大壩沉降與填筑關(guān)系報告

1、董箐水電站壩體填筑施工報告（施工方）一、董箐大壩填筑特點分析1、壩體填筑概況董箐水電站大壩為鋼筋混凝土面板堆石壩，最大壩高149.5m ,壩頂高程 494.5m，壩頂全長678.63m，上游壩坡1:1.4，下游平均壩坡1:1.5，壩后 設(shè)10m寬壩后公路，378m以下填筑方量為147萬m3, 378m以上填筑方 量為819.0萬m3，總填筑方量近1000萬立 方米。2、壩基地形特點分析；上下游地形趨勢為前低后高，上游最低點高程為EL345，下游最高點高 程為EL350，河谷中部平緩，無較大起伏。針對此特點在壩前埋置了反向排 水管（反向排水共設(shè)置了 8根100排水鋼管，一端伸 入大壩過渡區(qū)并設(shè)置

2、了濾 網(wǎng)，一端由水平趾板伸出自由排水），在實施過程中排水管運行良好，8根排 水管均能自由出水，有效降低了壩體內(nèi)水位，減輕了反滲壓力，保證了壩前墊層 料及整個壩腳的穩(wěn)定。左右岸坡為開闊的“V”型河谷，兩岸坡度在28 5。，岸坡經(jīng)過處理削坡形成穩(wěn)定邊坡，巖石岸坡開挖清理后符合設(shè)計要求，局部的凹坑、反坡按設(shè) 計要求進行了削坡及回填混凝土處理，對于巖面裂隙發(fā)育較快的部位，開挖結(jié) 束后立即進行了噴混凝土封閉。河床部位覆蓋層主要由塊石、礫石、砂卵石及粘土組成，厚度一般8 13.8m，最厚達(dá)15.0m。其中，壩址上游河床高程361.2365.1m，基巖面高程349.5360.8m。壩址下游河床高程362.8

3、 366.0m , 基巖面高程349.4357.1m?；鶐r面沿傾向方向凸凹不平，呈波浪狀起伏。河 床部位均處理至堅硬基巖巖面，局部礁石、大型孤石都進行了處理。3、填筑方量大、填筑時間短董箐電站大壩總填筑方量近1000萬立方米，合同工期只有20個月，如此方量在短期內(nèi)填筑完成，必須采用快速施工法。快速施工對壩體的后 期沉降有不利的影響，減輕影響的手段只有通過均衡填筑，使整個壩體受力均 勻。4、大壩主體采用砂泥巖料填筑砂泥巖料是一種巖性以T2b1-2厚層、中厚層砂巖為主，夾鈣質(zhì)泥巖， 主要是溢洪道開挖料；砂泥巖料的表觀特征是在大氣中受雨淋日曬容易風(fēng)化， 開挖出新鮮巖石硬度、強度能滿足筑壩要求。在中高

4、壩中首次采用砂泥巖筑壩是 本工程一大特點；5、壩體分區(qū)、分期情況特點分區(qū)情況：壩體填筑材料分成墊層區(qū)（2A區(qū)）、過渡區(qū)（3A區(qū)）、 岸坡過渡區(qū)（3AA區(qū)）、排水堆石區(qū)（3F區(qū)）、反濾區(qū)（3C區(qū)）、堆石 區(qū)（3B區(qū)）以及壩前粘土鋪蓋（1A區(qū)）和石渣蓋重區(qū)（1B區(qū)）。墊層區(qū) 及過渡區(qū)坡度均為1: 1-4，水平寬度分別為3m和4m。過渡層下游側(cè)為排 水堆石區(qū)，泥巖堆石區(qū)位于404-1m高程以上部位，壩體與兩岸坡接觸帶設(shè) 2m厚的岸坡過渡層，排水堆石區(qū)與泥巖堆石區(qū)之間設(shè)置反濾層，壩下游面設(shè)厚 度為1.0m的反濾層和1.0m的干砌塊石護面層。周邊縫下設(shè)特殊墊層區(qū)（2B區(qū)），上游430.00m高程以下設(shè)砂

