老挝南椰Ⅱ水电站粘土心墙土石坝施工技术

邓 斌， 杨 炯， 苏 涛

(中国水利水电第十工程局有限公司，四川 都江堰 611830)

老挝南椰Ⅱ水电站粘土心墙土石坝施工技术

邓 斌， 杨 炯， 苏 涛

(中国水利水电第十工程局有限公司，四川 都江堰 611830)

老挝南椰Ⅱ水电站粘土心墙土石坝施工采用合理的施工工序，控制施工料源，合理配置施工资源，施工质量得到了有效地控制，取得了较好的效果。

老挝南椰Ⅱ水电站；粘土心墙土石坝；施工工艺；质量控制

2 料源规划布置

图1 大坝填筑分区图

图2 大坝填筑示意图

料源来源情况及指标要求：大坝各分区填筑料料源见表1，料源指标要求见表2。

表1 各分区填筑料料源表

表2 坝料各分区填筑颗粒级配主要技术要求表

3 坝体施工程序及开采

3.1 施工程序

心墙基础开挖→心墙垫层混凝土浇筑→基础处理→坝基及岸坡开挖与处理→土石料开采与运输→坝面土石料铺填与压实→护坡及坝顶工程。

3.2 土料场作业

土料场主要为心墙料和接触黏土。该工程在旱季进行填筑，根据含水率试验结果，土料需在料场加水。土料场土层厚度较厚，为了减小水分蒸发损失，分层立面开挖(分层高度为3～5 m)，自卸车上坝填筑。开采区上部2 m范围内的土料塑性较好，作为接触黏土料，下部2～5 m范围内的土料做为黏土心墙料。

3.3 开挖料开采

开挖料填筑是利用建筑物开挖后粒径小于300 mm的任意料直接上坝填筑。

3.4 石料开采作业

该工程区域的岩石为花岗岩，强度较高，但分布不均匀。采用分层分梯段、微差挤压爆破的方式进行开挖。

3.5 反滤料制备

反滤料由砂石系统加工砂、石，根据试验要求在贮料场进行砂石骨料的分层摊铺。先铺砂、后铺各种粒径的粗骨料，分层摊铺完成后，反铲进行掺混，反滤料Cv、Cu值在设计坝料级配包络线要求内。

4 坝体填筑施工

4.1 坝料填筑施工方法

为使粘土心墙料不至于长时间暴露而散失含水量，采用土沙平起法(即土料与反滤料同时填筑上升)，粘土与反滤料的顺序为先填反滤料，后填土料，坝壳料跟进填筑。土料在有侧限条件下进行填筑，避免了先土后沙土料形成超坡。对反滤料在无侧限条件下铺筑易形成的超宽、超坡、参差不齐等现象，采用人工辅助、堆料、削坡，作到了既能减小反滤料损失，又能保证反滤料断面符合设计要求。

4.2 心墙黏土料采用的铺料方法

4.2.1 接触粘土料与坝基及岸坡垫层混凝土接缝部位的施工

为使土料与混凝土垫层及混凝土防渗墙紧密结合，在铺粘土料前进行冲凿毛处理并清理干净，混凝土面洒水湿润，再在其上人工涂刷5 mm厚浓粘土浆(水土比为2.5∶1～3∶1))，边铺土，边夯实。浓浆涂刷高度与铺土厚度一致，并与下部涂层衔接良好，做到随填随刷，不能待泥浆干涸后再铺土，否则所刷泥浆会脱落、失效。

4.2. 2 黏土料的铺筑

在坝基部位和岸坡1 m范围内均采用高塑黏土施工。在粘土浆液不失水的状态下进行黏土心墙料的填筑施工。为保证结合密实，第一层铺筑厚度为15 cm，第一层粘土料要求含水量比最优含水量高(+1%～+3%)。根据碾压试验资料确定土料松铺厚度为30 cm，自卸汽车进占法铺料，第一层采用推土机和反挖相结合的方式均匀铺料，从而能够有效地控制铺土厚度，使上坝土料不致过剩或欠缺，现场严格控制。第一层对黏土心墙料与混凝土垫层结合处采用振动平碾进行碾压，防止凸块振动碾时碾坏垫层混凝土面。碾压完成、刨毛后进行黏土心墙的填筑施工。第二层以上铺土厚度为30 cm，采用25 t凸块振动碾静碾2遍，有振碾压8遍；对于碾压不到的部位采用平板振动器夯实。碾压完成后，在坝内采用喷雾的方式以确保层间结合紧密。

4.3 反滤料

反滤料宽度为2 m。反滤料坡比为1∶0.3，铺层厚50 cm，采用反铲平仓整平。振动碾顺坝轴线方向静碾4遍。

4.4 过渡料填筑

过渡料填筑施工方法同反滤料。

4.5 上下游开挖料填筑

大坝上下游开挖料的填筑采用合格的任意料直接上坝填筑。开挖料松铺厚度为30 cm，进占法卸料铺筑。凸块振动碾静碾2遍，有振碾压8遍。对于碾压不到的部位采用平板振动夯振捣密实。

