糯扎渡水电站高心墙堆石坝施工技术研究昆明院.pptx

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1、会计学1糯扎渡水电站高心墙堆石坝施工糯扎渡水电站高心墙堆石坝施工(sh gng)技术研究昆明院技术研究昆明院第一页，共57页。一一 工程工程(gngchng)概况概况第1页/共57页第二页，共57页。一一 工程工程(gngc(gngchng)hng)概概况况糯扎渡水电站位于澜沧江下游干流上，属一等大（1）型工程，工程以发电为主兼有防洪、灌溉(gungi)、养殖和旅游等综合效益，水库库容237.03108m3，电站装机容量5850MW（9650MW）。糯扎渡电站(din zhn)工程概况第2页/共57页第三页，共57页。一一 工程工程(gngchng)(gngchng)概况概况坝区三维效果图第3

2、页/共57页第四页，共57页。一一 工程工程(gng(gngchng)chng)概况概况枢纽(shni)主要建筑物糯扎渡水电站枢纽由心墙堆石坝、左岸溢洪道、左岸泄洪(xihn)隧洞、右岸泄洪(xihn)隧洞、左岸地下引水发电系统及导流工程等建筑物组成。第4页/共57页第五页，共57页。二二 心墙堆石坝坝心墙堆石坝坝体设计体设计(shj)第5页/共57页第六页，共57页。n n心墙堆石坝最大坝高261.5m，坝顶宽18m，坝体基本剖面为中央直立心墙形式n n心墙的上、下游设置两层反滤n n反滤层与堆石料(shlio)间设置10m宽细堆石过渡料区n n细堆石过渡料区以外为堆石体坝壳n n心墙以72

3、0m高程为界分为两个区，下部采用掺砾土料，上部采用不掺砾的混合土料二二 心墙堆石坝坝体设计心墙堆石坝坝体设计(shj)(shj)2.1 坝体分区(fn q)第6页/共57页第七页，共57页。大坝(d b)分区示意图二二 心墙堆石坝坝体设计心墙堆石坝坝体设计(shj)(shj)第7页/共57页第八页，共57页。n n堆石料填筑前应加水、洒水n n总加水量（体积比）区粗堆石料和细堆石料不少于6%，区粗堆石料不少于12%。n n心墙掺砾土料的重量混掺比例(bl)为混合土料:砾石料=65:35n n混合土料、掺砾土料的填筑含水率按最优含水率偏干1%最优含水率偏湿3%标准控制 二二 心墙堆石坝坝体设计心

4、墙堆石坝坝体设计(shj)(shj)2.2 坝料填筑要求(yoqi)第8页/共57页第九页，共57页。二二 心墙堆石坝坝体设计心墙堆石坝坝体设计(shj)(shj)各分区(fn q)填筑料设计标准分区压实要求及指标料物名称料物名称压实要求压实参考干密度(g/cm3)渗透系数(cm/s)EUEU混合土料混合土料压实度按普氏595kJ/m3功能应达到100，按修正普氏2690kJ/m3功能应达到95以上。混合土料干密度应大于1.72g/cm3，掺砾土料干密度应大于1.9g/cm3平均1.80110-5EDED掺砾土料掺砾土料平均1.96110-5EjEj接触粘土料接触粘土料压实度按595KJ/m3

5、功能，应大于95%平均1.72110-6RU1RU1RD1RD1区粗堆石料区粗堆石料孔隙率n22.5%2.07110-1RU2RU2RD2RD2区粗堆石料区粗堆石料孔隙率n20.5%2.21/2.14510-3RU3RU3RD3RD3细堆石料细堆石料孔隙率n23.5%24.5%2.03510-1F1F1反滤反滤相对密度Dr0.801.80510-3F2F2反滤反滤相对密度Dr0.851.89510-2第9页/共57页第十页，共57页。二二 心墙堆石坝坝体设计心墙堆石坝坝体设计(shj)(shj)各分区填筑料颗粒级配主要技术(jsh)要求分区分区料物名称料物名称级配要求级配要求EU混合土料最大粒

