泸定水电站粘土心墙料基础部位雨季快速填筑

李光涛，刘春晖

（中国人民武装警察部队水电第三总队第九支队，四川 成都 611130）

泸定水电站粘土心墙堆石坝的粘土心墙顶高程 1 383.00 m，顶宽4.0 m，心墙上、下游坡度均为1∶0.25，底高程1 306.00 m，底宽48.0 m，心墙在建基面以上4.0 m高度内在顺河流向以1∶1的坡度加宽。为满足大坝填筑高程具备第1台机组按期发电的目标，大坝心墙粘土必须在汛期也要填筑，而降雨对粘土填筑的影响非常大 （日降雨量超过5 mm时，粘土即无法填筑）。为此，粘土心墙堆石坝需进行快速施工。

1 施工需作的准备工作

1.1 计划的编制

粘土心墙堆石坝施工中相互干扰、相互影响的工序较多，有效把握施工中出现的情况，进行工期分析、关键线路分析，在发生干扰事件情况下，能迅速进行调整和辅助决策，编制详细、合理的施工计划十分必要。在工程的整体把握上做得越好，越能在错综复杂的情况下抓住主线。本工程高塑性粘土及心墙粘土分4层填筑，每层 （压实后）厚度25 cm。下游F1分2层填筑，每层 （压实后）厚度50 cm。

1.2 粘土料料源

粘土料料源开采面积的大小，能否形成大规模开采条件，是否利于大规模机械开采，直接制约能否按期填筑，同时含水量的高低也成为大坝能否快速填筑的关键。因此，完善而慎重地进行料场复查及复勘工作显得尤为重要。

高塑性粘土料：回采浑水沟高塑性粘土料备料场的备用料，该料场备料已经过料场复查和储量计算，完全可满足本次填筑需要。

普通粘土料：回采上游围堰旁2号普通粘土料备料场的备用料，该料场备料已经过料场复查和储量计算，可满足本次填筑需要。

1.3 运输路线规划

填筑料的运输是对填筑速度影响较大的一个环节。其关键是在运料车到达摊铺现场后应按照一定的规律排列，使得在前一辆车卸料完毕驶离填筑工作面后，后一辆车能尽快到达卸料位置，并迅速将填筑料卸下，避免车辆的相互干扰，保证填筑的连续进行。因此，合理地规划运输路线显得尤为重要。粘土心墙填筑坝料运输路线为：

高塑性粘土料运输路线：重车自高塑性粘土备料场运输便道→下游围堰右端堰顶→下游基坑→填筑区；空车自填筑区→下游基坑→下游围堰堰顶道路→下游围堰右端堰顶→高塑性粘土备料场运输便道→备料场。

普通粘土料运输路线：重车自2号粘土料备用料场→右岸1 345 m高程道路→下游围堰右端堰顶→下游基坑→填筑区；空车自填筑区→下游基坑→下游围堰堰顶道路→下游围堰右端堰顶→右岸1 345 m高程道路→2号粘土料备用料场。

1.4 试验工作

（1）土工膜验收。土工膜焊接完成并通过验收后开始填筑前的其他各项准备工作。

（2）含水率测定。在填筑前测定出备料场土料的含水率，检测合格后方允许开始运料填筑。

1.5 其他准备工作

（1）技术培训及交底。在填筑前必须进行施工技术交底工作。技术交底工作由项目部技术负责人组织实施，项目部工程技术人员、质量控制人员、试验检测人员、现场调度人员、现场指挥人员、道路保通人员、测量控制人员、所有重机操作人员参加。使所有参与此次粘土填筑的人员掌握坝体各填筑区的层厚、粒径、碾压遍数等参数。

（2）坝料区分。做好坝料分料工作，提前做好运输车辆的挂牌工作。

（3）测量放线。根据大坝结构布置图，测量放出高塑性粘土和普通粘土、普通粘土和反滤料F1边界线。第一层粘土料的建基面在复合土工膜上，需用红色喷漆标示边界线，以上各层用白灰标示即可，以便施工人员掌握和质检人员监督。

（4）水文气象观测。填筑之前，需做好天气预报工作、防雨土工膜的采购和到位及洗车槽的提前运行等工作。

2 快速填筑的主要方法

2.1 填筑顺序

合理的坝面分区流水作业，是填筑工作快速施工的关键。心墙料与反滤料平行填筑，采用 “先砂后土法”施工。即，先填筑反滤料再填筑心墙料。这种工法能充分保证心墙断面不受反滤料侵占。反滤料在铺料施工中若有局部超过分界线，需清除干净。后铺粘土料与反滤料边界接缝，用人工将搭接处修整平直，且清除层面上不同坝料的相互掺合。

2.2 填筑工艺流程

本次粘土第一层填筑施工工艺流程见图1，第二层至第四层填筑施工工艺流程见图2。

图1 第一层粘土料填筑施工程序

图2 第二层至第四层粘土料填筑施工程序

2.3 填筑方法

（1）填筑要求。含水率检测合格后，采用反铲装车运输至填筑区，平料采用推土机，边角处辅以人工铺料。第一层采用平碾碾压，第二层至第四层采用平碾结合凸块碾碾压。

（2）铺料。心墙下游侧反滤料F1第一层填筑完成后，开始心墙粘土料填筑。粘土料由道路入口处段先摊铺厚70～75 cm，然后停止运料，推土机重新自入口段向前推平，直至第一层铺料全部完成，第一层粘土料填筑完成后，自第二层开始采取正常的进占法进行铺料。

