长河坝水电站大坝砾石土心墙料含水率调整工艺及设备选择_熊亮
第
二
篇水⑷ 水
电
工
程 的新 木技新 产 品和 工新
艺
长 河坝 电 站水大 坝 砾 石土 心 墙含料水 率
调 整 工 及艺设 选备
择
中 国水與
亮利司
电第水工程局五
有
公限
四
川
成
都
丨丨
摘
要 土 的料 含水 率 对压实 果 影 效 较大 响 乂 将，
含
水率 整调 至 最含 优 率水左 右土 料才 能碾。
密 实 圧而保从证 获 得 较 高 圧的实度 和 好 较 的防渗 效果 天妖 料
土本文
对 妖 天土料 的水烕 艺工 行 进 了
。手
试列赶论 证 最 線在 取 得满足 设计 要 卞的 砾 石 土 料 水含 率 的 问时大大 提 了高 土 的料 水调效 率 关键 词 长 河坝 电水站 烕 水 艺 推 土 工机挂 犁 铧
概
述
程 工 况概
长 河
坝水 电站 于位四 川省 孜藏 甘族
可段
，
自
冶 川定康 县 境内 大渡 河上 游全 河
一汤
口
以
下
是
渡 大河 域水流电 梯 级近期 发开 大的 水型电 工程 乙 正常 蓄 水 位 合 库容为 亿 具 有 季调节 能 力
，，
。
电站装 机容
量。
坝大 为 砾石土
，万
、
墙高
堆石 坝最大 坝高
，
，计设需 要 砾碎 土石 防渗 圧料 实方 约
间 为的 坡上边 距 下 坝址 ， ，
王要 料 为场汤 料坝场和 莲料新
场。
汤
坝料 场 位 坝 区 上 于 游 全汤 河左岸与 坝
汤
勾乙
，有
重
。丘
级
路公 与沿 大渡 河 道
省，
公
路连接 采条件 较好开 但 运 距 相对较 远
，
。
料 场土
、料。
要王属 冰积 堆 积含 砾 石碎土
，。
少
量为 坡积 堆
积
。，
地
坡 形度，
一为般
。
、
局
部
。
及
分
布高程
面
积
万多
为 耕 地 和 极少 量农舍
砾
石 土 料设 计技术 要 求
砾 石 土 料 计设 技 要木 求如下
±
，
筑料
，直
最
大粒 宜径 不 于 不大 低于
宜
，。
和
铺 土 厚 度的
，
粒径 大 于，
的
颗 粒 含
量不 宜超过
小于
的
颗含粒 量 不 小 应于
于
小
的 颗粒 量含不 于小
颗粒
级 应 连续配 并止防粗 料 集中架 空 象
，
现。
碾圧 后的砾 石 土于
，
、
料墙渗 透 系数不 于
大
，。
抗
渗透 变形的 破 坡 坏应降
其 大 渗 透坏破型 应 为 式流土 砾
石 土、
料 的墙 眭塑指 数宜 大
、于
，
于小
。
碾圧 的 后石 砾土 实度应 不 于低 度 分别密 小 于不
墙 圧实料度 以 全料 实 度圧 和 细 圧 料实 度进 行 双控制 料 的全 圧， ，
击
实功
土料
含
分 别 量为
，、
如
％、
时圧 后 干
实其他
含量土
控 制料 干密 度 可根据
?
6 4
8
?
高 建 坝设与 运行 管 理 技术的 进
上 述控展 制密 度 内 干 插 料 细实 压度不低 于；
击
实功
，
实后 干压 密度 不 于
小。
全
压料实度
挖坑灌（ 法水得 到 的全 料 密 度 干 室 大内 型 实 试击验 所得 全 最料。
大干
度密 细料；
料 实 度压检 测 宜用 采 三 点击 实法叫
汤 心 坝墙防渗 料土全 料 筑含水填应率为
土 料 水率 含 调 整旳必要 性
《 忘 忘 《
。為
为最
优水率
。
含汤 坝料 场土料 源量质 分布 均不 土勻 料 天的 然含率水与优含最水率有不 均同程 度 差 值 ，
，
极 少
处于 允 范 许围
。
合结前 期汤 坝 土料 复场 勘果 成期 开采过近程 中料检源测 情 况 及现
、
，
段阶新探增坑 确所定水 含 偏率髙 料土范 围 表 明现 阶段 汤 坝 土 料 内场，
土料含水 偏率髙
，
。土 料
的水 含率 压实效 对果 影响较大 须将 其必含 率水调 整 至 优最水含率左 右 土 才能碾压料
密实
从 保而证 获 得较高 压实的度 和 较 的 好 防渗效 果 因 此土料含水率 调 整 的是土 石坝 填筑
，，
关的工键 序
。
汤 坝土 料场 未发现含 水率 偏低 土 料 文 主本要 介砾石绍 土 料 的减水工 艺
，
。
土
料 调 水 量 的算
计砾石土 料 筑含填 率 水确定 天然 土 料 的最含优 率与水
料土均应 对 同不的 优含水 率最，
含 量
的关系 需 经过 系列 的击实 试 验求 得不 同砾石含 量 的，
含 量 与 最