6、径不大于150mm，小于0.074mm颗粒含量不少于28%ED掺砾土料最大粒径不大于150mm，小于5mm颗粒含量4870%，小于0.074mm颗粒含量1950%Ej接触粘土料最大粒径不大于10mm，大于5mm颗粒含量小于5%，小于0.074mm粒径含量不少于65%RU1RD1上下游区粗堆石料级配连续，最大粒径800mm，小于5mm的含量不超过15%，小于1mm的含量不超过5%RU2RD2上下游区粗堆石料RU4上游调节料区RU3上游细堆石料级配连续，最大粒径400mm，小于1mm的含量不超过5%。RD3下游细堆石料F1反滤级配连续，最大粒径20mm，D60特征粒径0.7mm3.4mm，D15特

7、征粒径0.13mm0.7mmF2反滤级配连续，最大粒径100mm，D60特征粒径18mm43mm，D15特征粒径3.5mm8.4mm第10页/共57页第十一页，共57页。三三 坝体填筑规划坝体填筑规划(guhu)第11页/共57页第十二页，共57页。n n按满足(mnz)2012年7月第一台机组发电，2012年12月坝体填筑完成为要求，坝体填筑施工共分10期，填筑工期52个月。三三 坝体填筑规划坝体填筑规划(guhu)(guhu)3.1 坝体填筑分期(fn q)第12页/共57页第十三页，共57页。心墙堆石坝填筑料由心墙料、堆石料、反滤料、接触粘土及护坡块石组成(z chn)。（1）坝料利用原

8、则 坝体区堆石料利用溢洪道及电站进水口开挖料，不足部分由白莫箐石料场补充。坝体区堆石料全部利用溢洪道、电站进水口及开关站等工程部位开挖有用料。三三 坝体填筑规划坝体填筑规划(guhu)(guhu)3.2 坝料供应(gngyng)第13页/共57页第十四页，共57页。n n 坝体心墙混合土料直接由农场土料场开采，心墙掺砾土料由农场土料场开采的混合土料与砾石料按重量(zhngling)比进行掺合得到。n n 接触粘土料：农场土料场坡积层开挖料。n n 细堆石料：全部由白莫箐石料场开采。利 用原则为弱风化及微新的花岗岩岩层及角砾岩层三三 坝体填筑规划坝体填筑规划(guhu)(guhu)坝料利用(ly

9、ng)原则第14页/共57页第十五页，共57页。n n工程石方明挖中用于坝体填筑的区堆n n 石料750104m3。n n 工程可用石方明挖料中用于坝体填筑的n n 区堆石料共1200104m3。n n 需从白莫箐石料场开采(kici)石料共970104m3。n n 需从农场土料场开采(kici)的土料共505104m3。三三 坝体填筑规划坝体填筑规划(guhu)(guhu)坝料供应(gngyng)第15页/共57页第十六页，共57页。四四 掺砾石掺砾石(lsh)土料掺合工艺土料掺合工艺第16页/共57页第十七页，共57页。n n(1)土料以立采法开采，根据有用层开采深度，采用正铲、反铲结合施

10、工。n n(2)各采区自下而上垂直(chuzh)坡面顺序立体开采。四四 掺砾石掺砾石(lsh)(lsh)土料掺合工艺土料掺合工艺4.1 土料开采(kici)第17页/共57页第十八页，共57页。n n砾石土料掺合场布置(bzh)在右岸上游砾石料加工系统旁n n土料在农场土料场开采n n砾石料由掺砾石料加工系统生产n n掺合场设置四个料仓，两个储料、一个备料、一个采料四四 掺砾石土料掺合掺砾石土料掺合(chn h)(chn h)工艺工艺4.2 砾石(lsh)土料掺合场布置第18页/共57页第十九页，共57页。四四 掺砾石土料掺合掺砾石土料掺合(chn h)(chn h)工艺工艺料仓(lio cn

