高土石坝快速施工土料备料的必要性及备料措施

2018-03-28，

四川水利 2018年5期

关键词：备料料场土料

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(1.四川二滩国际工程咨询有限责任公司，四川温江，611130；

2.四川大唐国际甘孜水电开发有限公司，成都，610072)

1 概述

长河坝水电站位于四川省甘孜藏族自治州康定县境内，电站总装机容量2600MW，拦河大坝为砾石土心墙堆石坝，最大坝高240.0m。大坝填筑工程量约为3400万m3，其中砾石土心墙防渗料约428.3万m3，高塑性粘土20.46万m3。

土料场汤坝料场位于坝区上游金汤河左岸与汤坝沟之间的边坡上，距坝址22km。土料通过土料场公路、1#公路、5#公路、13#公路运输上坝。

大坝填筑用高塑性粘土料约21万m3，来自于泸定海子坪料场。2011年年初，由于泸定电站料场土料开采已结束，将对海子坪土料场开展复耕工程，而当时长河坝水电站大坝还未开始填筑。因此，业主采取了将土料购买开采后，运至大坝下游野坝村堆存的方案。

在工程施工过程中，因各种原因，可能会遇到不同程度的坝料短缺问题，因此需要研究制定相应的备料储存措施。

1.1 心墙土料

(1)根据设计要求，需要对大于150mm砾石土料进行筛分，低于设计含砾量的砾石土需进行砾石掺合、含水率调整等工序，从而影响土料场供应成品料的强度。

(2)料源空间分布不均匀，造成在土料场开采初期，无法形成规模化生产，影响土料场供应成品料的强度。

(3)料场开挖高程在2000m以上，土料运输受冬季道路结冰等制约，运输强度降低，也影响土料供应强度。

(4)在施工过程中，土料场受征地、施工干扰以及外部不可预见事件制约，也可能影响土料供应。

(5)由于砾石土料填筑处于大坝填筑关键线路上，业主要求抢工，要求提前3个月完成大坝填筑，也将对土料需求量提出更高的强度要求。

(6)在冬雨季对心墙进行施工或应急时，需要对土料进行备料。

1.2 高塑性粘土

高塑性粘土作为心墙料的一种，布置在盖板混凝土和砾石土心墙料之间，属于防渗核心，其料源质量要求高，受到道路运输和外部不可预见事件影响，可能出现供应不足的问题。

2 工程施工的备料情况

2.1 高塑性粘土料的备料

2013年7月大坝心墙开始填筑，开始使用野坝村堆存的高塑性粘土。填筑过程中，由于黄金坪水电站(长河坝水电站的下一个梯级电站)2015年5月10日开始蓄水，堆料场高程位于黄金坪正常蓄水位1476m以下，蓄水后还未使用的高塑性粘土料(约6万m3)需从野坝村转存到大坝上游压重体后再上坝。

2.2 土料备料

大坝填筑土料从2013年8月-2016年5月共计备料约139万m3堆存方。备料场分别在大坝上游侧响水沟渣场、大坝上游压重体和大坝下游压重体。

2.3 备料保证大坝填筑施工案例

2015年10月20日上午10时，汤坝土料场公路硅厂对面山体发生崩塌，导致土料场公路交通中断，汤坝砾石土料无法运输上坝。

山体发生崩塌后，不断有石块落下，时有部分石块飞溅到土料场公路，造成极大的安全隐患，根据地方政府要求，道路中断。为解决沿线村民出行问题以及大坝标土料料源运输问题，在地方政府的统一指挥下，由业主安排施工单位进行棚洞防护。

棚洞防护2015年10月30日开始施工，11月15日施工完成，经地方政府和业主验收后，同意对该处路段实行交通管制后通行。

当采用在上游压重体的备料施工15d后，由于没有填筑料源，大坝心墙部位停工，直到棚洞防护验收，道路恢复通行。在此期间，心墙填筑工作面停工10d。

3 备料产生的经济效益分析

合同中非施工单位原因造成的各种坝料备料都将加大工程投资。以长河坝工程的砾石土料备料来说，在大坝上游的响水沟、上下游压重体等备料，工程量约为139万m3堆存方，增加费用约为1932万元。高塑性粘土备料费用增加约为80万元，合计全部备料费用为2012万元。

长河坝工程2015年10月20日土料场运输中断事件，造成大坝心墙填筑工作面停工10d。大坝填筑工作面处在大坝关键线路上，而大坝工程处在整个工程的关键线路上，决定整个工程下闸蓄水、发电的时机。

根据招标文件，电站装机为260万kW，年平均发电量为110.5亿kW·h。按发电后每千瓦上网发电平均电价为0.25元计算，1年的发电带来收益约为27.625亿元。推迟10d发电将给业主带来27.625亿元÷365d×10d=7568万元的直接损失。若计算上土料场和大坝填筑工作面的人员和设备窝停工费用，损失更大。

由于备料15d的填筑所需工程量给业主带来直接收益为27.625亿元÷365d×15d=1.1352亿元。备料费用所占费用比例为0.2012亿元÷(直接损失0.7568亿元+直接收益1.1352亿元)=10.63%。