第一层粘土料的松铺厚度为35 cm，第二层至第四层粘土料的松铺厚度为28 cm；岸坡、中部边线处设置层厚控制标识，每层铺料过程和铺料完成后采用全站仪 （或水准仪）以10 m×10 m网格进行测量，铺料厚度偏差应控制在±5 cm范围内，超出部位及时进行修补，并做到随卸随平。

（3）碾压。土工膜上部第一层料采用18 t平碾静碾12遍后进行试验检测，根据检测结果确定是否需要补碾，边角处辅以液压振动夯板压实土工膜上部第二层开始，先采用18 t平碾静碾2遍，再采用18 t凸块碾振动碾8遍。振动碾行驶速度为2.0～3.0 km/h。

振动碾平行坝轴线方向进退错距法碾压，靠近坝基灌浆廊道及岸坡部位用振动夯板顺坝轴线方向（顺岸边）进行压实，严格防止重型机械运转过程中碰撞损害混凝土表面。

粘土料与反滤料接缝处骑缝振动碾压 （碾筒压占反滤料50 cm）。

压实度的设计标准：①复合土工膜上第一层粘土心墙料压实度≥94%，其余粘土心墙料压实度≥99%；②复合土工膜上第一层高塑性粘土料压实度≥94%，左岸盖板处高塑性粘土压实度控制在92%～96%，廊道两侧高塑性粘土压实度≥96%。

2.4 填筑强度及大型设备投入

按24 h填筑完成，则每层填筑及试验检测的时间不允许超过6 h，试验检测的时间按2 h考虑，则每层填筑时间不允许超过4 h，按此进行设备配置。每层的填筑时间控制见图3。

图3 本次粘土料每层填筑时间控制

在坝体填筑量一定的情况下，要缩短填筑时间，必然要增大填筑强度，而填筑强度能否达到预期目标，设备的投入是极其重要的方面。我部进行了积极的探讨，充分利用本单位自身设备和协作单位的设备。协作队伍、设备的引进，对施工单位管理水平提出更高的要求。为此，我部制定了一系列措施，做到严密组织，强有力管理机制，达到快速施工、经济节约的目的。

2.5 有力的协调机构，是快速施工的重要保证

能不能保证快速施工，主要还是取决于人的能动性和创造力。由于粘土心墙堆石坝具有填筑坝料多、工序衔接多、机械设备投入多等特点，坝面（包括料场）协调范围广、事情繁琐，成立强有力的协调机构，能够根据坝体填筑的需要从整体上把握全局，合理进行设备调配和场面调配，可事半功倍。

为了高效、高质量的完成此次粘土填筑任务，特成立专门的组织指挥机构，现场总调度、备料场、坝面调度、测量控制、道路保通、试验检测、质量控制等都配置专人负责，明确各部门及责任人员职责，实施全面控制管理。

3 施工中的注意事项

3.1 防雨注意事项

（1）填筑前做好天气预报工作，在填筑过程中也要做好天气观测工作。

（2）准备充足的防雨土工膜，并卷好固定于左岸混凝土盖板部位。

（3）根据实际天气变化及时采取措施，在中、大雨来临之前迅速将坝面采用自行平碾 （不激震）压成光面，并铺设防雨布覆盖，防止雨水下渗。

（4）雨后立即组织人员将彩条布上的积水清理干净，然后将铺设的防雨布掀走。

（5）填筑面应略向下游倾斜，以利排除积水，倾斜坡度可取1%～2%。

（6）填筑前检查填筑区周边截水沟和坝内排水沟是否通畅，发现堵塞及时疏通，不得有外来流水流入土料填筑区。

3.2 保证质量注意事项

（1）填筑前及时检测土料含水量，确保土料的含水量在规定范围内方可开始填筑。

（2）坝料运输车辆设置标识牌，以区分两种上坝土料。坝面上用白灰划出料区分界线，摆放料区标示牌，指示运输卸料地点。

（3）运输使用的车辆保持车厢、轮胎的清洁，防止粘土料源被污染。

（4）专职人员指挥卸料，卸料指挥员未发出卸料信号，运输司机不得随意卸料。

（5）控制铺料层厚采用定点测量监控，岸坡、中部边线处设置层厚控制标识，不得超厚。每层铺料过程和铺料完成后采用全站仪 （或水准仪）以10 m×10 m网格进行测量，以确保铺料层厚。

（6）防渗土料与反滤料采用平行填筑，采用“先砂后土法”施工，即先填筑反滤料再填筑心墙料，必须满足防渗体断面尺寸满足设计要求。

（7）每一层施工完毕后，应对压实层面逐项检查，不得出现漏压虚土层、干松土、弹簧土、剪切破坏和光面等不良现象，不合格的部位，应返工处理，检查全部合格后才能继续铺料上升。

4 结语

实践证明，粘土心墙料基础部位雨季快速填筑施工采用上述措施，有效地避免降雨对粘土填筑带来的不良影响，确保了目标任务的顺利完成。该技术改变了土石坝长期存在着建设工期长、填筑强度低的不足。