昆明龙慧工程设计咨询有限公司 白昆生

　　玉龙县岩洛水库为典型的高寒山区，工程区主要为山地寒温带（海拔在2986～3817m），最高月平均气温15.7℃，最低月平均气温为1.4℃，。水利工程施工质量受天气、温度影响非常大，高寒山区夏季雨水多，冬季气温低，这就给施工组织措施提出了严格的要求。该工程在设计中也提出了很多其他工程的成功经验，但每个水库的边界条件都是唯一的，在借鉴其他工程经验的同时，必须结合自身实际情况，通过现场反复实验，同时进行了施工过程的资料整理和分析，各项指标均满足相关规范，该工程的施工方法、施工措施是云南高寒山区同类工程的成功范例。

　　工程位置示意图

1绪言1.1工程基本情况

　　岩洛水库位于云南省丽江市玉龙县巨甸镇路西村委会境内大羊场，距丽江市玉龙县城约157km。水库所在河流为岩洛河，是新足河的一级支流，金沙江二级支流。 流域最高海拔为3817m，最低处为岩洛河与新足河的交汇口大岩洞，海拔为2015m。流域总面积约56.5km2，主河道长约16km。水库坝址以上流域面积24.5km2，主河道长7.1km，河道平均比降13.2‰。 

　　水库枢纽建筑物主要由大坝、输水隧洞及溢洪道组成。水库大坝为粘土心墙风化料坝，坝顶高程为3010.30m，坝顶宽度6.0m，坝轴线长157.00m，最大坝高为53.30m。输水兼导流隧洞位于左岸，全长372.70m。溢洪道位于顺流右岸，为开敞式溢洪道，全长243.60m。灌区输水配套工程主要由管道和渠道组成。灌区供水管道为DN400mm钢管，长7.3Km。灌区明渠为混凝土衬砌渠道，长12.7Km。

1.2水文、气象

　　工程区多年平均气温12.6℃，极值最高32.3℃，最低-11.2℃。多年平均降雨量约为1130mm，多年平均降雨日数132天，多年平均径流量为0.397m3/s。

　　设计洪水为30年一遇24h洪量为126 m3/s，相应洪峰流量为68.1 m3/s；300年一遇24h洪量为200 m3/s，相应洪峰流量为110 m3/s。

　　入库泥沙,岩洛水库坝址以上多年平均总输沙量为11025t，悬移质多年平均含沙量为0.74kg/m³。

1.3工程地质

　　测区属石鼓褶皱带塔城—巨甸褶皱束，其地质构造环境复杂，深大断裂具有多次复活的长期发展历史，是多条活动构造的交汇点，为构造的强化地带，是未来的潜在震源区，区域构造稳定性属于较差。根据1/400万《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001），工程区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45s，对应地震基本烈度7度。

　　拟建岩洛水库库盆座落在泥盆系下统冉家湾组薄层状含二云绢云微晶片岩、中层状绢云石英片岩、含二云斜长石英绢云微晶片岩、含黑云白云绢云微晶片岩、片理化石英质砾岩和二叠系下统致密状、杏仁状玄武岩及三迭系上统石钟山组粗砂岩、砂砾岩夹泥岩、粉砂岩、砾岩之上。深部微风化—新鲜岩层裂隙不发育或少量发育的裂隙趋于闭合，透水性弱，可视为相对隔水层，不存在库盆底部渗漏问题，库区蓄水条件良好。

　　防渗土料场由1、2号土料场构成。1号土料场位于岩洛水库库区右岸平缓地带，2号土料场位于岩洛水库库外分水岭外侧山洼平缓地带。其地层岩性为第四系全新统残坡积粉质粘土、含砾粉质粘土。

　　工程所需风化料可就地开采生产，风化料场位于拟建岩洛水库大坝上游顺流左岸，料场出露二叠系下统（P1）灰、深灰色致密状玄武岩，岩质较坚硬，岩石为强—弱风化，节理、裂隙发育，岩体完整性较差，易加工成风化料，质量较好。

