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莲花面板堆石坝填筑施工组织设计连花面板堆石坝填筑施工组织设计
关键词寒冷地区面板坝填筑施工组织莲花水电站
摘要莲花面板堆石坝填筑施工中，注意对筑坝料源做出符合工程实际情况的规划：利用其他建筑物的开挖
料降低造价：采用分区填筑的措施T／CECS 717-2020 城镇排水管道非开挖修复工程施工及验收规程(完整正版扫描、清晰无水印).pdf，加快施工进度和解决寒冷季节施工问题：方便的上坝交通道路网和良好的
路面，为高强度填筑提供有力保证：选择合理配套的施工设备使设备得到优化利用
若要充分发挥面板堆石坝的特点，除坝工设计
理论不断完善提高，做出技术保证外，施工组织设
计和施工管理也起很重要的作用，在按通常规划进
行施工组织设计的同时，莲花大坝结合工程实际情
况，如在寒冷冬季填筑这一控制因素，使面板坝的
填筑速度快，与其他建筑物施工干扰小，是面
板坝工期短的主要原因。为充分发挥这些优势，在
施工组织设计和管理中，应对坝料供应做出详实的
莲花大坝总填筑量达390万m”，做好料场开采
规划非常重要。首先须重视料场的开采条件，即无
用层开挖量小；料场地形有利于开采面的形成；开
采面要达到一定的规模和数量，一次爆破量要与上
坝强度相适应；开采面要有轮流作业条件，作业面
之间无干扰或干扰小；要有不同规格坝料的开采
面。第二是坝料外运条件，料场要有车辆调转场地，
临时堆料场地，并且要和上坝公路网相连接。第三
是料场位置和数量，它对上坝强度和经济性起决定
作用。根据上述原则，确定溢洪道为主料场，开采
254万m”，辅助料场为2号、3号、4号料场，距大坝
距离分别为1.5km、4km和0.5km，开采量分别
为60万m、56万m和8万m。
备料是面板坝施工中不可缺少的一项工作。国
内外工程实例中，无论是快速填筑达到预期目标的
工程，还是工期拖延的工程，均与备料有密切的联
系。在料源规划中，必须计入备料这一关键因素。备
料过多，势必造成不必要的二次倒运和采用设备的
过早投入，增加工程费用；备料不足，又将影响填
筑速度，导致总工期拖延的被动局面
1.2.1总量平衡控制
地处寒冷地区的莲花工程有这样的特点，一年
当中，寒季填筑量低，暖季填筑量高，整个工期当
中，初期填筑量低，中期抢度汛时填筑量高。1993
年大坝填筑总量36.6万m”，1994年填筑量64.3万
m”，1995年增至130余万m”，1995年度大汛，汛前
月最大填筑强度达27万㎡”，最大日填筑强度突破
1.3万m。在大坝下游开辟备用料场，把开采强度
大于填筑强度的料运到备用料场备用
1.2.2料场平衡控制
工程初期，坝体本身的填筑区受其开挖施工的
影响，尤其是趾板部位的开挖、清基混凝土浇筑
等工序多，工期较其他部位长，必然制约垫层过
渡层及相应部分堆石区的填筑。这就要求坝体必须
进行分期填筑，另外垫层料由于冬季不能洒水，不
易压实，多安排在暖季施工。
垫层料过渡料对岩石强度级配要求高，尤其
是垫层料，采石场不宜获得合格的料。本工程的具
体做法是，在引水导流洞开挖时，就对洞挖料进行
级配分析及碾压试验。厂房基础开挖料洞挖料经
过大块石剔除处理，可作为过渡层备用料。垫层料
还需进一步破碎，掺细料作为备用。垫层料与过渡
料数量相当，约14万m”，破碎掺混强度低，事先备
在枢纽布置中，引水发电、泄洪建筑物均独
立于大坝布置，有约420万m”的石方开挖，在坝体
填筑中合理利用这部分开挖料，使面板坝能反映出
当地材料坝所具有的这一优点，同时也可减少弃料
对工程周围自然环境的不利影响
2.1开挖料质量和利用率
开挖料质量是决定可否利用和填筑部位的控
制因素。因此，在前期设计阶段就按料场标准进行
有关部位的地质勘察工作，保证设计中比较准确地
计算出开挖料利用量。
开挖方式对开挖料利用有很大影响，溢洪道要
根据要求做出开挖规划，进行开挖面、开采型式和
出碴交通布置。避免施工中随意设开挖面；剥离料
和利用料掺混形成废料；不同等级利用料掺混致使
利用标准降低等浪费。溢洪道开挖料除覆盖层和上
部风化弃料以外，其余料均根据其质量分别填筑到
二坝及大坝主、次堆石区。开挖石方利用率达
开挖料二次倒运是提高利用率和利用价值的
一个重要环节。溢洪道、引水洞等开挖强度由施工
总进度控制，与坝体填筑可接受强度存在差别对
部分可利用开挖料进行二次倒运是不可避免的，在
满足备料要求情况下，尽量减少二次倒运量，降低
工程费用。但垫层料的加工掺混全部都需要二次倒
运部分级配不合格的填筑料，也需要二次倒运，以
便掺入不足的粒径成分，满足上坝要求
2.3利用洞碴料制备垫层料和过渡料
