糯扎渡水电站大坝填筑料规划设计

叶晓培王正楠

叶晓培王正楠武警水电部队第一总队

【摘要】为了充分地利用工程开挖料作为坝体填筑料，减少料场补充开采量，需对各种坝料进行详尽合理的规划设计，为工程建设顺利进行、节约工程投资和减少环境保护成本提供了有力保证。本文以糯扎渡水电站心墙堆石坝为例进行料源规划，糯扎渡水电站心墙堆石坝最大坝高261.5m，是同类坝型中世界第三、亚洲第一的高坝，坝体填筑总量约3268.42×104m3，主体工程的土石方开挖总量约5345.66×104m3，

【关键词】糯扎渡水电站大坝料源规划节约投资

1．概述

糯扎渡水电站位于云南省普洱市翠云区和澜沧县交界处的澜沧江下游干流上，是澜沧江中下游河段八个梯级规划的第五级。水库库容为237.03×108m3，为不完全多年调节水库，电站装机容量5850MW(9×650MW)。工程主要建筑物土石方开挖总量约5345.66×104m3，坝体填筑总量为3268.42×104m3。

心墙堆石坝坝顶长630.06m，最大坝高为261.5m。坝体基本剖面为中央为砾质土直心墙，心墙两侧为反滤层，反滤层以外为堆石体坝壳。

2．坝料种类、来源及利用原则

在满足合同文件前提下，结合大坝填筑工期要求，尽量提高有用料直接上坝量，减少损耗，提高料源开采、回采利用率，控制料场开采范围，降低对环境的影响，促进施工效率的提高。

2.1坝料种类及要求

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。

2.2坝料来源及利用原则

按坝体填筑料要求，各种坝料来源及利用具体原则为：

(1)Ⅰ区堆石料：利用溢洪道消力塘及出口段开挖、尾水出口开挖料，不足部分由白莫箐石料场开采补充。

(2)Ⅱ区堆石料：全部利用工程开挖的有用料。

(3)心墙料：坝体心墙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比进行掺合得到，掺合比例为混合土料：砾石料=65：35。

(4)接触粘土料：农场土料场坡积层开挖料。

(5)细堆石料：全部由白莫箐石料场开采。

(6)反滤料Ⅰ、Ⅱ及掺砾碎石：由大坝反滤料掺砾料加工系统供应；加工料源由白莫箐石料场开采。

(7)护坡块石：白莫箐石料场开挖。

3．工程开挖有用料规划

工程开挖有用料的规划，是根据工程开挖料的特性及坝体分区填筑要求，以开挖的有用料直接上坝、坝体料源供应就近为原则。

(1)勘界河渣场存Ⅱ区堆石料793.74×104m3(松方)，折合自然方496.09×104m3；火烧寨沟渣场存Ⅱ区堆石料587.58×104m3(松方)，折合自然方367.18×104m3。

(2)溢洪道消力塘及出口段EL.740m以下开挖工程石方明挖1581.32×104m3，根据地质资料可提供有用料约1234.75×104m3，其它料作为弃料或经过鉴定后运至指定部位。

(3)白莫箐石料场作为坝体填筑料的补充料场，储量共计约1070万m3

(4)农场土料场可采储量约630×104m3，有用土料开采完毕后对场地进行平整及覆盖层运输覆盖，为复耕提供有利条件。

4．坝料料源供应规划

4.1粗堆石料供应规划

坝体粗堆石料填筑总量2342.39×104m3(坝上方)，其中Ⅰ区堆石料1073.98×104m3(坝上方)；Ⅱ区堆石料1268.41×104m3(坝上方)。

依据坝体填筑料要求，综合考虑坝体堆石料折算系数，Ⅰ区堆石料自然方与坝上方折算系数为1：1.252，Ⅱ区堆石料自然方与坝上方折算系数为1：1.189，运输及坝面损耗取5%，堆存回采损耗取10%，则坝体所需的粗堆石料供应规划如下。