4.6 堆石料填筑

堆石区采用后退卸料法填筑，铺料层厚80 cm。洒水量按15%～20%控制。25 t平碾碾压8遍。对于碾压不到的部位，采用平板振动夯碾压密实。

4.7 下游排水棱体的填筑

下游排水棱体的填筑方法同堆石料填筑。

4.8 干砌石护坡

大坝上游干砌石护坡前、堆石料填筑后，对于局部不平整部位采用细石料找平、振动碾压密实。随着上下游坝体的上升逐层进行护坡块石支砌，一气呵成。对于下游排水棱体以上部位，根据设计要求，防止细颗粒料流失，在坝面先铺一层厚1 m的反滤料Ⅱ，然后再进行块石砌筑施工。

4.9 各种料物填筑分界线的控制

料物分界线均由测量逐层放线，以减少料物边界处的参差不齐，减小了边界的修整量，提高了施工质量及施工速度。

4.10 接缝处理

(1)土料层间结合的处理。

为保证上下土层间的结合质量，铺土前，将压实后的结合层刨毛，刨毛深度一般为1～2 cm，然后喷洒水以保证其结合良好。在每层进行上层铺筑时，采用喷雾方式补充土料水分，以利层间结合。

(2)土料横缝的处理。

大坝左岸最大纵坡比为1∶1.28，右岸最大纵坡比为1∶2.087，表面坡度较平整,靠岸坡2.5～4 m宽度内填筑成缓于1∶4的倾斜面，采用凸块碾碾压。其接缝坡度严格按技术要求以铺填接缝时作削坡处理(即清除坡面被污染、心墙垫层混凝土处理、铺泥浆等)，边洒水，边刨毛，边铺土压实，并将该处含水量控制在上限，以利缝面结合。土料逐层填筑，接缝部位亦逐层处理。在与混凝土接触部位，为防止凸块碾碾坏垫层混凝土，采用平碾碾压。

4.11 堆石料施工缝的处理

由于堆石料分区和分期以及分段施工等原因，存在纵横两向接缝，对该接缝严格按规范要求进行处理，结合坡面用反铲逐层削除松散堆石后再按填筑层厚铺料，洒水碾压。在两岸岸坡接触带采用粒径小于30 cm的细石料进行回填2.5～4 m宽，以满足其与岸坡的连接。

4.12 反滤料与心墙土料结合部位的处理

采用先砂后土法施工。铺土前，采用人工配合反铲进行反滤料超坡清理。为保障反滤料结合部位的压实质量，心墙料碾压完成后，在靠近反滤料搭接长度50 cm范围进行碾压。

4.13 土料含水量的控制

土料的含水量是筑坝的关键，应与坝体压实要求施工最优含量相一致，以保证其压实质量。填筑含水量宜在最优含水量的-2%～+3%范围内。

5 结 语

南椰II水电站粘土心墙土石坝填筑工序复杂，料源分区较多，相互衔接，只有采用合理的施工工艺，配置最优的施工机械设备，才能有效地保证施工质量，快速填筑施工。大坝从2012年10月开始填筑，2014年4月填筑完成，雨季暂停施工，填筑时间共计10个月，共完成填筑量240万m3。

老挝南椰II水电站粘土心墙土石坝从2015年4月1日下闸蓄水到2017年1月，施工期和蓄水后的观测资料显示坝体最大沉降量为46.7 cm。大坝达到正常蓄水位864 m高程,量水堰测得最大渗透量为Q= 3.4 L/s ，坝体沉降量和渗透量与类似工程相比均较小，为今后粘土心墙坝工程的施工积累了丰富的经验。

TV7;TV52

B

1001-2184(2017)05-0036-03

1工程概况

2017-08-20

邓 斌(1980-)，男，四川威远人，工程师，从事水利水电工程施工技术与管理工作；

杨 炯(1989-)，男，四川都江堰人，助理工程师，从事水利水电工程施工技术与管理工作；

苏 涛(1989-)，男，四川眉山人，助理工程师，从事水利水电工程施工技术与管理工作.

(责任编辑李燕辉)

南椰Ⅱ(Nam NgiepⅡ)水电站位于老挝川圹省，距首都万象公路里程约474 km。电站装机容量为3×60 MW，保证出力为56 MW，多年平均发电量为7.21×108kW·h，装机年利用小时数为4 006 h。

粘土心墙土石坝与上游围堰相结合，坝顶高程为870.5 m；河床段建基面高程为800 m，最大坝高70.5 m，坝顶宽10 m，坝轴线长395 m。防渗心墙顶高程869.5 m，心墙上、下游坡比均为1∶0.3，大坝上游坝坡坡比为1∶2.5，下游坝坡坡比为1∶2.2，上下游坝坡设1 m厚块石护坡。大坝填筑情况见图1、2。