，每層 （壓實后）厚度50 cm。

1.2 粘土料料源

粘土料料源開采面積的大小，能否形成大規模開采條件，是否利于大規模機械開采，直接制約能否按期填筑，同時含水量的高低也成為大壩能否快速填筑的關鍵。因此，完善而慎重地進行料場復查及復勘工作顯得尤為重要。

高塑性粘土料：回采渾水溝高塑性粘土料備料場的備用料，該料場備料已經過料場復查和儲量計算，完全可滿足本次填筑需要。

普通粘土料：回采上游圍堰旁2號普通粘土料備料場的備用料，該料場備料已經過料場復查和儲量計算，可滿足本次填筑需要。

1.3 運輸路線規劃

填筑料的運輸是對填筑速度影響較大的一個環節。其關鍵是在運料車到達攤鋪現場后應按照一定的規律排列，使得在前一輛車卸料完畢駛離填筑工作面后，后一輛車能盡快到達卸料位置，并迅速將填筑料卸下，避免車輛的相互干擾，保證填筑的連續進行。因此，合理地規劃運輸路線顯得尤為重要。粘土心墻填筑壩料運輸路線為：

高塑性粘土料運輸路線：重車自高塑性粘土備料場運輸便道→下游圍堰右端堰頂→下游基坑→填筑區；空車自填筑區→下游基坑→下游圍堰堰頂道路→下游圍堰右端堰頂→高塑性粘土備料場運輸便道→備料場。

普通粘土料運輸路線：重車自2號粘土料備用料場→右岸1 345 m高程道路→下游圍堰右端堰頂→下游基坑→填筑區；空車自填筑區→下游基坑→下游圍堰堰頂道路→下游圍堰右端堰頂→右岸1 345 m高程道路→2號粘土料備用料場。

1.4 試驗工作

（1）土工膜驗收。土工膜焊接完成并通過驗收后開始填筑前的其他各項準備工作。

（2）含水率測定。在填筑前測定出備料場土料的含水率，檢測合格后方允許開始運料填筑。

1.5 其他準備工作

（1）技術培訓及交底。在填筑前必須進行施工技術交底工作。技術交底工作由項目部技術負責人組織實施，項目部工程技術人員、質量控制人員、試驗檢測人員、現場調度人員、現場指揮人員、道路保通人員、測量控制人員、所有重機操作人員參加。使所有參與此次粘土填筑的人員掌握壩體各填筑區的層厚、粒徑、碾壓遍數等參數。

（2）壩料區分。做好壩料分料工作，提前做好運輸車輛的掛牌工作。

（3）測量放線。根據大壩結構布置圖，測量放出高塑性粘土和普通粘土、普通粘土和反濾料F1邊界線。第一層粘土料的建基面在復合土工膜上，需用紅色噴漆標示邊界線，以上各層用白灰標示即可，以便施工人員掌握和質檢人員監督。

（4）水文氣象觀測。填筑之前，需做好天氣預報工作、防雨土工膜的采購和到位及洗車槽的提前運行等工作。

2 快速填筑的主要方法

2.1 填筑順序

合理的壩面分區流水作業，是填筑工作快速施工的關鍵。心墻料與反濾料平行填筑，采用 “先砂后土法”施工。即，先填筑反濾料再填筑心墻料。這種工法能充分保證心墻斷面不受反濾料侵占。反濾料在鋪料施工中若有局部超過分界線，需清除干凈。后鋪粘土料與反濾料邊界接縫，用人工將搭接處修整平直，且清除層面上不同壩料的相互摻合。

2.2 填筑工藝流程

本次粘土第一層填筑施工工藝流程見圖1，第二層至第四層填筑施工工藝流程見圖2。

圖1 第一層粘土料填筑施工程序

圖2 第二層至第四層粘土料填筑施工程序

2.3 填筑方法

（1）填筑要求。含水率檢測合格后，采用反鏟裝車運輸至填筑區，平料采用推土機，邊角處輔以人工鋪料。第一層采用平碾碾壓，第二層至第四層采用平碾結合凸塊碾碾壓。

（2）鋪料。心墻下游側反濾料F1第一層填筑完成后，開始心墻粘土料填筑。粘土料由道路入口處段先攤鋪厚70～75 cm，然后停止運料，推土機重新自入口段向前推平，直至第一層鋪料全部完成，第一層粘土料填筑完成后，自第二層開始采取正常的進占法進行鋪料。

第一層粘土料的松鋪厚度為35 cm，第二層至第四層粘土料的松鋪厚度為28 cm；岸坡、中部邊線處設置層厚控制標識，每層鋪料過程和鋪料完成后采用全站儀 （或水準儀）以10 m×10 m網格進行測量，鋪料厚度偏差應控制在±5 cm范圍內，超出部位及時進行修補，并做到隨卸隨平。

