梨园水电站混凝土面板堆石坝坝体不同介质结合部填筑处理措施.pdf

水利水电技术第4 5 卷2 0 1 4 年第5 期 梨园水电站混凝土面板堆石坝坝体不同介质 结合部填筑处理措施 杨玺成 ( 中国人民武装警察部队水电第一总队，广西南宁5 3 0 0 2 8 ) 摘要：混凝土面板堆石坝坝体不同介质结合部填筑质量直接关系到大坝整体渗流稳定，因此，该结 合部填筑质量控制非常关键。采取严格的处理措施，提高填筑施工质量，可以将渗流破坏的影响尽可 能降低。梨园水电站混凝土面板堆石坝坝体不同介质结合部的填筑质量控制措施，可以为类似工程提 供借鉴。 关键词：梨园水电站；不同介质；结合部；填筑 中图分类号：T V 6 4 1 4 ( 2 7 4 )文献标识码：B文章编号：1 0 ( 3 0 0 8 6 0 ( 2 0 1 4 ) 0 5 0 0 5 2 0 3 B r ie fd is c u s s io no nf d l in gt r e a t m e n to fj o in t - z o n ec o n s is t e do fd if f e r e n tm e d iaf o rc o n c r e t ef a c er o c k f il l d a mo fL iy u a nH y d r o p o w e rS t a t io n Y A N GX ic h e n g ( T h eN o 1G e n e r a lT e a mo fA r m e dP o l ic eH y d r o p o w e rT r o o p s ，N a n n in g5 3 0 0 2 8 ，G u a n g x i，C h in a ) A b s t r a c t ：A st h ef il l in gq u a l it yo ft h ej o in t - z o n ec o n s is t e do fd if f e r e n tm e d iao fc o n c r e t ef a c er o c k f il ld a misd ir e c t l yr e l a t e dt o t h eo v e r a l ls e e p a g es t a b il it yo ft h ed a m ，t h ef il l in gq u a l it yc o n t r o lo ft h ej o in t z o n eisq u it ec r u c ia l T h eim p a c tf r o mt h es e e p a g e d a m a g ec a nb er e d u c e da sl o w e ra sp o s s ib l eb ym e a D so fa d o p t in gs t r ic tt r e a t m e n tm e a s u r ea n de n h a n c in gt h ef il l in gq u a l it y T h e r e l e v a n tf il l in gq u a l it yc o n t r o lm e a s u r e sf o rt h ej o in t z o n ec o n s is t e do fd if f e r e n tm e d iao ft h ec o n c r e t ef a c er o c k f il ld a mf o rL iy u a n H y d r o p o w e rS t a t io nC a np r o v id es o m er e f e r e n c e sf o rt h es im il a rp r o j e c tc o n c e r n e d K e yw o r d s ：L iy u a nH y d r o p o w e rS t a t io n ；d if f e r e n tm e d ia ；j o in t z o n e ；f il l in g 1 工程简介 梨园水电站混凝土面板堆石坝坝顶高程16 2 6 0 0 m ，坝基最低高程14 7 1 0 0m ，最大坝高1 5 5m 。