Ⅰ区堆石料料源：火烧寨沟Ⅰ区料存渣场回采311.27×104m3(自然方，下同)，溢洪道消力塘及出口段EL.740m以下开挖直接上坝408.31×104m3，白莫箐石料场开采113.18×104m3。

Ⅱ区堆石料料源：火烧寨沟Ⅱ区料存渣场回采465.06×104m3，溢洪道消力塘及出口段EL.740m以下开挖直接上坝225.05×104m3，勘界河Ⅱ区料存渣场回采460.26×104m3。

4.2其它填筑料供应规划

坝体填筑石料、土料的折算系数和利用系数如下：

混合土料、接触粘土自然方与坝上方折算系数为1：0.85；掺砾土料自然方与坝上方折算系数为1：0.966；细堆石料自然方与坝上方折算系数为1:1.283；反滤料Ⅰ自然方与坝上方折算系数为1:1.426；反滤料Ⅱ自然方与坝上方折算系数为1:1.358；白莫箐石料场利用系数为0.95；心墙掺砾土料的砾石料损耗补偿系数：土料运输及填筑损耗补偿系数1.153；砾石料加工损耗补偿系数1.03；加工毛料开采运输损耗补偿系数取1.05；反滤料Ⅰ损耗补偿系数：运输、填筑综合损耗补偿系数为1.06；加工损耗补偿系数为1.115；加工毛料开采运输损耗补偿系数为1.05；反滤料Ⅱ损耗补偿系数：运输、填筑综合损耗补偿系数为1.06后；加工损耗补偿系数为1.07；加工毛料开采运输损耗补偿系数取1.05。

依据上述填筑料要求，综合考虑填筑料自然方与坝上方折算系数、运输及坝面损耗(取5%)、加工、开采损耗及料场开采利用系数后，应从白莫箐石料场开采石料533.60×104m3。从农场土料场开采混合土料490.87×104m3和接触粘土料14.65×104m3。

5．坝体填筑料料源规划结果

根据以上分析计算，以开挖有用料直接上坝为原则，根据坝体分区填筑要求，规划如下：

(1)勘界河渣场存Ⅱ区堆石料自然方496.09×104m3；火烧寨沟渣场存Ⅱ区堆石料自然方367.18×104m3。

(2)溢洪道消力塘及出口段可提供有用料1071.5×104m3。其中，Ⅰ区堆石料直接上坝408.31×104m3；Ⅱ区堆石料直接上坝225.05×104m3；Ⅰ区堆石料转存上坝327.66×104m3；Ⅱ区堆石料转存上坝110.48×104m3。

(3)白莫箐石料场有用料储量共计约1070万m3。开采供料量646.78×104m3。其中，Ⅰ区堆石料113.18×104m3，细堆石料194.51×104m3，护坡块石48.95×104m3，反滤料Ⅰ的石料89.47×104m3，反滤料Ⅱ的石料90.16×104m3，砾石料的石料110.51×104m3。

(4)从农场土料场开采的土料505.52×104m3。其中，接触粘土14.65×104m3；混合土料490.87×104m3。

6．结语

施工前虽然对各种坝料的来源及数量进行了详细、合理的规划，但在开挖过程中也出现的地质勘探的不确定性等一些客观因素，使开采量及供料场的改变；管理方面，施工中的相互干扰造成料源供应料场的改变；自然环境的异常变化给施工带来的不利影响等。通过对工程开挖料的充分利用的研究和各种坝料料源的合理规划，使料源提供量满足了坝体填筑需求。

糯扎渡水电站是“西电东送”和“云电外送”的关键性项目，工程规模巨大，坝体结构复杂，坝料种类及料源多，其坝料的合理规划为工程建设顺利有序进行和节约工程投资、减少环境保护成本提供了有力保证。

作者简介：

叶晓培男武警水电部队第一总队工程师从事水利水电工程施工技术管理工作

黄宗营男武警水电部队第一总队高级工程师从事水利水电工程施工技术管理工作