（3）碾壓。土工膜上部第一層料采用18 t平碾靜碾12遍后進行試驗檢測，根據檢測結果確定是否需要補碾，邊角處輔以液壓振動夯板壓實土工膜上部第二層開始，先采用18 t平碾靜碾2遍，再采用18 t凸塊碾振動碾8遍。振動碾行駛速度為2.0～3.0 km/h。

振動碾平行壩軸線方向進退錯距法碾壓，靠近壩基灌漿廊道及岸坡部位用振動夯板順壩軸線方向（順岸邊）進行壓實，嚴格防止重型機械運轉過程中碰撞損害混凝土表面。

粘土料與反濾料接縫處騎縫振動碾壓 （碾筒壓占反濾料50 cm）。

壓實度的設計標準：①復合土工膜上第一層粘土心墻料壓實度≥94%，其余粘土心墻料壓實度≥99%；②復合土工膜上第一層高塑性粘土料壓實度≥94%，左岸蓋板處高塑性粘土壓實度控制在92%～96%，廊道兩側高塑性粘土壓實度≥96%。

2.4 填筑強度及大型設備投入

按24 h填筑完成，則每層填筑及試驗檢測的時間不允許超過6 h，試驗檢測的時間按2 h考慮，則每層填筑時間不允許超過4 h，按此進行設備配置。每層的填筑時間控制見圖3。

圖3 本次粘土料每層填筑時間控制

在壩體填筑量一定的情況下，要縮短填筑時間，必然要增大填筑強度，而填筑強度能否達到預期目標，設備的投入是極其重要的方面。我部進行了積極的探討，充分利用本單位自身設備和協作單位的設備。協作隊伍、設備的引進，對施工單位管理水平提出更高的要求。為此，我部制定了一系列措施，做到嚴密組織，強有力管理機制，達到快速施工、經濟節約的目的。

2.5 有力的協調機構，是快速施工的重要保證

能不能保證快速施工，主要還是取決于人的能動性和創造力。由于粘土心墻堆石壩具有填筑壩料多、工序銜接多、機械設備投入多等特點，壩面（包括料場）協調范圍廣、事情繁瑣，成立強有力的協調機構，能夠根據壩體填筑的需要從整體上把握全局，合理進行設備調配和場面調配，可事半功倍。

為了高效、高質量的完成此次粘土填筑任務，特成立專門的組織指揮機構，現場總調度、備料場、壩面調度、測量控制、道路保通、試驗檢測、質量控制等都配置專人負責，明確各部門及責任人員職責，實施全面控制管理。

3 施工中的注意事項

3.1 防雨注意事項

（1）填筑前做好天氣預報工作，在填筑過程中也要做好天氣觀測工作。

（2）準備充足的防雨土工膜，并卷好固定于左岸混凝土蓋板部位。

（3）根據實際天氣變化及時采取措施，在中、大雨來臨之前迅速將壩面采用自行平碾 （不激震）壓成光面，并鋪設防雨布覆蓋，防止雨水下滲。

（4）雨后立即組織人員將彩條布上的積水清理干凈，然后將鋪設的防雨布掀走。

（5）填筑面應略向下游傾斜，以利排除積水，傾斜坡度可取1%～2%。

（6）填筑前檢查填筑區周邊截水溝和壩內排水溝是否通暢，發現堵塞及時疏通，不得有外來流水流入土料填筑區。

3.2 保證質量注意事項

（1）填筑前及時檢測土料含水量，確保土料的含水量在規定范圍內方可開始填筑。

（2）壩料運輸車輛設置標識牌，以區分兩種上壩土料。壩面上用白灰劃出料區分界線，擺放料區標示牌，指示運輸卸料地點。

（3）運輸使用的車輛保持車廂、輪胎的清潔，防止粘土料源被污染。

（4）專職人員指揮卸料，卸料指揮員未發出卸料信號，運輸司機不得隨意卸料。

（5）控制鋪料層厚采用定點測量監控，岸坡、中部邊線處設置層厚控制標識，不得超厚。每層鋪料過程和鋪料完成后采用全站儀 （或水準儀）以10 m×10 m網格進行測量，以確保鋪料層厚。

（6）防滲土料與反濾料采用平行填筑，采用“先砂后土法”施工，即先填筑反濾料再填筑心墻料，必須滿足防滲體斷面尺寸滿足設計要求。

（7）每一層施工完畢后，應對壓實層面逐項檢查，不得出現漏壓虛土層、干松土、彈簧土、剪切破壞和光面等不良現象，不合格的部位，應返工處理，檢查全部合格后才能繼續鋪料上升。

4 結語

實踐證明，粘土心墻料基礎部位雨季快速填筑施工采用上述措施，有效地避免降雨對粘土填筑帶來的不良影響，確保了目標任務的順利完成。該技術改變了土石壩長期存在著建設工期長、填筑強度低的不足。