趙秀改

（山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，山西 太原 030024）

1 工程概況

紅豆峽水庫(kù)位于壺關(guān)縣東南部橋上鄉(xiāng)紅底村北約1.3 km 的紅底河上。樞紐工程由大壩、導(dǎo)流泄洪洞、供水管組成。水庫(kù)總庫(kù)容122.2 萬(wàn)m3，最大壩高51.0 m，屬?。ㄒ唬┬廷舻裙こ?，主要建筑物級(jí)別為4 級(jí)?；炷撩姘宥咽瘔伍L(zhǎng)182.0 m，壩頂寬8.0 m，壩頂高程976.0 m，上游壩坡為1∶1.4，下游壩坡為1∶1.8。壩頂防浪墻頂高程977.2 m。

2 壩體分區(qū)及填筑料特性

2.1 壩體分區(qū)

壩址位于太行山大峽谷景區(qū)，壩址周邊無(wú)合適的棄渣場(chǎng)，為減少棄渣量，充分利用開(kāi)挖料筑壩，將下游壩坡放緩至1∶1.8，可把大壩基礎(chǔ)和導(dǎo)流泄洪洞開(kāi)挖料填筑在壩體下游相對(duì)干燥的區(qū)域，在壩體上游側(cè)過(guò)渡層下游和下游水位以下壩體內(nèi)設(shè)主堆石區(qū)，以利壩體排水，剩余的渣料填筑在壩體下游坡腳。壩體填料分區(qū)，自上游向下游依次為上游蓋重區(qū)4.74 萬(wàn)m3、混凝土邊墻0.74 萬(wàn)m3、墊層料區(qū)3.15 萬(wàn)m3、過(guò)渡料區(qū)4.09 萬(wàn)m3、主堆石區(qū)14.83 萬(wàn)m3、下游堆石區(qū)18.95 萬(wàn)m3、開(kāi)挖料填筑區(qū)2.66 萬(wàn)m3及下游壩面干砌石料0.69 萬(wàn)m3。

2.2 填筑料特性

墊層料。墊層料最大粒徑80 mm，小于5 mm 的粒徑含量35%～50%，小于0.075 mm 的粒徑含量不大于6%，且級(jí)配連續(xù)。填筑相對(duì)密度不小于0.75，含泥量低于6%。

過(guò)渡料。細(xì)堆石料最大粒徑300mm，填筑孔隙率不大于20%，且級(jí)配連續(xù)。

主堆石料。粗堆石料，最大粒徑800 mm，小于5 mm 的顆粒含量不大于20%，小于0.075 mm 的顆粒含量不大于5%，填筑孔隙率不大于22%。

下游堆石區(qū)。最大粒徑800 mm，小于5 mm 的顆粒含量不大于30%，小于0.075 mm 的顆粒含量不大于8%，填筑相對(duì)密度不小于0.85。

3 料源規(guī)劃

面板堆石壩能否快速施工、縮短工期，其關(guān)鍵因素在于能否實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度的填筑堆石體，這就要求必須做好料場(chǎng)規(guī)劃，滿足供料強(qiáng)度。

3.1 料場(chǎng)選擇原則

一是充分合理地利用樞紐附近的當(dāng)?shù)夭牧?，?shí)現(xiàn)合理開(kāi)采，均衡供料，滿足高強(qiáng)度筑壩的需要。二是料場(chǎng)的質(zhì)量和數(shù)量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。堆石料料場(chǎng)開(kāi)采量與壩體填筑量的比值為1.2～1.5。三是就近取料，選擇運(yùn)距較短、儲(chǔ)量較大和便于開(kāi)采的料場(chǎng)。四是不占或少占耕地，保護(hù)環(huán)境，維護(hù)生態(tài)平衡。五是挖填平衡，優(yōu)先充分利用符合設(shè)計(jì)要求的建筑物開(kāi)挖料，并力求開(kāi)挖與壩體填筑平衡，減少棄渣對(duì)環(huán)境的影響。六是對(duì)于墊層料、過(guò)渡料等有特殊級(jí)配要求的壩料，可分別設(shè)置專(zhuān)業(yè)料場(chǎng)，以便開(kāi)采、加工、運(yùn)輸和存放。

3.2 壩料利用

在料場(chǎng)規(guī)劃中，必須在質(zhì)量、數(shù)量、時(shí)間、空間上對(duì)料源和壩體填筑部位進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，綜合平衡，既要保證壩體填筑進(jìn)度的需要，又要滿足壩體各區(qū)對(duì)石料質(zhì)量的不同要求，以確保壩體填筑質(zhì)量，同時(shí)盡可能減少壩料中轉(zhuǎn)、暫存，提高直接上壩率，盡可能縮短運(yùn)距，充分利用建筑物開(kāi)挖料，提高有效挖方的利用率，以獲得最大經(jīng)濟(jì)效益。

