郭 楠

（山西省水利建筑工程局 太原 030006）

1 工程概況

松塔水電站位于山西省壽陽縣瀟河主流松塔河上，大壩壩址控制流域面積1 174 km2，位于壽陽縣松塔鎮(zhèn)下游西草莊村東。整個工程包括樞紐工程、供水工程兩大部分。樞紐工程包括大壩、溢洪道、導流泄洪洞及壩后發(fā)電站；供水工程包括加壓泵站、輸水隧洞、供水管道。

松塔水電站的主要建設規(guī)模為：興建總庫容9 820萬m3的水庫工程一座；興建裝機容量為2×500 kW的水電站一座

大壩為均質土壩，壩高62.6 m，壩頂長度528.0 m。

2 土料開采與加工

2.1 土料開采

2.1.1 覆蓋層清除

土料開采前，應先清除表層的覆蓋層。覆蓋層清除采用TY160推土機配合3.0 m3裝載機進行，所清覆蓋裝20 t自卸汽車棄運至棄渣場。

2.1.2 開采機械及開采方式

（1）開采分區(qū)和分層。根據土料場地形、取樣情況以及土料場開采面積和開采總量，擬分區(qū)分層由高向低逐區(qū)逐層開采，每區(qū)根據可開采厚度的不同分2～5層開采，每層開采厚度 3～4 m。

（2）具體開采方法。土料開采原則上采用平采法，每層均采用反鏟挖掘機開采，開挖土料裝自卸汽車運輸上壩。另外，在開采過程中，分層厚度還應根據中間無用層的位置適當進行調整，即以中間無用層分界線分層。在開采土料過程中，應做好總體規(guī)劃，在部分開采面清除中間無用層的過程中，其它開采面可保證大壩填筑的土料供應。

2.2 土料加工

土料加工主要是調整土料的含水量，使其含水量在允許的范圍之內（達到和接近控制含水量）。土料含水量的調整包括增加和減小土料含水量。

2.2.1 土料含水量的增加

設計要求壩體碾壓土的填筑采用雙控，即壓實度大于97%，壓實干密度rd≥1.69 g/cm3，上壩填筑土料含水量控制在ω=13%～17%之間。由于本工程中土料場的天然含水量偏低，不能滿足上壩填筑土料的含水量要求，故在開采前需對含水量偏低的上層土料進行加水處理，以調整土料的含水量，具體方法如下：

（1）當土料天然含水量僅略低于施工控制含水量下限時，應采取在開挖、裝料、運輸、填筑過程中噴水的方法提高土料的含水量。

（2）當某個開采面上下土料含水量不均，但經過混合后，能達到控制含水量范圍時，可在開采、裝車及卸料過程中，有目的地進行混合便可達到調整土料含水量的目的。

（3）當土料天然含水量低于控制含水量較多時，應在大壩正式填筑前，對料場土料進行浸水處理。對于大型的土方填筑，一般應提前2～3個月的時間進行土料浸水。本工程中初步考慮提前1個月進行土料浸水處理。具體采用筑畦灌水法，將料場用土堤圍成20 m×20 m或10 m×30 m的若干畦塊，土堤高度約20～30 cm，畦內用洛陽鏟或麻花鉆打孔，孔距3 m。加水量、灌水深度、灌水次數、灌水浸潤時間等均需通過現場試驗確定。

2.2.2 土料含水量降低

在施工期間如遇連續(xù)降雨，必然會增大土料的含水量，使其遠大于控制含水量，故應在土料上壩前進行處理，以調整土料含水量，具體方法如下：

（1）當土料含水量稍高于施工控制含水量（小于2%），采用平面分層取土，適當提高卸土高度等挖裝運卸過程中加快水分蒸發(fā)的方法降低土料含水量。

（2）翻曬法：采用現場翻曬，可用推土機曳引松動器耙松土料或采用反鏟挖掘機堆“土?！钡姆椒?，使土料達到通風晾曬的目的。

3 壩體土石方填筑

3.1 壩體填筑程序

在壩體土石方填筑過程中，應根據壩體填筑分區(qū)情況順序填筑，各填筑區(qū)均應平行壩軸線采用循環(huán)流水線作業(yè)，保持各種壩料填筑均衡上升，填筑高程基本保持一致。

3.2 壩體填筑碾壓試驗

壩體填筑主要包括：壩體填筑、反濾料填筑、過渡層填筑。為能給各種壩料填筑時提供合理的施工參數，以保證填筑質量，在壩體填筑前，應針對不同的壩料分別進行不同的現場碾壓試驗。