11、)示意图四个料仓(lio cn)第19页/共57页第二十页，共57页。砾石土料掺合(chn h)工艺流程图：四四 掺砾石掺砾石(lsh)(lsh)土料掺合工艺土料掺合工艺4.3 掺合(chn h)工艺流程土料场掺和料场砾石料加工厂20-30t自卸汽车正铲挖掘机混合挖装运输上坝掺和料场推土机平料运料运料运料运料分层铺筑分层铺筑分层铺筑分层铺筑第20页/共57页第二十一页，共57页。互层铺料n n四 掺砾石(lsh)土料掺合工艺反滤料及砾石料加工系统现场(xinchng)图片第21页/共57页第二十二页，共57页。互层铺料掺混挖装n n四 掺砾石土料掺合(chn h)工艺现场(xinchng)图片

12、第22页/共57页第二十三页，共57页。五五 坝体填筑施工坝体填筑施工(sh gng)第23页/共57页第二十四页，共57页。n n粘土心墙堆石坝的施工受气候粘土心墙堆石坝的施工受气候(qhu)(qhu)因因素的影响，根据降雨情况将填筑时段分为素的影响，根据降雨情况将填筑时段分为旱季与雨季。旱季与雨季。n n堆石料、细石料和反滤料可全年施工；堆石料、细石料和反滤料可全年施工；n n心墙防渗料按砾质掺合土料及混合土料综心墙防渗料按砾质掺合土料及混合土料综合确定施工有效天数，施工时段为每年合确定施工有效天数，施工时段为每年9 9月月1616日次年日次年5 5月月3131日。日。五五 坝体填筑施工坝

13、体填筑施工(sh gng)(sh gng)5.1 施工(sh gng)有效天数第24页/共57页第二十五页，共57页。n n上坝道路采用岸坡与坝坡相结合的布置上坝道路采用岸坡与坝坡相结合的布置方式，主要方式，主要(zhyo)(zhyo)根据坝料供应方向根据坝料供应方向及满足各期料源上坝运输要求进行布置，及满足各期料源上坝运输要求进行布置，同时考虑度汛要求。同时考虑度汛要求。n n上坝主干道路路面宽上坝主干道路路面宽10m10m15m15m，纵坡控，纵坡控制在制在8 8左右；坝体上下游的上坝道路，左右；坝体上下游的上坝道路，路面宽路面宽10m10m12m12m，纵坡控制，纵坡控制1212以下。以

14、下。五五 坝体填筑施工坝体填筑施工(sh gng)(sh gng)5.2 上坝道路(dol)布置第25页/共57页第二十六页，共57页。五五 坝体填筑施工坝体填筑施工(sh gng)(sh gng)上坝道路(dol)平面布置图第26页/共57页第二十七页，共57页。右岸上游(shngyu)上坝道路n n五 坝体填筑施工(sh gng)右岸上游布置有760m、695m、656m高程三条经坝坡上坝的道路。第27页/共57页第二十八页，共57页。右岸下游(xiyu)上坝道路n n五 坝体填筑施工(sh gng)右岸下游布置有715m、645m高程两条经坝坡上坝的道路。第28页/共57页第二十九页，共

15、57页。左岸上游(shngyu)上坝道路n n五 坝体填筑施工(sh gng)左岸上游布置有660m高程经坝坡上坝的道路。第29页/共57页第三十页，共57页。左岸下游(xiyu)上坝道路n n五 坝体填筑施工(sh gng)左岸下游布置有670m、625m高程两条经坝坡上坝的道路。第30页/共57页第三十一页，共57页。填筑工作面的尺寸是制约可达填填筑工作面的尺寸是制约可达填筑强度的关键因素，根据作业面大小划筑强度的关键因素，根据作业面大小划分成若干分成若干(rugn)(rugn)流水工作段，堆石料区流水工作段，堆石料区每个工每个工作段面积控制在作段面积控制在3000m2 3000m2 50

16、00m25000m2，防渗，防渗土料心墙区每个工作段面积控制在土料心墙区每个工作段面积控制在1000m21000m22000m22000m2。五五 坝体填筑施工坝体填筑施工(sh gng)(sh gng)5.3 坝体填筑各区作业面控制(kngzh)第31页/共57页第三十二页，共57页。n n上坝料运输设备n n 粗堆石料(shlio)：20t42t自卸汽车，其余料采用20t自卸汽车。n n上坝料卸料采用进占法和后退法卸料n n铺料厚度下表。五五 坝体填筑施工坝体填筑施工(sh gng)(sh gng)5.4 填筑施工(sh gng)项项 目目EUEUEDEDEjEjRURU1 1RURU2

