高混凝土面板堆石坝施工关键技术
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2.1 坝体填筑料与开采料的关系及坝体填料规划策略

2.1.1 大坝的基本分区及对填料的要求

现代混凝土面板堆石坝的标准断面结构是:面板、垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石区、下游堆石区、底层区。其中,次堆石区的坝体填筑料对岩石物理指标的要求与其他区相比,要求相对较低。主要分布在坝体的中下游部分,其工程量占坝体填筑总量的30%以上。

2.1.2 开采料的基本分布及开挖出料的进程规律

岩石的风化程度,一般是从外至里,从强到弱。而一般开采得进程,则是从外到里、从上至下。那么,在采用明挖开采的方式下,获得石料的规律则自然为:先获得风化程度高的石料,后获得风化程度弱的石料。

2.1.3 坝体填筑料与开采料的关系

坝体填筑工作面是接纳开采出的填筑料的载体,而开采工作面是坝体填料的供应源。要实现供求平衡的前提是:在同一时段,开采工作面与填筑工作面的石料物理性质应是同一的,数量亦是同一的。在整个挖填施工的过程中,应通过调整,实现全过程的同一。要达到这一同一性,必须对:坝基开挖施工提供坝体填筑工作面的进程规律、坝体填筑施工对不同技术要求填料的进程规律进行分析。由于以下因素的影响,调节挖填的施工进程,掌控次堆石区填筑料的料源开挖进程成为减少料源开挖量的关键。

(1)建筑物基础开挖在施工总进度安排中,往往较早,一般其开挖出的风化岩石大多数很难直接填筑至坝体,从时间上很难匹配,必须布置一定的存储场地。直接能够上坝的往往是建筑物基础后期开挖料与料场剥离深度较大,时间靠后的部分料源。

(2)料场开挖的风化岩石,在覆盖层揭开之后,在新鲜岩石出料之前。此时,坝体的3C区工作面是否及时提供,是能否最大程度利用风化岩石上坝的关键。

(3)料场风化岩石利用的程度,是能否减少坝体新鲜岩石开挖量的关键。也是减少料场总开挖量的关键。

2.1.4 坝料规划策略

据上所述:料场的开挖时序是:自上而下。坝体填筑的时序是自下而上。岩石风化的规律是:自外到里。获得石料新鲜程度的时序是:先弱后强。那么,为了减少堆存量的关键则是:要尽快开辟坝体3C料区的填筑工作面,使3C料区的填筑与料场上部开挖的时间关系相匹配。据此规律,可制定出填筑时序和开挖料至填筑区指向的规划原则,这个原则可适宜于岩石风化具有一定梯度料场情况下的坝料开采与坝体填筑施工,且具有一定的普遍性。

在同时段,料场开挖料指向相适应的坝体填筑区,是达到施工经济目的之有效方法,制定适合的挖填流向和相应的填筑时序。使新鲜程度较低的石料更加集中用在3C区,减少新鲜程度高的石料在3C区的用量。可实现弃料最小化的目标。下面以实际工程为例,进一步说明此问题。