1.4主要建筑物

　　水工建筑物主要包括水库枢纽与灌区输水配套工程。水库枢纽主要建筑物由大坝、输水隧洞及溢洪道组成；灌区输水配套工程主要由管道和渠道构成。

　　大坝为粘土心墙坝，坝顶高程为3011.00m，坝顶宽度6.0m，坝轴线长157.00m，最大坝高为54.00m，上游坝坡坡比分为二级为1:2.5和1：3.0，下游坝坡坡比分为三级为1:2.25、1:2.5和1:2.0。粘土心墙防渗体顶部高程为3010.60m，高于校核洪水位高程3009.93m。心墙顶宽3.0m，最大断面底宽为40.52m，上、下游坡均为1:0.35，在心墙上游设置一层水平厚度为2.0m的混合过渡层，顶高程为3009.03m；下游设置两层水平厚度各为1.5m的反滤过渡层，顶高程分别为3009.03m和3007.39m，心墙最大断面底板高程2957.00m，底部设宽6.0m、厚0.60m的C20砼灌浆盖板。

　　输水兼导流隧洞布置于顺流右岸，全长367.00m。由进口八字段、有压洞身段、竖井闸室段、无压洞身段、消力池段等组成，进口设计高程为2979.90m，均采用C25钢筋混凝土衬砌。

　　溢洪道布置于顺流右岸，为开敞式溢洪道，全长276.86m。控制段为宽顶堰，堰顶高程为3007.39m（正常蓄水位），由进水渠段、控制段、泄槽段、消力池段、出水渠段组成。

　　灌区供水管道为DN400mm钢管，长9.6Km。灌区明渠为C20混凝土矩断面，长14.0Km。

1.5投资概算

　　工程总投资15851.30万元，其中工程部分投资为14378.91万元，移民和环境部分投资为1472.39万元。

2施工组织及技术管理2.1主要技术指标

　　流域总面积约56.5km2，水库坝址以上流域面积24.5km2，岩洛水库坝址以上控制的径流面积为24.5km2，总库容为666.44万m3，水库拦河坝为土石坝，设计洪水标准为30年一遇(P=3.3％)，校核洪水标准为500年一遇(P=0.2％)，水库枢纽区泄水建筑物消能防冲洪水标准为20年一遇(P=5％)。

　　大坝为粘土心墙坝，坝顶高程为3011.00m，坝顶宽度6.0m，坝轴线长157.00m，最大坝高为54.00m。风化坝壳料填筑35万m3，粘性土料10万m3，心墙反滤料填筑2.6万m3。

　　粘性土的填筑标准应以压实度和最优含水量作为设计控制指标，压实度取P=98%，设计干容重1.41t/ m3，设计最优含水量ωo=29.7%,不超过-2%～+3%。

　　本工程防渗土料碾压后渗透系数应小于1×10-5cm/s。

2.2主要施工机械

　　主要施工机械设备表

2.3施工总进度

　　本工程施工总进度按目前国内地方水利工程一般施工水平安排，根据《施工组织设计规范（SDJ338-89）》（试行）及结合工程实际，烟草项目要求主体工程必须两年完成,但该工程由于地理位置特殊，工程区海拔高程3000m以上，夏季雨量大,时间长，冬季气温低，对上坝土料的碾压及混凝土浇筑质量及施工速度影响很大，有效施工时间相对减少，工期安排相对较长，批复的施工总工期（不含筹建期）为29个月。

2.4粘性土的填筑施工应具备的基本条件

　　工程所需土料场位于库盆右岸的缓坡地带，高程在3000m以上，地形处于背阴面，太阳的入射角仅十几度，在低温条件下要降低含水量，本身就是很难做到的事。而冬季粘土心墙施工的主要问题是土料本身的防冻及降低含水量，在含水降到最低限度时，必须保证土料的运输、填筑过程中热量损失最小，在碾压过程中才能保证压实度的要求。同时还要保证下层土的表面不能出现冻结现象。如土料中混有冻土结块时，其含量要控制在5%以内，而且不能集中，块径不得超过铺土厚度的1/4。