墊層料。選用上游庫(kù)區(qū)石料場(chǎng)，新鮮的灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r加工料。

過(guò)渡料。選用上游庫(kù)區(qū)石料場(chǎng)石料。直接采用爆破技術(shù)進(jìn)行開(kāi)采，控制級(jí)配。

主堆石料。選用上游庫(kù)區(qū)石料場(chǎng)開(kāi)采。利用微弱及新鮮灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r料。石料開(kāi)采采用臺(tái)階爆破法施工，爆破方法采用深孔梯段松動(dòng)爆破。當(dāng)有超徑石時(shí)，可采用鉆孔爆破法或機(jī)械破碎法，在料場(chǎng)解小。

下游堆石區(qū)。利用導(dǎo)流泄洪洞、大壩岸坡及基礎(chǔ)開(kāi)挖石料、壩基及岸坡覆蓋層開(kāi)挖有用料。石料開(kāi)挖時(shí)采用深孔梯段松動(dòng)爆破施工，控制壩料的粒徑。

開(kāi)挖料填筑區(qū)。利用壩體填筑以后剩余的全部開(kāi)挖料，填筑在壩體下游壩腳處。

4 大壩填筑施工

面板壩堆石壩分為墊層區(qū)、過(guò)渡區(qū)、主堆石區(qū)和下游堆石區(qū)。墊層料、過(guò)渡料須和主堆石平起施工，均衡上升，為使過(guò)渡區(qū)和堆石區(qū)有良好的搭接，保持上游壩面平起填筑。墊層區(qū)、過(guò)渡區(qū)、堆石區(qū)的鋪料順序?yàn)閺纳嫌瓮掠武伭?，先填主堆石，再填過(guò)渡料，最后填墊層料。允許墊層料占?jí)哼^(guò)渡區(qū)、過(guò)渡料占?jí)憾咽瘏^(qū)，但不允許過(guò)渡料占?jí)簤|層區(qū)、堆石區(qū)占?jí)哼^(guò)渡區(qū)。

4.1 堆石料填筑

堆石料由自卸汽車(chē)運(yùn)至壩面填筑區(qū)后，采用進(jìn)占法鋪料，推土機(jī)平倉(cāng)，以便粗徑石料滾落底層而細(xì)石料留在面層，利于碾壓。平整后采用振動(dòng)碾碾壓，碾壓時(shí)采用進(jìn)退錯(cuò)距法，順壩軸線方向進(jìn)行，碾壓按壩料的分區(qū)、分段進(jìn)行，各碾壓段之間的搭接不應(yīng)小于1.0 m，鋪料層厚和碾壓遍數(shù)嚴(yán)格按照碾壓試驗(yàn)確定的參數(shù)施工控制，鋪筑碾壓做到平起平升，以防碾壓時(shí)漏碾欠碾。堆石料碾壓前應(yīng)適當(dāng)加水，使材料濕潤(rùn)，軟化細(xì)粒，使塊石棱角容易壓碎，以便壓實(shí)和減小堆石體竣工后的沉降。主堆石區(qū)與岸坡、混凝土建筑物接觸帶，按設(shè)計(jì)要求回填過(guò)渡料，并采用小型振動(dòng)碾碾壓。

4.2 過(guò)渡料填筑

過(guò)渡層區(qū)最大粒徑為300 mm，超徑料在料場(chǎng)直接解小，填筑時(shí)自卸汽車(chē)將料直接卸入工作面，采用后退法鋪料，推土機(jī)推平，人工輔助平整，填筑時(shí)石料不能分離，并充分壓實(shí)，碾壓采用振動(dòng)碾，順壩軸線方向進(jìn)行。

4.3 墊層料填筑

墊層坡面是混凝土面板的支承面，需進(jìn)行整修、斜坡碾壓和鋪設(shè)保護(hù)層。在鋪設(shè)墊層時(shí)，為使碾壓后剛好達(dá)到設(shè)計(jì)線，應(yīng)向上游坡面線方向超填15～30 cm，以便為坡面整修提供條件。墊層料采用自卸汽車(chē)運(yùn)料，平行壩軸線填料，采用后退法鋪料，推土機(jī)推平，人工輔助平整，碾壓采用振動(dòng)碾，順壩軸線方向進(jìn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

紅豆峽水庫(kù)料源的合理規(guī)劃，既全部利用了開(kāi)挖料，又滿足壩體結(jié)構(gòu)要求。不僅大大減少了石料場(chǎng)開(kāi)采量，也減少了工程棄渣對(duì)環(huán)境的污染，充分體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、安全、合理的設(shè)計(jì)原則，具有很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)保價(jià)值，可為類(lèi)似工程提供參考。