5、性粘土鋪蓋區(qū)（1A區(qū)）和石渣護 面（1B區(qū)）。設(shè)計分期情況：根據(jù)施工具體情況，將壩體填筑規(guī)劃分成五期進187.0萬m3,填筑施工行：i期填筑由壩基至EL378高程，在07年汛期前完成。期壩體填筑一一 從378m高程開始，上游臨時斷面填筑到424m高程，頂寬50m，下游面填 筑到380m，分區(qū)接縫邊坡按1: 2.5考慮，不同高程的填筑區(qū)采用壩內(nèi)斜坡道連接，填筑方量約 從2007年3月初開始至6月15日，歷時2.5個月，平均填筑強度74.8萬 m3/月。皿期壩體填筑一一大壩全斷面填筑到450m高程，填筑方量約352.8 萬m3,填筑施工從2007年5月16日開始，至2007年11月30日完成。 為

6、爭取一期面板能夠盡早開始澆筑，并保證有 足夠的預(yù)沉降期，規(guī)劃將H期壩 體填筑劃分成兩個階段進行，第一階段從2007年5月16日開始，至2007 年10月15日，上游臨時斷面填筑到450m高程，頂寬50m，壩后區(qū)填筑到 424m，分區(qū)接縫邊坡按1： 2考慮，不同高程的填筑區(qū)采用壩內(nèi)斜坡道連 接，填筑方量約268.0萬m3,施工期5個月，平均填筑強度53.6萬m3/月 ；第二階段從 2007年10月16日開始，至2007年11月30日，壩后區(qū)填筑到450m高 程，滿足招標(biāo)文件節(jié)點控制工期要求。H期壩體分兩個階段施工，對一期面板 施工前爭取達(dá)到壩體預(yù)沉降要求有積極意義。W期壩體填筑一一大壩全斷面填筑

7、到491.2m ,填筑施工從2008年3月初開始 至7月31日，填筑方量約169萬m3，施工期5個月，平均填筑強度33.8萬 m3/月。V期壩體填筑一一壩體頂部靜碾?yún)^(qū)填筑，在壩頂防浪墻施工完成后填 筑，填筑方量約4萬m3,按排工期15天。壩前鋪蓋填筑一一壩前鋪蓋填筑在一期面板下部澆筑完成后開始填筑，填筑方量106.2萬m3,施工期從2008年2月16開始, 到2008年7月底完成，平均填筑強度30.3萬m3/月實際填筑分期:475.0043500430.00423.0007.8.30-07.9.3007.5.11-07 6.1007.3.15-07 5J1煤心36D.00-4845（，|L 4

8、89.6。07.9.30-07,10.3制皿 07,7.300783007.6.11-077.841D.D077.8-07.7.30378.00371.00062.15 07315根據(jù)設(shè)計分期與實際分期對比，填筑時段與方量與設(shè)計分期基 本吻合，沒有較大的出入。二、大壩填筑施工過程分析1、大壩各分區(qū)填筑時間與儀器埋設(shè)位置關(guān)系;大壩435以下共布置了 3條垂直水平位移計監(jiān)測條帶，用于監(jiān) 測壩體沉 降和壩內(nèi)水平位移變形。布置分別位于378m高程（一條），403.5m高程（一條），424m高程（3條）。垂直水平位移計埋設(shè)位置與填筑分期與時間關(guān) 系如下圖所示：大壩填筑分期與安全監(jiān)測點關(guān)系圖2、壩體月填筑

9、情況分析;董箐水電站壩體填筑由2006年12月16日開始填筑，378m填筑完成 時間是2007年3月30日，為保證2007年汛期安全，由378m高程開始起臨 時度迅斷面，臨時度迅斷面頂部寬度為30m，高程為EL424，度迅斷面后坡坡 比為1:1.51:2,填筑完成時間為2007年6月15日。壩后填筑時段為2007年6月15日2007年11月5日。801月填筑方量分析圖70 /59E57=653=1量方筑填2010 104383942()6年12月 2007年3月2007年6月 2007年9月填筑月份2007年12月由上圖可以看出，填筑的強度是有規(guī)律的逐步加大的過程，高峰期是保持均衡生 產(chǎn)的，在

