□艾尼·努爾塔扎（新疆伊犁河流域開發(fā)建設管理局）

1.工程概況

北方某水利工程具有灌溉、發(fā)電、防洪等綜合效益，水庫總庫容14.16億m2，電站裝機容量256M W，控制灌溉面積27.9萬hm2。根據《防洪標準》（GB50201-94）和《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2000），該工程劃分為大（1）型Ⅰ等工程。攔河壩壩型為碾壓式粘土心墻堆石壩，為一級建筑物,壩頂高程802.4m，最大壩高86.4m，大壩頂寬9.6m，壩頂長度289.6m。壩軸線布置在河左岸4#溝和右岸14#溝內，心墻軸線位于壩軸線上游3.0m。粘土心墻采用壩址區(qū)第四系風積黃土填筑，粘土心墻頂部高程800.8m，頂部寬度4.8m，兩側邊坡1：0.30，為正心墻。在粘土心墻兩側，依次設置反濾層和過渡層。壩殼以砂礫料、堆石料為主填筑，滲透系數較大，透水性能良好。

2.氣候條件

該河流域高山環(huán)抱，宏觀地勢東高西低，南高北低。主要分水嶺為哈爾克山、那拉提山、克特綿山、阿拉喀爾山，分布有永久性積雪和冰川。受伊犁河流域三面環(huán)山，向西敞開的獨特地形影響，使來自北冰洋的寒流及塔克拉瑪干沙漠的干熱氣流被高山阻隔難以進入，而來自大西洋黑海、巴爾喀什湖的暖濕氣流則可長驅直入，使得本區(qū)域的氣候呈大陸性溫帶氣候。表現為溫和濕潤，雨量充沛、晝夜溫差大、夏熱少酷暑、冬冷少嚴寒，春溫回升迅速、秋溫下降快。根據當地氣象站氣象觀測資料，該工程的氣象要素如下：

多年平均氣溫：8.8℃

歷年極端最高氣溫：39.5℃（1974）

歷年極端低氣溫：-32℃（1969）

多年平均降水量：334.02m m

多年平均蒸發(fā)量：1961.04m m

多年平均風速：3.3m/s

最大風速：24m/s（風向 W NW）

多年平均日照時數：2679h

多年平均雷暴日數：40d

多年平均相對濕度：68%

最大積雪深度：65.0cm(1966.1)

最大凍土深度：80.0cm(1984.1)

各月多年平均氣溫見表1。

表1 各月多年平均氣溫設計值表

3.壩址區(qū)工程地質簡介

壩址區(qū)岸坡陡峻,河谷狹窄呈“V”型,坡度75°～80°。河床基巖多裸露，覆蓋層厚度0.5～2.0m。兩壩肩為溝梁相間的梳狀地形,沖溝走向與河谷近直交,規(guī)模大小不一,地形凌亂。壩址區(qū)巖層陡立,走向與河谷近正交,與壩軸線交角15°～20°,巖層為C1d1～C1d2,巖性為相間分布的凝灰?guī)r、泥晶灰?guī)r夾少量凝灰質砂巖，層理明顯，以中厚、厚層狀為主，局部為塊狀。心墻基礎處在同一巖組上，巖體完整性較好，巖性為第六層（C1d6）泥晶灰?guī)r（局部夾凝灰?guī)r），左壩肩巖層產狀80°～90°NW∠15°～20°右壩肩巖層產狀290°～295°NE∠80°～90°。泥晶灰?guī)r呈灰黑色，主要由微晶、粉晶碳酸鹽礦物組成，屬堅硬巖。第六層（C1d6）兩側為第五層（C1d5）和第七層（C1d7）的灰綠凝灰?guī)r，主要由玻屑和火山灰組成，巖性堅硬。

4.壩體填筑分區(qū)

主壩填筑分區(qū)按設計分為：爆破料區(qū)、利用料區(qū)、砂礫料區(qū)、過渡料區(qū)、反濾料區(qū)、粘土心墻填筑區(qū)。各分區(qū)填筑特性見表2。

表2 主壩填筑分區(qū)特性表

5.填筑施工控制參數

各種壩料的施工參數均由碾壓試驗確定，碾壓試驗報監(jiān)理部批準后執(zhí)行。各分區(qū)填筑施工控制參數見表3。

表3 主壩填筑碾壓控制參數表

6.壩體填筑質量控制程序和檢查、檢測

該工程粘土心墻壩是一座百米大壩，壩體填筑質量至關重要，加強壩體填筑過程質量檢測與控制至為關鍵。要建造一座優(yōu)質大壩，必須嚴格控制料源質量，壩體填筑過程中上壩料質量控制實行壩料開采許可證制度，首先在料場復查及規(guī)劃的基礎上，確定合格壩料的開采范圍并對料場表層覆蓋進行剝離、壩料制備，由施工單位質檢試驗部門檢查、檢測，經現場監(jiān)理工程師檢查、抽檢、驗收合格后，簽署開采許可證方可用于壩體填筑。