含优水 的率关 系 图见
…
—。
最
优含水
率
％
譲
： 丄丄！
含
量
％
图
含 量与最优 含 水率关 系 曲 线
，石 土砾料，
含 量与含率在水上 情况述 通 过下系列碾 压试 能验获满得足设计要 求压的
。
实 度
同时获得 石 土 料砾的填 筑 水含率 《
為为
为
最含优水率
。
砾石土 料 水量 减 确旳定 考虑 土料 调水成后完需 经 过 装车运
输
、
，、
摊 铺压碾几 个 要重 序工 将损 部 失分
、，
水
分 此为 在保 确土 料 填筑含水率 控 在最制含优水率 后的的 水 含率应 最按含优 率水 的
一
范围 土 料内 水调完
，
成
围范进行控 制
，
。
般
水调过 程 中水含量 检 测 消 时 间 耗长较 致导各 调水时段 土 料的 水率不 含能 及时
获 ：，，
得
。
为此长河 水坝电 站 砾石 土 含料水率均用快采速 检 方测法 求 得具方 法如体下
。
土
与粒料 径 于 大土 所料占 的百分 数 测 定径小粒 于料 土的含 率采用 水 和饱 干面含水 率代 替 小 于土 的含 水率采用 大料
，
于精酒烧 燃法获得
；第
三
篇
水 水电利
工
程
的 新 技 术 新 产品 和 工 新
艺
根据 两、者 的 含 率 水对及 应的 石砾 量含按 照 加权法 计 算 料全 的 水率含待 调 水土料
的 水含 检率 测 完后成 根各 土据 料 优 含 最水 的率，
。
确土定 料 的
调 量水
。
土 料
调 水工艺 选择工 艺
流程
汤 坝 土
料 场含水率 调 整 总 体 艺 工流程 见 图
。
根据 建类 似已 工 经 验 程结并合 汤 坝 土
，料
砾场 石土 料料 源 质量 分布 况 情及含 水 率 差的 拟 异订 三了 具 种 体 水调 工
，
艺
。
土料开
挖上料运 输
含
率水不 合
格：
制
定 调
水
：艺
现场
水施
工
含水 率 格合
上 填坝 图
筑备存 防
护
汤
坝料土场 土 料 水 含 调率整 工艺 流程
规 常水调工 艺
。
常
规 水调工 艺为 推 土 机 待将调 水的土 料按 照 确 定的 度
（
厚进 行 平面 摊 在铺，
自，
然 件条 进行下含调 整水
。调
水程过 中试验 检测 人员 进行 含水 率的 跟 踪检 测 检 测合 格 后进
行
运 输 坝 填筑
上
。农用 四铧犁 调水 工
艺。
农
四 铧 用犁调 水 工 艺 推 为土机 将 待水 调 的土 料按照 确 定 的厚
度
进（ 行平面摊
?
65 0
?
高 坝建设
与 行运 管理 的 术进 技
展铺 铺
完筑成后 采 用农 用 铧四犁 进 行翻 调 水土，
。
水 过调程中 验试 检测 人 员 进 含 水率 行的
跟踪 检
测检测合 格后 行 运进输 上坝填 筑，
。
推
土 机挂 松 土 器 水工调艺
。
土推 机挂 松土 器 调水工 艺为 推 土 机 将 待 水调的 土料 照 确 定按 的厚 度
（
进
行 平
摊面铺 铺 筑完 后成采 用 推 土 挂松机土 器进 行 翻土 调 水 ，
。
调 水
过 程中 试验 检 人测员 进 行含 水
的 跟率踪 检 检测 合格测 后进 行运 输 坝上 填筑
，
调。水 工艺试验
根
据 同 调不 水工 艺 结 合 产生 进行 了 现 场 生 性产调 试 验 水试 验 统计 其 见
，表
，
。
表
含
°
生 产 调性水 试 统验计
施工含 摊 铺 度
（厚
实
含
际最优
含
士
翻
曰土
调
周水期）
整 后调
含编
号
工
艺
量率水
水
率水
率°
、照
率 频
次
水
率规
—常
般
农般
四
—
用
铧
犁推土 挂机—
松土
常器
—
规 般 般般
农用 四
—
犁铧
土 机挂
—推
土松 器常规
般 般 —般
用 四
农—
犁铧
推 土挂机
—土松 器
常规
—
般
般
般农用
四—
犁铧推
土机 挂—
松土
器
般
上述 试 验 测 成检果表 明各 调 水 艺工均 能 将 土料 含 水 率调整 施 工至含 水 范 率围
内
，。
但
由 于 水调 工 的 艺差 异 土料的 调 水效率 明显 同
不
，。
现 场调 水 过程 中各对调 水 工艺 进 了行 对
比
分 析 其各 调 水工 艺的优 缺 点 见表
，
。
第三
篇
水利 水
电工
程 的新技 新木产 品 和 工新艺 工艺
表调 水工
艺
水调
对比 析分
优卢
不
另 外增 加工艺 不
，
卢缺
常
规
加 增专 用设