17、2RDRD1 1RDRD2 2RURU3 3RDRD3 3RURU4 4F F1 1F F2 2铺料压实厚铺料压实厚度（度（cmcm）303030302525909090909090909090909090909060606060第32页/共57页第三十三页，共57页。n n 平料设备及施工方法n n 细堆石料和反滤料采用(ciyng)后退法铺料，n n 推土机平料；粗堆石料和心墙混合土n n 料、掺砾土料主要采用(ciyng)进占法铺料，n n 推土机进行平料。n n 坝料加水n n 坝料加水主要是对粗堆石料和细堆n n 石料进行加水。五五 坝体填筑施工坝体填筑施工(sh gng)(sh g

18、ng)填筑施工(sh gng)第33页/共57页第三十四页，共57页。n n碾压设备碾压设备n n 心墙反渗料采用心墙反渗料采用20t20t凸块振动碾碾压；凸块振动碾碾压；n n 高塑性粘土高塑性粘土(zhn t)(zhn t)料：采用自重料：采用自重18t18t以上轮式以上轮式n n 装载机碾压或装载机碾压或20t20t凸块振动碾碾压；凸块振动碾碾压；n n 反滤料采用反滤料采用26t26t自行式平碾碾压；自行式平碾碾压；n n 细堆石料采用细堆石料采用26t26t自行式振动碾碾压；自行式振动碾碾压；n n 粗堆石料：采用粗堆石料：采用26t26t自行式振动碾、自行式振动碾、n n 20t

19、20t拖式振动碾碾压。拖式振动碾碾压。五五 坝体填筑施工坝体填筑施工(sh gng)(sh gng)填筑施工(sh gng)第34页/共57页第三十五页，共57页。n n 坝体填筑碾压参数坝体填筑碾压参数n n 粗堆石料碾压按高档位振动碾压粗堆石料碾压按高档位振动碾压8 8遍，遍，n n 细堆石料碾压按高档位振动碾压细堆石料碾压按高档位振动碾压6 6遍；遍；n n 反滤料反滤料静碾静碾4 4遍，反滤料遍，反滤料静碾静碾6 6遍；遍；n n 掺砾石掺砾石(lsh)(lsh)土料和混合料振动碾压土料和混合料振动碾压8 8遍。遍。n n 碾压方法碾压方法n n 振动碾行走方向与坝轴线平行，行走速振动

20、碾行走方向与坝轴线平行，行走速n n 度小于度小于2km/h2km/h，主要采用进退错距法。，主要采用进退错距法。五五 坝体填筑施工坝体填筑施工(sh gng)(sh gng)填筑施工(sh gng)第35页/共57页第三十六页，共57页。n n 坝体分区坝体分区(fn q)(fn q)交界面处理交界面处理n n 心墙料与反滤料交界面：先铺填反滤心墙料与反滤料交界面：先铺填反滤n n 料，再铺填心墙料；反滤料填筑时，料，再铺填心墙料；反滤料填筑时，n n 先铺粒径小的反滤料再铺粒径大的反先铺粒径小的反滤料再铺粒径大的反n n 滤料。滤料。n n 反滤料与细堆石料交界：反滤填筑料反滤料与细堆石料

21、交界：反滤填筑料n n 允许侵占细堆石料，反之不允许。允许侵占细堆石料，反之不允许。五五 坝体填筑施工坝体填筑施工(sh gng)(sh gng)填筑施工(sh gng)第36页/共57页第三十七页，共57页。n n 坝体分区交界面处理坝体分区交界面处理n n 细堆石区与粗堆石区交界面细堆石区与粗堆石区交界面n n 先铺细堆石料，后铺粗堆石料。先铺细堆石料，后铺粗堆石料。n n 粗堆石料不允许侵占粗堆石料不允许侵占(qnzhn)(qnzhn)细堆石细堆石区区n n 在二者接触的部位先将靠近细堆在二者接触的部位先将靠近细堆n n 石区面上大于石区面上大于40cm40cm的块石清除到的块石清除到n

