纳子峡水电站混凝土面板堆石坝工程料场规划方案综述

【摘要】纳子峡水电站C1料场的是大坝填筑的唯一供料源，通过对C1料场的合理规划才能保证大坝土石方填筑的平衡，从而在源头上保证大坝填筑的质量、进度。本文主要从C料场的勘测规划、开采程序、开采质量控制等方面介绍了施工中采用的方法及施工经验。

【关键词】 C1料场开采规划综述

中图分类号：TV73 文献标识码：A 文章编号：

1、工程概况

混凝土面板堆石坝坝顶长度为408.3m，坝顶宽度为10.0m，最大坝高121.5m，大坝上游坝坡1:1.55，下游面设置三条宽3m的水平马道，一级马道以上坡比为1：1.6，一级马道以下坡比为1：1.55。坝顶设有高度为3.3m的防浪墙与面板相接，坝顶高程3204.60m，坝顶设有高度为1.2m 的防浪墙与面板相接。面板顶端厚度0.3m，底部最大厚度0.65m，为不等厚面板，面板间设垂直缝；面板与趾板间设周边缝；坝顶防浪墙与面板间设伸缩缝。

坝体自上游至下游分别为碎石土盖重（1B）、上游壤土铺盖（1A）、面板（F）、垫层区（2A）、周边缝处特殊垫层区（2B）、主堆砂砾料区（3B1）、主堆砂砾料区（3B2）、排水区（3F）以及下游坝面砌块石护坡（3D）。坝体填筑总量507万m3。其中垫层料、特殊垫层料采用业主提供成品砂砾石料；主堆砂砾料（3B1、3B2）、排水料（3F）主要从C1、C3砂砾石料场开采。

2、C1料场复勘结果

C1砂砾石料场位于坝址区下游大通河右岸出山口的门源县苏吉滩乡燕麦图呼村一带Ⅰ～Ⅲ阶地，呈长条形沿大通河右岸展布，最大宽度约0.96km，最大长度约1.3km。距坝址区最远距离约1.9km。C1料场按由上游至下游，由外向里，由近及远分为A、B、C、D、E、F六个区。复勘时对料场6个料区布置了14个探坑，进行了37组试验。实验结果说明如下：

2.1C1料场整体料源级配连续，曲线平滑，超粒径料较少。

2.2通过对料场复勘试验检测资料分析，A、B、C、D、E、F区料源级配相差不大，D＜5mm的颗粒含量在18~31%，0.075mm颗粒含量为0.1~0.3%,均满足砂砾料3B1、3B2级配包络曲线的范围，通过业主、监理沟通，确定3B1、3B2料开采料源为E区和F区，即3B1、3B2料开采过程中均在E、F区同区开采；A、B、C、D区主要开采排水料、垫层料，并布置排水料、垫层料加工系统及筛分料堆放场地。

2.3根据探坑的剖面及现场实际地形，经测算：无用层厚度0.30～1.6m，有用层开采厚度0.9～6.0m，减去料场内小河道、水坑以及垫层料和排水料加工堆放占地面积，砂砾石储量650.41 万m3，其中水上砂砾石501.03万m3，水下砂砾石149.38万m3。

3、料场规划原则

经对C1料场复勘后依据施工图纸工程量、料场资料、施工进度计划等进行土石方填筑坝料平衡计算。并根据本工程坝料开采、料源布置的特点综合平衡和充分利用；充分考虑各料场的运距、容量及其它标段直接上坝料等因素，安排各料场的开采量。同时在料场规划时遵循少占耕地、保护环境、统筹安排、减少干扰、全面规划、统一布置、就近取料、料尽其用的原则。

4 料场开采

4.1开采程序

砂砾料开采用挖装设备在C1砂砾石料场直接开采拉运，先清除表层覆盖层，经试验合格后开采上坝。开采程序：测量放线开采施工道路修筑覆盖层揭除分区砂砾石料开采自卸车运输上坝。

开采时垂直于开采主干道按条带状向河岸方向推进开采。条带宽度拟定为200m，填筑高峰时，可同时进行几个条带同步开采，开采条带间隔错开，以便于相邻未开采条带堆放覆盖层。待一个条带开采完毕后，将相邻条带堆放的覆盖及该条带覆盖一同回填至已开采条带内。

砂砾料开采前，首先由反铲配合自卸车将表层覆盖层挖至相邻条带区，清表主要是将料场区表层50cm～200cm 的多年沉积物及表层有机土质进行清除。砂砾石料开采主要由1.6m3 反铲挖掘机立面开采为主，20t自卸汽车拉运至填筑区，平均运距1.4km，开采深度3m～8m。若开挖的砂砾料含水量较大则需进行堆放脱水，由现场技术人员根据实际情况进行控制；若开挖料含水量较小，则通过洒水进行调整。在运输和填筑过程中含水量有损失，所以料场调整含水量时使含水量略大于填筑时的含水量，所超出含水量百分比按现场施工试验和实际天气情况确定，保证大坝填筑时砂砾料的含水量为最优含水量。

4.2施工方法

根据对C1进行地质复勘，得出以下结论C1料场砂砾石颗粒组成以卵砾石为主，其中400～300mm占6.84%，300～150mm占10.96%，150～5mm占60.72%，5～0.075mm占18.88%，粒径＜0.075mm占2.6%。该料场碾压后渗透系数为10-2cm/s，可直接开采上坝作主堆石料。

开采施工方法：砂砾料开采主要采用1.6m3和1.2m3液压反铲挖料装车，40t自卸汽车直接拉运上坝，对于局部开采粒径不合格的砂砾石料，挖装时进行剔除。开采厚度按2m分层开采，第一层（2m）采用平采方式，利用现有1#主干道运至坝面，2m以下采用立面开采，利用一级阶地以下的2#主干道运输至坝面。几个条状带开采过程中，可错开开采层深（时间），以满足开采过程中料源均衡开采。在开采过程中，应尽可能地照顾到各个时段的级配平衡。当在施工过程中，有雨天开采料时，应先开采堆存，经自然脱水满足要求时，再倒运上坝。

5 C1料场施工质量控制

5.1施工前测量人员根据设计提供的控制点和施工图控制坐标，做好各料场的施工规划。

5.2应加强开采料场分区先后施工顺序的控制，严格上坝料级配的质量控制，颗粒的级配应符合规定，砂砾石的最大粒径不应超过设计规定值。

5.3装车时应控制每车料的数量相等，避免料不够或过多，并也要按安全文明施工要求，装料不得超过车厢板，以免沿途洒落；2A、2B料装车每车方量应接进，以便等距卸料；施工时应严格按施工技术要求执行。

5.4开采中有明确的划分条带，使条带开挖边界清晰、明确，严防开挖混杂和失控。

5.5拉运料物的车辆相对固定，并且时常保持车厢及车体的干净；不同坝料应在车前驾驶室玻璃处做牌标识。

6 结束语

C1料场通过合理的规划开采，在施工期间间极大的保证了大坝填筑的质量及进度，同同时通过对C1料场的合理开采最大限度的提高了砂砾料的开采效率及其利用率，通过填筑后的测算纳子峡水电站大坝填筑骨料利用率达到97%以上，并且为业主节约征地350亩，得到了建设各方的一直肯定，同时也为类似工程的料场开采积累了宝贵的经验。

作者简介：

王裕彪（1974－），男，高级工程师，中国水利水电第四工程局有限公司第一分局总工程师；

赵海峰（1984-），男，工程师，中国水利水电第四工程局有限公司第一分局纳子峡工程项目部总工程师；