3.3 壩體填筑施工

3.3.1 壩面填筑作業(yè)規(guī)劃

（1）大壩土方填筑主要工藝流程為：結合層面灑水→卸料→鋪料（需要時灑水）→壓實→抽樣檢查。

（2）由于大壩填筑工作面比較狹窄，工序多，故采用平行壩軸線方向的分段流水作業(yè)，長度為80～100 m，

（3）大壩土方填筑與上下游反濾料及相鄰部分的反濾料和過渡層施工，按照先壩體，再反濾料，最后過渡層的施工順序鋪料，要盡量保持各種壩料填筑同步上升。

（4）完成填筑一層土料的作業(yè)時間應控制在一個半班以內，冬雨季施工時，為防止熱量和水分散失，盡量縮短作業(yè)循環(huán)時間。

3.3.2 土料運輸

土料運輸使用的車輛應相對固定。本工程壩體填筑土料主要采用20 t自卸汽車運輸。為防止殘留在車廂和汽車輪胎上的泥土帶入清潔的土料料源及填筑區(qū)，應經常對運土汽車的車廂和輪胎進行清理和沖洗，以保持車廂、輪胎的清潔。

土料運輸應與料場開采、裝料和填筑面卸料、鋪料等工序持續(xù)和連貫進行，以免周轉過多而導致土料含水量的過大變化，影響回填質量。對不合格的土料，一律不準運輸、填筑。

3.3.3 土料鋪填

壩體填筑土料采用20 t礦山式自卸汽車運輸，到達填筑面后采用進占法沿壩軸方向卸料，用TY160推土機鋪料、平整。土料上壩前，根據鋪土厚度，計算出每車土控制的面積。卸料時，在填筑面均勻卸料，鋪料厚度應嚴格按試驗確定的厚度控制，并在推土機平料過程中，用鋼釬及時檢查鋪層厚度，對于超厚部位立即進行處理。在土料與岸坡、反濾料等交界處，輔以人工鋪料并仔細平整。當空氣干燥，土層表面水分蒸發(fā)較快時，鋪料前，在壓實表面要適當灑水濕潤，填筑面上散落的松土、雜物必須清除。土料的鋪筑要連續(xù)作業(yè)，因故需短時間停工，其表面要灑水濕潤，保持含水率在控制范圍之內；需長時間停工時，則需鋪設保護層，復工時將保護層清除。

3.3.4 土料壓實

壩面土料分段鋪料、平整后，采用18 t凸塊振動碾順鋪料方向碾壓，應采用進退錯距法碾壓。土料的碾壓施工應嚴格按碾壓試驗所確定的參數進行，對于鋪料厚度、碾壓遍數、加水量等要嚴格控制。待下層土料經壓實取樣合格后，方可繼續(xù)進行上層土料的填筑。碾壓分段時，相鄰兩段交接帶的碾跡彼此搭接，垂直于碾壓方向不小于0.3～0.5 m，順碾壓方向不小于1.0～1.5 m。

3.3.5 填筑過程中的土料含水量調整

當上壩土料的平均含水量與碾壓施工控制含水量相差不大，僅需增加1%～2%時，采用汽車在填筑面上噴霧灑水的方法調整土料的含水量，噴水后的土料用圓盤耙摻和攪勻。當土料的含水量大于施工控制含水量上限的1%以內時，碾壓前用圓盤耙在填筑面進行翻松晾曬。當氣候干燥或氣溫較高時，需噴霧加水對土料進行養(yǎng)護。

3.3.6 填土接縫處理

壩體填筑土料的橫向接縫，采用留臺施工法，即先期鋪料時，每層預留1.0～1.5 m的平面，后期填筑的土料與先期土料接觸，且在達到同一高程時，采用振動碾騎縫碾壓。黏土防滲體的橫向接縫坡度為1：3，高差不超過15 m，接縫坡面使用推土機自上而下削坡，適當留有保護層，隨壩體上升，逐層清至合格；接縫坡面削坡合格后，其含水率控制在施工含水率范圍的上限。

4 工程特點

土石方填筑工程量較大，有效工期短，某些階段填筑強度較大，投入機械設備較大。按照工期要求和施工強度科學合理地規(guī)劃土石料場大壩填筑施工是本工程的重點和難點。因此在施工中需認真做好施工組織安排，合理調配人力、機械等各項資源，優(yōu)化施工方案，保證各施工項目以及每個施工項目與各施工工序之間的有機銜接，確保工程施工質量與進度。