22、 n 粗堆石区。粗堆石区。五五 坝体填筑施工坝体填筑施工(sh gng)(sh gng)填筑施工(sh gng)第37页/共57页第三十八页，共57页。n n坝体填筑施工现场图片(tpin)坝体填筑施工现场图片(tpin)第38页/共57页第三十九页，共57页。n n坝体填筑施工现场图片(tpin)坝体填筑施工现场图片(tpin)第39页/共57页第四十页，共57页。n n坝体填筑施工现场图片(tpin)坝体填筑施工现场图片(tpin)第40页/共57页第四十一页，共57页。六六 质量质量(zhling)控制控制第41页/共57页第四十二页，共57页。n n系统对大坝填筑过程的各个环节进行管理

23、系统对大坝填筑过程的各个环节进行管理(gunl)(gunl)，实现施工实时监测和反馈控制；对大，实现施工实时监测和反馈控制；对大坝设计、质量和安全监测信息，进行集成管理坝设计、质量和安全监测信息，进行集成管理(gunl)(gunl)和分析，构建大坝综合数字信息平台和和分析，构建大坝综合数字信息平台和三维虚拟模型。三维虚拟模型。六六 质量质量(zhling)(zhling)控制控制6.1 6.1 数字数字(shz)(shz)大坝工程质量与安全信息管理大坝工程质量与安全信息管理系统系统第42页/共57页第四十三页，共57页。利用车载GPS和PDA，实现：含料场料源匹配动态监测及报警 各分区/不同来

24、源的料源的上坝强度统计(tngj)道路行车密度统计(tngj)，各工作面车辆优化 调度 车辆运输上坝三维动态监视六六 质量质量(zhling)(zhling)控制控制料场料源与上坝运输料场料源与上坝运输(ynsh)(ynsh)监控分析子系统监控分析子系统第43页/共57页第四十四页，共57页。n n 实时监测碾压轨迹、行走速度、碾压遍数n n 监测压实厚度，推算压实率n n 实时报警（通过监控终端及手机PDA）n n 提供大坝施工质量过程控制(kngzh)的手段，实现“双控制(kngzh)”六六 质量质量(zhling)(zhling)控制控制堆石坝填筑碾压质量堆石坝填筑碾压质量(zhling

25、)GPS(zhling)GPS监控子系统监控子系统第44页/共57页第四十五页，共57页。n n 现场试验数据（试坑试验）与现场照片(zhopin)的n n PDA采集n n 加水量、振动碾激振力、车辆信息、分区n n 标定等信息的PDA采集n n 坝料、料场、运输车辆等信息的PDA采集n n 现场采集与分析数据通过PDA无线传输至系n n 统中心数据库六六 质量质量(zhling)(zhling)控制控制大坝施工信息大坝施工信息(xnx)PDA(xnx)PDA采集子系统采集子系统第45页/共57页第四十六页，共57页。n n 实现糯扎渡水电站工程大坝施工过程的三维n n 动态可视化仿真（计划

26、进度数字大坝）。n n 实时仿真预测将来施工进度（预测进度数字n n 大坝）。n n 根据施工进度计划和实际施工进度，建立(jinl)糯n n 扎渡水电站总进度三维动态模型（实际进n n 度数字大坝）。六六 质量质量(zhling)(zhling)控制控制施工进度数字施工进度数字(shz)(shz)大坝子系统大坝子系统第46页/共57页第四十七页，共57页。六六 质量质量(zhling)(zhling)控制控制施工进度数字大坝系统施工进度数字大坝系统(xtng)(xtng)界面界面第47页/共57页第四十八页，共57页。n n 建立大坝变形、沉降、渗流等安全监测布置的n n 三维可视化模型(m

27、xng)（实体或透明）n n 安全监测动态信息的可视化管理n n 监测点观测值的统计分析六六 质量质量(zhling)(zhling)控制控制安全安全(nqun)(nqun)监测数字大坝子系统监测数字大坝子系统第48页/共57页第四十九页，共57页。n n附加质量法为大坝堆石体压实效果检测指标密度(md)的检测提供了一种快速、非破损性的实时测试手段，可以成为坑测法压实效果指标检测及质量评定的有益补充。n n采用附加质量法现场实时检测出来的堆石体密度(md)值作为单元工程验收评定依据，可以解决大坝堆石体填筑质量现场检测评定与施工进度产生的矛盾，实现不降低质量检查控制标准的前提下提高生产效率。六六