壩體鋪料填筑質量控制上，以碾壓施工參數及施工工藝為主，試坑取樣檢測為輔，實行填筑鋪料許可證制度。在壩基清理或填筑層壓實檢測、壩面檢查等“三檢”的基礎上，施工單位自檢合格后，提供測量、檢查、檢測等資料報經監(jiān)理工程師審查，并經壩面檢查、壓實抽檢驗收合格后，簽署鋪料許可證，方能進行下一層壩體填筑。對壩體填筑數層后，由監(jiān)理部組織，建設單位、質量監(jiān)督站、委托試驗室、施工單位參加進行聯(lián)合檢測、檢查。

為便于壩體填筑壓實質量控制，根據施工技術規(guī)范和施工質量評定有關規(guī)定及設計技術要求，并結合大壩工程特點，工程監(jiān)理機構應與項目法人質量管理機構（實驗室）、施工單位共同研究確定取樣檢測頻次計劃，并報經質量監(jiān)督項目站批準。填筑質量控制辦法為：每一填筑層由項目部質檢站一檢，檢測干密度、相對密度、孔隙率及壓實度；粘土心墻填筑以每一填筑段，反濾料、過渡料填筑以每填筑2m，砂礫料、利用料、爆破料填筑以每填筑5m，由質檢站、監(jiān)理部、中心試驗室聯(lián)合進行二檢（取樣坑位由監(jiān)理部指定），檢測干密度、相對密度、孔隙率、含泥量、填筑料級配?？訖z取樣組數見表4。質量檢查頻率大大超過規(guī)范要求頻率。

表4 壩面坑檢取樣組數統(tǒng)計表

7.壩體填筑質量控制分析

7.1 壩體填筑質量一檢評價

各分區(qū)壩料一檢檢測主要技術參數統(tǒng)計分析成果見表5。表中統(tǒng)計參數表明壩體各分區(qū)填筑質量達到設計要求。

7.1.1 粘土心墻壩T1土料填筑

T1土料填筑4166組數理統(tǒng)計分析：干密度最大值1.88g/cm3、最小值 1.75g/cm3、平均值 1.79g/cm3、標準差 0.02、離差系數0.01，干密度離差系數＜0.1，強度保證率98.3%,均滿足設計要求；從質量管理直方圖上分析：T1土料壩體填筑質量遵循正態(tài)分布。

表5 主壩填筑檢測技術參數統(tǒng)計表（一檢）

圖1 T1土料干密度分布圖

7.1.2 粘土心墻壩T3土料填筑

圖2 T3土料干密度分布圖

T3土料填筑1508組數理統(tǒng)計分析：干密度最大值1.89g/cm3、最小值 1.75g/cm3、平均值1.79g/cm3、標準差 0.019、離差系數0.011，干密度離差系數＜0.1，強度保證率98.3%,均滿足設計要求；從質量管理直方圖上分析：T3土料壩體填筑質量遵循正態(tài)分布。

7.1.3 粘土心墻壩反濾料填筑

反濾料填筑361組數，相對密度最大值1、最小值0.85、平均值0.95、標準差0.044、離差系數0.046；相對密度≥0.85，離差系數＜0.1，滿足設計要求。

7.1.4 粘土心墻壩過渡料填筑

過渡料填筑347組數，相對密度最大值1、最小值0.85、平均值0.93、標準差0.040、離差系數0.043；相對密度≥0.85，離差系數＜0.1，滿足設計要求。

7.1.5 粘土心墻壩砂礫料填筑

砂礫料填筑303組數，相對密度最大值1、最小值0.85、平均值0.91、標準差0.035、離差系數0.039；相對密度≥0.85，離差系數＜0.1，滿足設計要求。

7.1.6 粘土心墻壩爆破堆石料填筑

爆破堆石料填筑137組數，孔隙率最大值19.1%、最小值14.66%、平均值17.51%、標準差0.88、離差系數0.05；孔隙率≥20%，離差系數＜0.1，滿足設計要求。

7.1.7 粘土心墻壩利用料填筑

利用料填筑92組數，孔隙率最大值19.1%、最小值13.91%、平均值17.44%、標準差0.92、離差系數0.053；孔隙率≥20%，離差系數＜0.1，滿足設計要求。

7.2 壩體填筑質量二檢評價

各分區(qū)壩料二檢檢測主要技術參數統(tǒng)計分析成果見表6。表中統(tǒng)計參數表明壩體各分區(qū)填筑質量達到設計要求。

表6 主壩填筑檢測技術參數統(tǒng)計表(二檢)

8.結論

該工程粘土心墻壩的填筑，受施工時間、雨季施工、壩體度汛高程的提高等各種不利因素的影響，對承包商的合同履約能力提出了巨大的挑戰(zhàn)，通過加強施工的技術管理、質量控制，進度控制，順利實現了承包合同的各階段控制目標并順利通過水利部水規(guī)總院組織的安全鑒定，施工期壩體沉降28cm，認為壩體填筑總體質量良好。