　　施工过程中，环境气温不低于5度。土料场应尽量开采后在当阳面摊晒，以提高土料温度，降低含水量。碾压时土料的温度应该控制在2度以上。

2.5粘性土料场的开采及要求

　　防渗土料场表层为第四系全新统残坡积层，上部0.2～0.5m为耕植土，植物根系发育，结构松散，为无用层。下部为棕红、褐红色含砾粉质粘土，有用层平均厚度3.75m，下伏地层岩性为二叠系下统喀大崩组（P1k）致密状、杏仁状玄武岩夹灰岩透镜体。

　　由于土料场地势平缓，海拔高，雨量充沛，植被好，又处于背阴处。其天然含水量偏高，均在36%左右。根据土工实验，其最优含水量应控制在29.7%。只靠开采及运输的短时段，无法保证其含水量能降到接近最优含水量。设计采用去出无用层后，根据实际地形及常年风向，提前3个月，事先在料场开挖30m ×30m的排水网槽，深度平均3.0m,宽度0.8-1.0m。做好排水措施，保证槽内不集水。在实际施工过程中，为保证土料的含水量降到最优含水量。在上坝前的15天左右进行开采，为保证土料混合均匀，料场采用立面开采，运至储料场进行二次翻晒，通过现场碾压实验及实际施工检验，各项指标均能达到相关规范要求。

2.6土料上坝后层厚及碾压要求

　　采用进占法铺料，每层铺料厚30cm（心墙上、下游过渡层同高）， T140推土机平料，YZTY-22KM振动平碾碾压8遍，边角地带用蛙式打夯机夯实。经检查各项指标合格后进入下一道工序。靠近岸坡振动碾无法进行碾压的部位，铺料厚15cm，用蛙式打夯机夯实。

　　现场施工碾压实验特征参数择录表

　　从表中的数据可以看出，控制最优含水量对工程质量尤为重要。

2.7土料上坝后坝体铺压结合层的处理

　　为了减小低温冻结对每层坝面铺压结合密实的影响，施工过程中一般采用即装、即运、即铺、即碾压的方法。铺土与碾压的时间间隔不应大于2小时，碾压完成后，如果要隔夜的粘土表层，必须用土工膜覆盖保暖，避免夜晚温度低于零度时产生表土结冰，破坏土体正常结构，形成人为水平渗漏通道。通过实践，第二天表层土的温度可控制在5度左右，可保证下一层粘土的碾压质量。

2.8实际完成工程量

　　工程自2017年7月开工至2019年2月共20个月的工期，受天气因素影响很大，实际完成大坝回填工程量为坝壳料17.3万方，心墙料3.6万方。业主要求的主体工程完工时间是2019年5月31日，最终完成时间是2019年11月30日。

3工程效益3.1人畜饮水供水效益

　　灌区设计新增灌溉面积为1.10万亩，改善灌溉面积1.60万亩，并解决0.26万人、1020头大牲畜、3180头中牲畜的农村人畜饮用水。

3.2防洪效益

　　岩洛水库建成后，可解决严重的人畜饮水问题。其次，水库建成后在汛期可调蓄洪水，使下游万亩农田及沿河村镇人口生命财产免受洪灾。

3.3经济效益

　　岩洛水库枢纽工程通过国民经济评价指标计算，项目的经济内部收益率（EIRR）=9.50%≥7%社会折现率，经济效益费用比（EBCR）=1.33≥1，说明本工程可得7%的社会现值回报外，还可获得5372.55万元的现值超额社会盈余，国民经济评价已满足“规范”要求，所以该工程在经济上有一定的社会效益，是合理、可行的。

4结语

　　该项目为云南省较为典型的高寒山区土石坝在建工程，本文仅根据工程的设计边界条件，实际天气条件、实际施工机械。总结了降低含水量的料场开采、土料运输、土料保温等的施工方法及工程措施，进行大会交流，望各位同行提出宝贵意见，相互学习。