坝 顶长5 2 5 3 2 8m ，坝顶宽1 2m ，坝底最大宽度4 5 5m ， 大坝上游坝坡l ：1 4 ，下游坝坡在高程15 9 4 0 0m 以上采用1 ：1 7 ，15 9 4 0 0 15 4 4 0 0m 之间采用 1 ：1 5 ，以下采用1 ：1 4 ，并分别在变坡处设2 5m 宽供人行检查的交通道路。下游坝坡用干砌块石、 浆砌石砌筑。 坝体从上游向下游依次分为垫层区( 2 A ) 、过渡 区( 3 A ) 、主堆石区( 3 B ) 、下游干燥堆石区( 3 C ) 、下 游堆石排水区( 3 D ) ，在周边缝下设特殊垫层区 ( 2 B ) 。在面板上游面下部设上游铺盖区l A 及盖重区 1 B 。坝体分区详见图1 。 梨园水电站大坝坝体高，控制大坝沉降变形要求 高，为减少运行期坝体的沉降变形，保持渗流稳定， 在大坝坝体不同介质结合部填筑质量方面的控制非常 关键。 2 处理措施 2 1 坝体分区交界面处理 ( 1 ) 2 A 区与3 A 区交界面的处理：2 A 区、3 A 区 铺料时按测量放样线先铺填3 A 区料，用反铲与人工 配合将3 A 区滚落的块石清除，然后再铺填2 A 区料。 收稿日期：2 0 1 4 0 2 2 l 作者简介：杨玺成，男，高级工程师。 W a t e rR e s o u r c e sa n dH y d r o p o w e rE n g in e e r in gV o l ，4 5N o 5 杨玺成梨园水电站混凝土面板堆石坝坝体不同介质结合部填筑处理措施 图1大坝填筑分区示意( 单位：m ) 采用2 5t 自行式振动碾，同时碾压2 A 与3 A 料。2 A 、 3 A 区料必须与3 B 区一定范围平起上升。各料区最大 高差为4 0c m 。 ( 2 ) 3 A 与3 B 区交界面的处理：先铺一层3 A 料， 再铺一层3 B 料，然后铺一层3 A 料。在铺3 A 前，先 将3 B 料上游侧坡面上大于3 0c m 的块石清除到下游 侧，使3 A 与3 B 有一个平顺的过渡。每上升一层3 B 料，上升二层3 A 料。第二层3 A 料与该层3 B 料同时 碾压。 ( 3 ) 3 B 、3 D 与3 C 区料交界面处理：由于3 B 、 3 D 料可侵占3 c 区料，因此铺料时，先铺3 A 区料再 铺3 B 、3 D 区料，然后再铺3 C 区料。 2 2 临时经济断面下游边坡的处理 对经济断面下游临时边坡采用台阶收坡法，即 每上升一层填筑料，在其基础面的填筑层上预留 O 4 倍层厚宽度的台阶，随着填筑层的上升，形成 台阶状，平均坡为1 ：1 5 。后续回填时采用反铲对 相应填筑层的台阶松散料挖除及修整，待该层铺料 碾压时，可进行搭接碾压，从而保证交接面的碾压 质量，详见图2 。 04 H 台阶松散料 图2 界面处理示意 2 3 上坝道路与坝体结合部 上坝道路与坝体接合部，坝区内采用坝体相同料 水利水电技术第4 5 卷2 0 1 4 年第5 期 区的石料进行分层填筑。填筑质量按相同区料的填筑 要求控制。当坝体填筑上升覆盖该路段时，路两侧的 松渣采用反铲分层挖除至相应填筑层，一起洒水平料 碾压。坝区外下游侧路段与坝体接触部位，待该路段 完成运输任务后，再采用反铲挖除，并清理松渣，按 坝后干砌块石要求砌筑块石。 2 4 坝内斜坡道路 随着坝体临时经济断面上升，坝基下游必须形成 临时斜坡运输道路。坝内斜坡道路按纵坡1 0 ，路 面宽度1 0m 设置( 弯道加宽) 。道路填筑料采用相同 坝区的石料，填筑质量按同品种料要求进行铺料和碾 压。当坝体填筑上升覆盖坝内临时斜坡道时，采用反 铲将斜坡道路两侧的松散石料挖除到同一层面上，与 该层填筑料同时碾压。 