10、整個填筑期間沒有填筑量突然增大或者減小的現(xiàn)象，使整個壩體均勻受力。3、壩體填筑過程質(zhì)量控制方法；在主壩填筑施工過程中，嚴(yán)把各道工序質(zhì)量關(guān)，找出質(zhì)量控制的關(guān)鍵點及控制 點，采取一系列保證措施，使各道工序始終處于受控狀態(tài)，從而保證填筑施工質(zhì)量。大 壩壩基開挖、清理干凈并驗收合格后，進行基礎(chǔ)找平，然后開始壩體填筑施工；墊層和 過渡層填筑待相應(yīng)高程的趾板混凝土澆筑完畢進行。填筑程序主要包括壩料開采、壩 料裝卸、攤鋪與平整、壩面灑水、振動碾壓實以及質(zhì)量檢測驗收等工序。3.1壩料攤鋪質(zhì)量控制：每層鋪料前，先用石灰線標(biāo)出各填筑區(qū)域，明確分區(qū)界線，左右岸坡清楚標(biāo)明高 程和填筑邊線，在堆石區(qū)及過渡區(qū)、墊層區(qū)分別

11、放置用鋼筋或方木制作標(biāo)尺用于控制 鋪料層厚，避免發(fā)生超填和超厚現(xiàn)象；填筑鋪料方向平行于壩軸線，特殊墊層料、墊 層料采用后退法卸 料，過渡料、兩岸接坡料、上游堆石、下游堆石和低壓縮區(qū)料全部采 用進占法填筑，自卸汽車卸料后，采用推土機攤料平整，壩面配置PC200挖掘機和液 壓擊碎機各一臺，推土機鋪料時前端有塊石料集中的地方，用挖掘機分開攤鋪，再充填 細(xì)石料，有利于碾壓密實，對局部存在的超徑石料，用擊碎機及時破碎解小或剔除到 壩后用于干砌 石；墊層料、過渡料由挖掘機攤鋪，人工配合整平。根據(jù)碾壓試驗成 果，堆石料的鋪料厚度按7288cm控制，過渡料、墊層料的鋪料厚度按3644cm 控制。3.2灑水質(zhì)量

12、控制灑水采用壩外灑水與壩面灑水配合的方式，在壩外各交通要道口設(shè)置壩外加水 點，通行車輛必須由此通過，進行強制加水。在大壩左右岸各布置供水系統(tǒng)，用消防 軟管接至工作面，填筑碾壓前進行灑水，左右岸派專人負(fù)責(zé)灑水，按照水管流量進行 計量，根據(jù)水力計算公式計算出水管流量，按時間控制灑水量，根據(jù)填筑強度和設(shè)計 灑水量，左右岸同時不間斷灑水，能滿足施工需要，根據(jù)各填筑區(qū)的設(shè)計灑水量，在 壩面上拖動水管均勻灑水，高強度填筑時，灑水車配合灑水，保證灑水量滿足設(shè)計要 求。3.3碾壓質(zhì)量控制壩面填筑碾壓配備25T自行式寶馬振動碾，碾壓行進方向平行壩軸線，采用進 退錯距法碾壓，速度控制在2Km/h左右，根據(jù)碾壓試驗

13、成果，碾壓遍數(shù)為10遍，滾 筒錯距控制在20cm左右，靠近岸 坡采用順向碾壓，振動碾碾壓不到的邊角部位， 用用液壓振動夯夯實。特殊墊層料采用25T自行式寶馬振動碾，局部用小型手扶式寶馬振動碾壓實；邊角輔以人工夯實，上游坡面碾壓采用D8推土機牽引10T斜平兩 用振動碾進行。根據(jù)填筑質(zhì)量檢測結(jié)果，采用25T自行式振動碾碾壓10遍時，能夠 達(dá)到設(shè)計要求。3.4岸坡位置填筑：兩岸岸坡2m范圍用過渡料（接坡料）填筑，與堆石體同步進 行，鋪料用推土 機推平后，挖機剔除所有超徑塊石，灑水后用25T自行式振動碾碾壓，順上下游方向 進行碾壓，碾壓時滾筒盡量靠近岸坡，局部碾壓不到的邊角用小型手扶式寶馬振動碾 壓實

