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        高土石壩快速施工土料備料的必要性及備料措施

        2018-03-28 12:34:03,
        四川水利 2018年5期
        關(guān)鍵詞:備料料場土料

        ,

        (1.四川二灘國際工程咨詢有限責(zé)任公司,四川 溫江,611130;

        2.四川大唐國際甘孜水電開發(fā)有限公司,成都,610072)

        1 概述

        長河壩水電站位于四川省甘孜藏族自治州康定縣境內(nèi),電站總裝機容量2600MW,攔河大壩為礫石土心墻堆石壩,最大壩高240.0m。大壩填筑工程量約為3400萬m3,其中礫石土心墻防滲料約428.3萬m3,高塑性粘土20.46萬m3。

        土料場湯壩料場位于壩區(qū)上游金湯河左岸與湯壩溝之間的邊坡上,距壩址22km。土料通過土料場公路、1#公路、5#公路、13#公路運輸上壩。

        大壩填筑用高塑性粘土料約21萬m3,來自于瀘定海子坪料場。2011年年初,由于瀘定電站料場土料開采已結(jié)束,將對海子坪土料場開展復(fù)耕工程,而當(dāng)時長河壩水電站大壩還未開始填筑。因此,業(yè)主采取了將土料購買開采后,運至大壩下游野壩村堆存的方案。

        在工程施工過程中,因各種原因,可能會遇到不同程度的壩料短缺問題,因此需要研究制定相應(yīng)的備料儲存措施。

        1.1 心墻土料

        (1)根據(jù)設(shè)計要求,需要對大于150mm礫石土料進行篩分,低于設(shè)計含礫量的礫石土需進行礫石摻合、含水率調(diào)整等工序,從而影響土料場供應(yīng)成品料的強度。

        (2)料源空間分布不均勻,造成在土料場開采初期,無法形成規(guī)?;a(chǎn),影響土料場供應(yīng)成品料的強度。

        (3)料場開挖高程在2000m以上,土料運輸受冬季道路結(jié)冰等制約,運輸強度降低,也影響土料供應(yīng)強度。

        (4)在施工過程中,土料場受征地、施工干擾以及外部不可預(yù)見事件制約,也可能影響土料供應(yīng)。

        (5)由于礫石土料填筑處于大壩填筑關(guān)鍵線路上,業(yè)主要求搶工,要求提前3個月完成大壩填筑,也將對土料需求量提出更高的強度要求。

        (6)在冬雨季對心墻進行施工或應(yīng)急時,需要對土料進行備料。

        1.2 高塑性粘土

        高塑性粘土作為心墻料的一種,布置在蓋板混凝土和礫石土心墻料之間,屬于防滲核心,其料源質(zhì)量要求高,受到道路運輸和外部不可預(yù)見事件影響,可能出現(xiàn)供應(yīng)不足的問題。

        2 工程施工的備料情況

        2.1 高塑性粘土料的備料

        2013年7月大壩心墻開始填筑,開始使用野壩村堆存的高塑性粘土。填筑過程中,由于黃金坪水電站(長河壩水電站的下一個梯級電站)2015年5月10日開始蓄水,堆料場高程位于黃金坪正常蓄水位1476m以下,蓄水后還未使用的高塑性粘土料(約6萬m3)需從野壩村轉(zhuǎn)存到大壩上游壓重體后再上壩。

        2.2 土料備料

        大壩填筑土料從2013年8月-2016年5月共計備料約139萬m3堆存方。備料場分別在大壩上游側(cè)響水溝渣場、大壩上游壓重體和大壩下游壓重體。

        2.3 備料保證大壩填筑施工案例

        2015年10月20日上午10時,湯壩土料場公路硅廠對面山體發(fā)生崩塌,導(dǎo)致土料場公路交通中斷,湯壩礫石土料無法運輸上壩。

        山體發(fā)生崩塌后,不斷有石塊落下,時有部分石塊飛濺到土料場公路,造成極大的安全隱患,根據(jù)地方政府要求,道路中斷。為解決沿線村民出行問題以及大壩標(biāo)土料料源運輸問題,在地方政府的統(tǒng)一指揮下,由業(yè)主安排施工單位進行棚洞防護。

        棚洞防護2015年10月30日開始施工,11月15日施工完成,經(jīng)地方政府和業(yè)主驗收后,同意對該處路段實行交通管制后通行。

        當(dāng)采用在上游壓重體的備料施工15d后,由于沒有填筑料源,大壩心墻部位停工,直到棚洞防護驗收,道路恢復(fù)通行。在此期間,心墻填筑工作面停工10d。

        3 備料產(chǎn)生的經(jīng)濟效益分析

        合同中非施工單位原因造成的各種壩料備料都將加大工程投資。以長河壩工程的礫石土料備料來說,在大壩上游的響水溝、上下游壓重體等備料,工程量約為139萬m3堆存方,增加費用約為1932萬元。高塑性粘土備料費用增加約為80萬元,合計全部備料費用為2012萬元。

        長河壩工程2015年10月20日土料場運輸中斷事件,造成大壩心墻填筑工作面停工10d。大壩填筑工作面處在大壩關(guān)鍵線路上,而大壩工程處在整個工程的關(guān)鍵線路上,決定整個工程下閘蓄水、發(fā)電的時機。

        根據(jù)招標(biāo)文件,電站裝機為260萬kW,年平均發(fā)電量為110.5億kW·h。按發(fā)電后每千瓦上網(wǎng)發(fā)電平均電價為0.25元計算,1年的發(fā)電帶來收益約為27.625億元。推遲10d發(fā)電將給業(yè)主帶來27.625億元÷365d×10d=7568萬元的直接損失。若計算上土料場和大壩填筑工作面的人員和設(shè)備窩停工費用,損失更大。

        由于備料15d的填筑所需工程量給業(yè)主帶來直接收益為27.625億元÷365d×15d=1.1352億元。備料費用所占費用比例為0.2012億元÷(直接損失0.7568億元+直接收益1.1352億元)=10.63%。

        4 結(jié)語

        礫石土料施工中因增加過篩、摻配、含水率調(diào)整工序,或遇當(dāng)?shù)卮迕褡韫?,不可預(yù)見的事件,業(yè)主要求的搶工等原因,可能造成不同程度的壩料供應(yīng)短缺,為保證大壩填筑需求,土料備料是必須的。高塑性粘土料因遇到不可預(yù)見的事件影響,也存在備料的需求。

        2015年10月20日土料場運輸中斷事件,如果通過備料措施加以避免,給業(yè)主帶來的收益將遠遠超過大壩工程所有備料費用。因此,合理選擇備料措施是必須的,也是科學(xué)的,對保證大壩正常填筑具有重大意義。

        鑒于長河壩工程遇到的問題,建議后續(xù)工程在施工組織設(shè)計中加以防范,若土料場距離大壩較遠和土料開采工程較高,在填筑高峰時,需考慮大壩正常填筑工程量所需15d的土料備料;在冬雨季時,需考慮大壩正常填筑工程量所需7d的土料備料,作為突發(fā)事件的應(yīng)對措施。

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