调 水 周 备 期较长 调水 强 度 不得 到宜 保
障
农用， 四 铧 动犁 力不 足
舉率
一
，
次
翻 深土度 不
；率明
二质量
常
二，
宜 深 过 每 次 翻土 只能 进行 层 土表 ■
，翻
制赚
松
。
由
于调 水 场 地 起的
伏调 水备设在调
，
水面 上 走行困难
衣 整调 率效明 显土枓 上 质率量易 于得
工
， 土 推带机 有 的 松土 只 有 器 三根 宽 度约 为
齿 钩的
一
推
土挂
机到控 制
。
由 于
单
见 位 度 推 土机打
能取得更
，
般解
决相 对强 度 较低 的
松■土器
走 次的少 数 不 至于将 已 经翻 松的土
概
实，
額棚
好
的效果
的
题问
工
艺 选择
长
坝河水 电 站为 砾石 土 心 堆石墙 坝 大最坝 高 术 技标 准高 另 外受发 电 期 与工 度讯 期工的 制 施 限工 强度 高 于 建已同 类工程 结合期前料 场复勘 及上坝 过 程 料 原 检中测
，
。
，
，
，
况统 计 坝汤 土场 砾 石 土 料料绝 大部 分含 水 率 高于施 工 含 水 要 率 求对需 水含偏 高 土的 进料，
，
行规模 化调水 施工其 调 水强 度 方 满 能 足大 坝 填 需筑求
，，
综合。 建已类 似工 程 经 验及 调水 各工 的 优 艺 缺点 确为 保砾 土 料 石 调 的水强 度 及调 水 质
量满 足 坝 上填 要筑 求 河 长 水 坝电 站 用 推采 土机 松挂土 器 翻 土的 式方进行 含 水 偏 高 土 料
，的
调
。整
调 水设 改备进 与 论 证
为 了提 调高 效率 及水 调水 质 量 合结推 土 机 的 力 及动 调水 试 验程过中 暴 出露 的 问 题
，
对调
水 设 备进 了 改 行进
根
据推
土 机 动的 力 和机宽 身度设 计制作
，了，
个
犁 的铧 松 土器两 次翻土
，能
将 待调 水 土 料 全 部 刨 松且 翻 土深 可 度达，
。
将 翻土 设计 制板作为倾斜 满 足 翻 的 作料用 能 下将部 的土 料 翻 到表 面 提 高了 土
，，
料 调
效水
率。
调 设备改水进 后 进 行了调 水效 率 及 调 水质 量 的 论证 见 表
，
，。
?
6 5
?
高2坝 建 与设运 行管 理 的技 术进 展 表
实际含最 含
优 调整后 的 效 率 和 质 论 证量
调
水
加含量
八
里
施工
含
摊 厚铺度
水率
水率
水率
度温
风速
日翻
土照 频率
调 水
周、
田
调
整 含
后率水
次
推土机一
抓
）
挂犁
铧推
土机
一
般犁 铧挂推
十申
一
般
挂犁铧
注铺 厚料度根据 铧的 最 大犁工深 作度确定 ：
般
。
破
石 土料用 采推土 机 挂犁 铧的 工艺进 行调 时水在 含水 偏 髙土料 铺料厚 度 固 定为
及 外界 环， 不境 的变情况 下翻土 频 固率 定
为
，
次。
考虑 土 料的 摊铺 调 装 运水等 工 序、
。、
，
含 偏水髙 土料在
一
工 个
，
作
日
内
将能水 含率 整调 至 工 施允许 范 围内
，
提 高 为调水 效率 小减 调水 场 地使用 的面 结合大积坝 填筑 过 程中砾 石土 料的 供料 求需对 调场 水 地 划规 为三 个 作业区循 环流水作 业
，
。
作各 区 调业水 面
一积
面致 积小大根据
，
调
水度强及土 料需 求 确量 定调 分 水区规划 见
，图
。
偏镭 区
摊‘
、 作业
‘
区
、
图
料 验 试测 检 与装运 上 坝
区
一）
调 水分
区规
划结
语
，
推
土挂 犁机铧的 土 料 翻土 备设已 设 制作 完成 并计在 长河 碎石坝 土料 的水含量 调整 中 投 人运用运 用结 果 说明 调 水设改备后 其进调水 质及量调 强水度均满足 坝 填 筑上 要求 目，
，。
前
共完成，
于万
含 水偏 髙 土料的调 整 该 部分土料 上坝碾 压后现 场检 测 结果 明表 含水，
率 及压实 度均满 设计 足 要求
。
采 用 推土机挂 犁铧进行 水含偏 髙土 料的 调整 能有 的效 用利 推 土机 的动力 避免浪 费翻土 效 率得 到 了 显著 提的 髙 同 减时小 调 水 场 减 少地 备设配 置 节 约备 设 运 行 时 间降低，
，
。，
，
，
燃油 消 耗和 燃 的气 排 有放 于 环 境保护利能取 得 较好 的综 效 率 可合为似 类工程 提 参考供
， ， ，
依
据
。