利用料场开挖，理论上可以开采出合格的垫层
大粒径料和过渡料，由于这两种料对岩石的新鲜程
度和强度要求较高，而料场中岩层分布不均匀，需
经常调整参数。经多次爆破试验，小于5mm的细
粒含量不超过10%，要增加细料需加密钻孔，增加
藏较深，岩石新鲜，开挖时就进行级配分析及碾压
试验。经大块剔除处理，具备合格过渡料的一切条
件。垫层料过渡料合计29.6万m”，洞挖石方30余
受河道地形条件、坝体填筑量和总进度、导流
和度汛、面板坝自身特点和所处环境等方面因素的
制约，坝体分区填筑是加快施工进度的措施之一。
坝址河谷较宽，坝顶长902m。为降低度汛挡
水要求的填筑强度，在导流条件形成前进行左岸阶
地的坝体填筑，利用右岸主河道分期导流。1994年
10月导流洞完成后，进行主河道截流和坝体填筑
为保证两期填筑堆石体变形协调，避免不均匀沉降
而导致开裂，一期填筑侧坡不陡于11.3，填筑上
升18m留一10m宽平台；二期填筑时对侧坡表层
进行处理，对1m宽度一期堆石进行扰动，去掉超
径块石，保证设计级配，并重新碾压
3.2趾板施工期分区填筑
趾板基础处理和趾板浇筑要滞后于堆石区基
础处理，为不影响坝体填筑，先行填筑次堆石区和
部分邻接主堆石区。趾板后留40m宽坝体，待垫层
区和过渡区具备填筑条件时，再尽快拉平填筑面
接触面仍按分区填筑措施进行处理
1995年坝体预留250m缺口过水度汛，缺口高
程172.0m，缺口两侧坝体继续填到180.4m高程
度汛后暖季施工的时间很短，次年坝体要挡300年
遇的大汛洪水，坝体需填筑到217.2m高程，若
全断面填筑，填筑方量约150万m”，上坝强度较大。
为确保大坝按期达到拦洪高程，坝体采用临时断面
进行填筑。达到高程后，再填筑下游次堆石区留下
垫层作为第二道防渗线，设计要求压实干容重
不低于2.19t/m”，小于5mm的细粒含量为20%～
40%，小于0.1mm的细粒含量不大于5%～8%。
这种料不洒水无法达到要求密度，而冬季施工又无
法洒水，前两年冬季采用分区填筑。后来通过大量
试验，采用粗碎石··细碎石·水洗砂=41·.的垫层
料，代替原来的粗碎石内加入20%河沙的垫层料，
成功的解决了冬季不洒水施工问题，也解决了冬季
目前，普遍采用大吨位自卸汽车作为坝料运输
设备，好的路况和方便的上坝公路系统不仅有利于
高强度填筑，也有利于提高车辆的完好率，而使车
面板坝与心墙坝在上坝交通布置上的主要区别
是上游坝面无法形成上坝路线。在趾板浇筑前及坝
体填筑位于基础底板部时，上游有（下转第55页）
正常运行和外部短路时横差保护的不平衡电流是难以
估算的，所以整定计算应结合发电机短路试验以实测值为
依据，再按导则及有关资料介绍的公式校核后确定
莲花水电站首台机组发电前，短路试验做了两点，即1
：0.21和I=1.0In，在横差保护滤波环节之后实测不平
衡电流为0.015A和0.11A，再按1/X。"与基准电流的乘积估
算发生最大外部短路电流时所对应的最大不平衡电流，然
后乘以可靠系数和非周期分量系数得出。其结果与导则规
定的经验公式In=0.03Ie相近。
为了计算横差保护的灵敏度，必须计算发电机内部绕
组的各种故障，很复杂，目前大多数工程师们尚不了解，因
而实际上无法要求作灵敏度校验
最小动作电流按实测的最大不平衡电流乘以可靠系数
确定：最小制动电流按负荷电流整定，差流平衡系数取1.0，
标积制动系数亦取1.0这里需要说明的是：比例制动式差
动保护的制动系数如为K时，那么标积制动系数应为K1=
数取为1.0后可以保证在外部短路时，获得最大的制动量，
而对于内部故障又不致影响灵敏度。
发变组标积式差动保护整定基本上与发电机相同，只
不过加了二次谐波制动系数，按经验取0.15.差流平衡系数
（上接第27页）临时上坝道路，但由于坝体填筑上
升而中断。在大坝左岸始终保持一条与上游联系的
4.2不同高程上坝路线
坝基及底部填筑时，上坝道路设置方便，在上、
下游及左岸均设有临时上坝道路，但随坝体填筑上
升，随意设置上坝道路很困难。大坝右岸较陡无法
上坝，只能在左岸阶地设上坝道路，为了不影响上
坝强度，所修路面宽11～12m，设专人维护。坝下
路为三级路，混凝土路面。
施工设备选择是满足填筑强度和质量要求的
关键，应根据填筑中钻爆装载运输铺料和碾
压等主要工序特点，选择生产能力配套的施工设
备，避免出现设备不足和闲置情况。
运输车辆具有通用性，在施工中需求量大，主
次堆石选用前苏联产42t和32t别拉斯牌自卸车
垫层和过渡层由于水平宽度只有3m，选择前苏联
产12.5t的卡玛斯自卸车
不再是1.0，计算结果是0.905，微机发变组保护装置实