14、。3.5填筑質(zhì)量檢測控制根據(jù)設(shè)計及規(guī)范的大壩填筑取樣頻率，填筑到一定的方量時進行各填筑區(qū)挖坑試 驗，用注水法進行，對各填筑區(qū)的壓實干密度和孔隙率以及顆粒級配等參數(shù)進行檢 測，并根據(jù)試坑的試驗數(shù)據(jù)，對大壩填筑質(zhì)量進行評定；壓實檢測項目和取樣次數(shù)如 下：堆石料：60000m380000m3/次。過渡料：5000m36000m3/次。墊層 料：800m31000m3/次;其中滲透系數(shù)檢測1500m23000m2/次，上游坡面 1500m23000m2/次o特殊墊層料：23層/次。3.6填筑施工組織控制大壩填筑中，繼續(xù)發(fā)揚以往的“工法責(zé)任制”辦法，制訂大壩“填筑工法”、“碾壓工法、”“推平工法、”“灑

15、水工法、”“墊層料施工工法”、“周邊區(qū)施工工法”、“斜坡碾及壩前砂漿固坡工法”等等，人手一冊，嚴(yán)格控制 填筑厚度，壩面灑 水、碾壓遍數(shù)及碾壓速度，做到灑水均勻，拒絕超徑，碾壓密實，建立施工作業(yè)“質(zhì)量 跟蹤記錄本”，進行質(zhì)量跟蹤記錄，將具體責(zé)任落實到每個人。4、填筑質(zhì)量情況分析；水平壩面墊層料共挖試坑129次、坡面挖坑22次，其中包括干密度檢測151 次，顆粒級配試驗151次，墊層區(qū)實測平均干密度為2.294g/cm3，大于設(shè)計干密度 2.25g/cm3 ；實測干密度標(biāo)準(zhǔn)差為0.031g/ cm3，滿足設(shè)計干密度標(biāo)準(zhǔn)差v 0.1 g/ cm3的要求；實測平均空隙率為15.71%，設(shè)計空隙率為17

16、.34%，檢測合格率 99.3%。墊層料實測v 5mm顆粒平均含量為32.4%，在設(shè)計為（3050）%包絡(luò) 線內(nèi)；平均含泥量為4.48%，設(shè)計含泥量為v 8%，不均勻系數(shù)為31.7，曲率系數(shù)為 1.5。墊層料滲透性試驗共檢驗7次，滲透系數(shù)在10-310-4m/s,從試坑試驗成果 看，其實測干密度、孔隙率、滲透試驗等均都達(dá)到設(shè)計指標(biāo)要求。大壩墊層料修補共 挖試坑6次，其中包括干密度檢測6次，顆粒級配試驗6次，墊層區(qū)實測平均干密度 為2.296g/cm3，大于設(shè)計干密度2.25g/cm3 ；實測平均空隙率為15.64%，設(shè)計空隙率為17.34%，檢測合格率100%。以上數(shù)據(jù)表明大壩墊層區(qū)填 筑質(zhì)量

17、優(yōu)良。大壩過渡區(qū)填筑料來自右岸董箐灰?guī)r料場開采料。過渡區(qū)共挖試坑122次，其 中干密度檢測122次，顆粒級配試驗122次。過渡區(qū)實測平均干密度為 2.255g/cm3，大于設(shè)計干密度2.2g/cm3 ；實測干密度標(biāo)準(zhǔn)差為0.03g/ cm3，滿足 設(shè)計干密度標(biāo)準(zhǔn)差v 0.1 g/cm3的要求；實測平均空隙率為17.16%，設(shè)計空隙率為 19.16%，檢測合格率為1 00% ；不均勻系數(shù)為21.2，曲率系數(shù)為2.5，實測過渡區(qū)填筑最大粒徑v 300mm，平均含泥量為1.66%，設(shè)計含泥量為v 4%。從試坑試 驗成果看，其實測干密度、孔隙率等均都達(dá)到設(shè)計指標(biāo)要求，大壩過渡區(qū)填筑質(zhì)量優(yōu) 良。大壩岸坡

18、及下游過渡區(qū)填筑料來自右岸董箐灰?guī)r料場開采料。大壩岸坡及下游過 渡區(qū)共挖試坑10次，其中干密度檢測10次，顆 粒級配試驗10次。大壩岸坡及下游 過渡區(qū)實測平均干密度為2.249g/cm3，大于設(shè)計干密度2.2g/cm3 ；實測干密度標(biāo) 準(zhǔn)差為0.016g/ cm3，滿足設(shè)計干密度標(biāo)準(zhǔn)差v 0.1 g/ cm3的要求；實測平均空隙率 為17.38%，設(shè)計空隙率為19.16%，檢測合格率為100%；不均勻系數(shù)為21.3， 曲率系數(shù)為2.4,實測過渡區(qū)填筑最大粒徑v 300mm，平均含泥量為0.95%，設(shè)計含 泥量為v 4%。從試坑試驗成果看，其實測干密度、孔隙率等均都達(dá)到設(shè)計指標(biāo)要求，大壩岸坡及