28、 质量质量(zhling)(zhling)控制控制6.2 6.2 附加质量附加质量(zhling)(zhling)法检测堆石体密度法检测堆石体密度第49页/共57页第五十页，共57页。n n设计要求按压实度控制填筑质量，按标准普氏设计要求按压实度控制填筑质量，按标准普氏595kJ/m3595kJ/m3功能压实度达到功能压实度达到100%100%，或按修正普氏，或按修正普氏2690kJ/m32690kJ/m3功能压实度达到功能压实度达到95%95%以上以上(yshng)(yshng)；n n渗透系数小于渗透系数小于110-5cm/s110-5cm/s；n n掺砾土级配为：最大粒径掺砾土级配为：最

29、大粒径150mm150mm，小于，小于5mm5mm含量含量在在48%48%70%70%之间，小于之间，小于0.074mm0.074mm含量在含量在19%19%50%50%之间，级配连续；之间，级配连续；n n填筑要求在填筑要求在2690kJ/m32690kJ/m3功能下掺砾土料按全料压功能下掺砾土料按全料压实度不小于实度不小于95%95%。六六 质量质量(zhling)(zhling)控制控制6.3 6.3 防渗土料压实度控制防渗土料压实度控制(kngzh)(kngzh)第50页/共57页第五十一页，共57页。n n 现场压实质量控制改为由细料压实度控制为主，适现场压实质量控制改为由细料压实度

30、控制为主，适当进行当进行(jnxng)(jnxng)全料压实度检测。全料压实度检测。n n采用采用595kJ/m3595kJ/m3功能，对功能，对20mm20mm以下细料，用三点快速击以下细料，用三点快速击实法压实度检测，要求压实度不小于实法压实度检测，要求压实度不小于98%98%，合格率不，合格率不小于小于90%90%，压实度最低值不小于，压实度最低值不小于96%96%，并每周进行，并每周进行(jnxng)(jnxng)一次一次2690kJ/m32690kJ/m3功能下全料击实试验，作为功能下全料击实试验，作为全料压实度复核。全料压实度复核。六六 质量质量(zhling)(zhling)控制

31、控制6.3 6.3 防渗土料压实度控制防渗土料压实度控制(kngzh)(kngzh)第51页/共57页第五十二页，共57页。n n掺砾土料的设计原则n n 保证细料压实度前提下尽量加大掺砾料含量，使其均能满足砾石土的渗透系数，更能提高其力学性质。n n探索最佳砾石掺量，使粗料充分被细料包裹并充填密实，又不允许出现(chxin)粗料架空，根据这一特点以及它的压实特性，提出双控的要求。六六 质量质量(zhling)(zhling)控制控制6.3 6.3 防渗土料压实度控制防渗土料压实度控制(kngzh)(kngzh)第52页/共57页第五十三页，共57页。七七 结语结语(jiy)第53页/共57页

32、第五十四页，共57页。n n糯扎渡水电站心墙堆石坝具有填筑工程量大，施工期短、填筑强度高等特点。n n坝体填筑分期、分区是其施工规划的核心，它决定了各期上坝道路的布置、物料供应流向、坝体填筑施工强度、施工机械设备配套等，合理、科学的分期分区规划是心墙堆石坝快速(kui s)、经济施工的基本保证。七七 结语结语(jiy(jiy)结语结语(jiy)(jiy)第54页/共57页第五十五页，共57页。n n大坝填筑质量GPS监控系统的实时监测充分发挥“GPS监控系统”的实时、自动(zdng)、连续、全过程、高精度填筑质量监控功效，是全面提高大坝填筑质量与质量控制管理水平的有效措施，值得在碾压式坝体施工中推广应用。六六 质量质量(zhling)(zhling)控制控制结语结语(jiy)(jiy)第55页/共57页第五十六页，共57页。汇报汇报(hubo)结结束束 谢谢(xi xie)大家！第56页/共57页第五十七页，共57页。