为0.82，因为计算公式中没有考虑到互感器的实际误差
4.2.3增量差动保护
最小动作电流增量亦按实测的最大不平衡电流乘以可
靠系数确定，但考虑互感器变比等差异及励磁涌流的影响
应适当提高可靠系数。因为莲花水电站发变组断路器设在
主变高压侧，在变压器空投时经实测，励磁涌流明显低于以
往断路器设在发电机出口时的变压器空投值，不足2倍，再
加上初期发电的最小运行方式，差流速断暂按6倍额定电流
整定，其余参数整定与标积式差动保护相同。
装置由A、B两面标准屏组成，采用综合出口方式，按
保护动作性质分类合并后，分别作用于机组全停、解列灭
磁解列和减负荷，由于电站按无人值班（少人值守）、梯
调遥控的管理方式设计，且以计算机监控为主，保护动作
后，要求输出的节点数量较多，那么，对于具有双跳闸线圈
的断路器跳闸停机、减负荷，包括计算机减负荷和常规设
备减负荷，均由综合出口设在A、B两面屏下面的大中间
继电器引出。对于信号、故障录波、计算机输入信号，则由
插件箱中的小密封中间继电器引出
，王维俭.发电机内部短路主保护的设计研究
其他设备多为专用，特别是碾压设备，本工程
将平碾换成凸块碾压可用于二坝粘土心墙的碾压。
5.2寒冷季节施工环境
要考虑设备在冬季低温条件下运行的可靠性
和灵活性，如各种设备均停放于露天，应便于冷起
动。再如冬季开采，特调进适合寒冷季节作业的美
国CM351型钻机.使所需坝料得到充分保证
邻接工序的施工设备容量匹配，可充分发挥设
备的效率。本工程采用4.6m电铲和3m装载机配
42t32t20t自卸汽车上料，采用T330D85
坝体填筑是整个枢纽施工组织的核心内容。它
不仅是设计中应认真研究的内容，也需在施工管理
中系统地全面地考虑；并需根据施工中出现的具
体情况，与工程实施各方案密切配合，进行灵活地
操作。莲花工程比原计划提前两年工期发电，就是
WATERPOWER
No.10 October 12,
(Total No.294)
pck filling of the dam in L anhua Hydropower Stati
W ang Rongsheng, L iu Si and Han B ingyang (China W ater Conservancy and Hydropow er Engineering Bureau 1)
dropowerStation
W ang Rongsheng, L iu Si and Han B ingyang (China W ater Conservancy and Hydropow er Engineering Bureau 1)
dropowerStation
Abstract The concrete face rockfill dam ofL ianhua Hydropow er Station is the first large scale face rockfill dam in the cold region
in China at present. Because the rock quarrying and filling are greatly influenced by the clm ate, the construction method and
quality control are the most key link in the construction of rockfill dam. During the constructon perbd of L ianhua dam, the
quality control in the w hole construction process has been guaranteed to achieve the high quality and effectiveness of the project
tion of the check and accep t m easures, and the special quality control schem es in w inter seasons.
DangLianw en(SongliaoRiverW ater Resources C
SuJialin(Northeast China Investigation and Design
Su Jialin (Northeast China Investigation and Design Institute)
Key words co Id regpn, concrete face dam, fillng, constructpn organizaton, L lanhua Hydropow er Statpn