19、下游過渡區(qū)填筑 質(zhì)量優(yōu)良。大壩排水堆石體填筑料主要來自右岸董箐灰?guī)r料場開采料或陰河渣場。大壩排 水堆石區(qū)共挖試坑檢測156次，其中干密度檢測156次，顆 粒級 配試 驗156 次，排水堆石區(qū)實測平均干密度為2.242g/cm3，大于設(shè)計干密度 2.192g/cm3 ；實測干密度標(biāo)準(zhǔn)差為0.031g/cm3，滿足設(shè)計干密度標(biāo)準(zhǔn)差v 0.1g/cm3的要求；實測平均空隙率為17.61%，設(shè)計空隙率為19.46%，檢測合格 率為100%；排 水堆石區(qū)級配優(yōu)良，平均顆分級配曲線落在設(shè)計級配包絡(luò)線內(nèi)，不 均勻系數(shù)達(dá)到18.5，曲率系數(shù)為1.9,主堆石填筑實測最大粒徑v 600mm，平均含 泥量為1.13

20、%，設(shè)計含泥量為v 4%。從試坑試驗成 果看，其實測干密度、孔隙率等均都達(dá)到設(shè)計指標(biāo)要求，排水堆石料 填筑質(zhì)量優(yōu)良。大壩砂泥巖堆石體填筑料來自溢洪道開挖可利用料。大壩砂泥 巖堆石區(qū)共挖試坑檢測146次，其中干密度檢測146次，顆粒級配 試驗146次，砂泥巖堆石區(qū)實 測平均干密度為2.238g/cm3，大于設(shè)計干密度2.192g/cm3 ；實測干密度標(biāo)準(zhǔn)差 為0.035g/cm3，滿足設(shè)計干密度標(biāo)準(zhǔn)差v 0.1g/cm3的要求；實測平均空隙率為 17.39%，設(shè)計空隙率為19%，檢測合格率為100%；砂泥巖堆石區(qū)級配優(yōu)良，平 均 顆分級配曲線落在設(shè)計級配包絡(luò)線內(nèi)，不均勻系數(shù)達(dá)到19.9，曲率系數(shù)

21、為1.7，堆 石填筑實測最大粒徑v 600mm，平均含泥量為1.62% ,設(shè)計含泥量為v 4%。從試坑試驗成果看，其實測干密度、孔隙率等 均都達(dá)到設(shè)計指 標(biāo)要求，砂泥巖堆石料填筑質(zhì)量優(yōu)良。壩體各分區(qū)質(zhì)量指標(biāo)對照表部位分區(qū)干密度（g/cm3）孔隙率（檢測值設(shè)計檢測值設(shè)計最大最小平均最大最小平均墊層料2.3762.1532.2942.25020.8912.715.7117.34過渡料水平2.3362.2062.2552.20018.9414.1717.1619.16岸坡下游2.2722.2232.2492.20018.3216.5217.3819.16堆石料灰?guī)r2.3662.1932.2422.19219.4213.0117.6119.46砂泥石2.3732.1862.2382.19220.2212.7517.3919.00經(jīng)監(jiān)理工程師驗收評定結(jié)果，填筑質(zhì)量符合設(shè)計及規(guī)范要求，共評定467個單元，優(yōu)良351個單元，優(yōu)良率75.2%。三、結(jié)論與建議1、堆石壩變形是時間的過程線，測點沉降隨壩體填筑升高處于不斷增加過程中，不斷升高的壩體會持續(xù)對下部增加巨大的荷載，壩體變形量也會不斷增加，已經(jīng)填筑完成且沉降期已達(dá)5個月的部位，沉降數(shù)值也不會收斂。2、EL424壩體上游側(cè)的墊層料區(qū)設(shè)置的臨時垂直觀測墩7個，用于監(jiān)測堆石 體上游面的沉降變形情況，臨時觀測墩距離填筑作業(yè)面距離較近，填筑時