2 。5 坝体与岸坡接合部的填筑 坝体地基要求不能有“反坡”现象，因此对边坡 的反坡部位先进行削坡或回填混凝土处理，坝料填筑 时，岸坡接合部位易出现大块石集中现象，且碾压设 备不容易到位，造成接合部位碾压不密实。因此在接 合部位填筑时，采用过渡层料填筑，减薄填筑铺料厚 度，清除所有的大块石。 在垫层料、小区料与基础和岸边的接触处填料 时，不允许因颗粒分离而造成粗料集中和架空现象。 主堆石区与岸坡等接触带回填过渡料。 2 6 坝体与溢洪道高趾墙相接部位处理 按设计要求铺填2 0m 宽岸坡过渡区3 A 料，填 筑过程中严格控制铺料层厚，加足水量，在试验确 定的碾压遍数的基础上多碾2 遍，确保该部位的碾 杨玺成梨园水电站混凝土面板堆石坝坝体不同介质结合部填筑处理措施 压效果。 3 施工质量控制 3 1 坝体与岸坡接合部 ( 1 ) 反坡处理。岸坡局部出现反坡时，坝料不易 填实，振动碾也无法靠近碾压。对此，应处理成顺坡 后再填筑，用开挖方法不易处理的局部反坡，按设计 和监理人的要求先填混凝土或浆砌修复成顺坡后，再 进行坝料填筑。 ( 2 ) 堆石体与岸坡或混凝土建筑物接合部，按设 计要求填筑过渡料和岸坡低压缩区料，碾压时增加2 遍，尽可能使振动碾沿岸坡方向碾压，振动碾难以碾 压到的部位采用平板振动器夯实。 ( 3 ) 岸坡夹层等处理。首先挖除其中的冲积杂 物，然后用垫层料分层填筑，并用平板振动器夯实， 再填4m 宽的垫层料和5m 宽过渡料，然后再进入堆 石料填筑。 3 2 坝体分期、分段结合部处理 3 2 1坝体分期填筑接合部位 坝体新老填筑层和大坝料区交接缝结合是大坝填 筑的薄弱环节，因此必须重点进行控制。施工中采取 以下措施处理： ( 1 ) 对因设计需要而分期填筑形成的先期块与后 期块施工结合缝，先期填筑区块坡面采取台阶收坡方 法施工。 ( 2 ) 先期填筑面碾压在保证安全的条件下，尽量 碾压到边，使边坡上松散填筑料减小到最低限度。 ( 3 ) 后期填筑时，将先期填筑体坡面用反铲清除 表面松散料，并和新填筑料混合然后一并碾压。 3 2 2坝体各种填料分段填筑接合部位 在坝体各种填料分段填筑结合部位，容易出现超 径石和粗粒料集中及漏压、欠压等薄弱环节。采用反 铲或装载机剔除结合部超径石，将集中的粗颗粒作分 散处理，以改善结合处填筑料的质量；碾压时，进行 骑缝加强碾压，增加2 遍碾压遍数。 3 3 小区料铺筑 小区料位于周边缝处的面板以下，对面板周边起 到均匀支承作用，为周边止水充当第二道防线。小区 料对粉细砂具有反滤作用。 小区料铺筑采用1 0m 3 反铲铺料，人工整平。 小区料碾压利用平板振动器或人工、小机具夯 实。 3 4 坝前料的填筑 坝前铺盖在坝前趾板和面板浇完成，周边缝和垂 直缝保护完成后，自卸汽车将任意料运至坝前各区。 粉煤灰或粉细砂的铺筑由反铲配合人工进行，每层填 筑厚度不大于3 0c m ，由推土机平料碾压。任意料采 用汽车卸料，推土机平整碾压。 3 5 上坝道路与坝体结合部 ( 1 ) 上坝道路与坝体和坝肩结合部严格分层填筑 施工，禁止用推土机直接无层次的送料与坝体接通。 ( 2 ) 当通过上游混凝土趾板和垫层料坡面形成上 坝道路时，必须保证坝体垫层料、过渡料、主堆石料 分层施工，保证坡面削坡压实达到质量标准。 ( 3 ) 上坝道路经过混凝土趾板与垫层料坡面时， 应对其进行保护。采用编织袋装砂进行垫底隔离才能 填路，路堤边坡采用袋装石料码砌保护。 ( 4 ) 道路拆除时分层进行，机械拆除时在上述区 域底部留一定的保护层，最后辅以人工作业方法清 除，防止反铲作业对垫层料坡面和混凝土趾板产生破 坏。 3 6 高趾墙部位岸坡低压缩区料 ( 1 ) 卸料和铺料不允许颗粒分离，并形成近似水 平面，各层压实厚度4 0 0l n l n 。 ( 2 ) 在清除3 B 区上游面所有大于3 0 0m m 的已经 分离的石料前，不得在其上铺过渡料；在清除过渡区 上游