Abstract In the filling construction of L ianhua concrete face rockfill dam,we have paid attention to plan the material
sources according to the actual conditions, such as, using the excavated m aterials in other structures in order to reduce the
co st, adopting the m easures of filling by zones to quicken the construction progress and solve the construction problem s
during the co ld seasons, using the convenient tran sportation roads to the dam and good road surface quality to ensure the
high inten sity filling. and selecting the rational construction equipm ent to m ake full use of the all equ pm ent.
Brief analysis onthe curta ingrouting effectiveness of the dam of L anhuaHydropower Station
Zhu Chunx iang and Zhang Jianye (Heilongjiang Provincial Hydropow er Construction M anagem ent Bureau)
W ang Huix ian (Northw est Ch ina Investigation and Design In stitute)
Key words consolidaton groutmg. curtam grouting. linear regresson equaton, groutimg effectiveness, L ianhua dam
苏建函消防[2021]171号江苏省建设工程消防设计审查验收常见技术难点问题解答.pdfAbstract The curtain grouting for seepage contro1 in the L ianhua dam includes the grouting in the right bank (50m long)
The total length of the curtain for the dam is 1079.503 m. The grouting amount in 1178 conso lidation grouting holes is
8068 m and that in 750 curtain grouting holes is 18724m . The total cement consumption is about 510 ton. The curtain in
the left bank is linked w ith the curtain of the second dam. After the grouting, the check show ed that there is no obvious
fectivenessof the curtaingrouting should befurther checked
Guo Q ingli and W ang Jun sheng (Ch ina W ater Conservancy & Hydropow er Engineering Bureau 1 )
DL／T 5161.10-2018标准下载Key words installation on the site.generator's runner, w elding. technique,L ianhua Hydropow er Station
Abstract The installation of the runner of hydrogenerator generally uses the holder welding. auxiliary vertical steel bar