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隘口水庫大壩工程施工技術綜述

文檔作者：徐更曉孫洪濤文檔來源：中國水利水電第十一工程局有限公司		更新日期： 2026年09月03日	點擊數：
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LOW CARBON WORLD 2024/11
隘口水庫大壩工程施工技術綜述
徐更曉袁孫洪濤
（中國水利水電第十一工程局有限公司，河南鄭州450000）
【摘要】重慶市秀山縣隘口水庫大壩壩基及壩肩的巖溶極為發育袁地質條件極為復雜袁工程建設過程中面臨
一系列的技術問題遙基于此袁介紹隘口水庫大壩工程概況袁對壩基開挖堯壩基固結灌漿與帷幕灌漿堯壩體施工堯
瀝青混凝土心墻施工堯右岸大型溶洞處理等方面的施工技術進行總結袁以期為相關工程提供參考遙
【關鍵詞】壩基開挖曰超深帷幕曰壩體施工曰瀝青混凝土心墻曰溶洞處理
【中圖分類號】TV541.1 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-2066（2024）11-0052-03
1 工程概況
1.1 基本情況
隘口水庫位于重慶市秀山縣隘口鎮，大壩位于
岑龍河與涼橋河匯合口下游500 m 處的平江河上，
距秀山縣城30 km。水庫以灌溉和城市供水為主，正
常庫容為3 027.4 萬m3。水庫大壩工程主要由高度為
111 m的瀝青混凝土心墻堆石壩、寬度為16 m的開
敞式溢洪道、高度為55.1 m的岸邊斜臥式取水塔及
引水隧洞等組成[1]。
1.2 水文氣象
水庫所處地區屬亞熱帶濕潤季風氣候區，多年
平均降水量為1 317 mm，多年平均氣溫為16.5 益，
1 月份最低平均氣溫為5.0 益，7 月份最高平均氣溫
為27.6 益。
1.3 工程地質
壩基處河床寬110 m，壩軸線處覆蓋層厚6.5耀
12.8m。壩基處灰巖、白云巖的飽和抗壓強度為45 MPa耀
55 MPa，砂礫卵石承載力標準值為0.5 MPa。壩基巖體
巖溶強烈發育，壩址總平均溶洞直線率為10.24%[2]。
1.4 建筑材料
壩體堆石料采用干洞料場的塊石料。該料場位
于平江河左岸干洞，距壩址0.8 km。巖性為灰巖，有
用儲量約為4.2伊106 m3，也可用于混凝土骨料加工，
滿足工程需求。
1.5 工程量堯工期
土石方開挖總方量為60 萬m3，溢洪道及進水口
等結構混凝土為18 萬m3，固結灌漿6.5 萬延米，帷
幕灌漿13.6 萬延米，壩體填筑總方量為158 萬m3，
瀝青混凝土心墻為10 949 m3。
施工計劃工期：2008 年8 月1 日開工，2010 年
7月31日完工，總工期為730 d。由于壩基巖溶、右
岸溶洞群超過原勘察情況，其設計處理方案確定經
歷了漫長的過程，施工難度及工程量的增加，使施工
工期滯后較多，最終于2014 年12 月15 日水庫開始
蓄水。
1.6 施工導流
采用導流隧洞結合導流明渠聯合過流，枯水期
明渠不過流。
1.7 砂石加工及混凝土拌和系統
大壩下游約500 m 處的左岸灘地布置200 t/h 砂石加工系統、HZS120 拌和站、LB-1000 型瀝青拌
和站各一座。
2 壩基開挖
2.1 壩基設計開挖分區
壩基設計開挖分區如表1所示。
注：壩基按溶蝕程度分為玉、域、芋區，玉區為溶蝕巖體區（帶），域區為溶蝕殘留巖體區（帶），芋區為溶蝕填泥區（帶）。
設計開挖分區范圍開挖底面應達到的要求
A區
壩軸線上游50 m與下游30 m之間的區域，
為廊道基礎（壩軸線）及其影響范圍
開挖至玉區（帶）溶蝕巖體頂面，此范圍內基礎全部挖除芋區（帶）溶蝕填泥并盡
可能挖至域區（帶）溶蝕殘留巖體的底部
B區A區以外的壩基部分上、下游B區應挖除芋區（帶）溶蝕填泥，將基礎置于溶蝕殘留巖體域區中上部[3]
表1 壩基設計開挖分區
2.2 壩基開挖特點
壩基地質為溶溝、斷裂殘留巖體縱橫交錯，“石
土交錯、溶泥遍布”為其主要特點，降排水、便道修
筑、裝渣外運等均存在較大的難度。
2.3 開挖施工
（1）采用分層、分片區開挖方式。
（2）上、下游各布置一條下基坑主干道，采用石
渣回填形成，并隨著基坑下挖而逐步下降，自主干道
形成進入開挖作業面的分支道路，也采用石渣回填
形成或鋪設鋼走道板形成，并隨開挖部位和深度的
不同而調整。
（3）挖運，反鏟裝15 t自卸車運輸，局部采用反
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表3 瀝青混凝土級配范圍
篩孔直徑/mm 通過率/%
19.000 100.00
16.000 93.44
13.200 86.61
9.500 76.08
4.750 57.95
2.360 44.10
1.180 33.71
0.600 26.01
0.300 20.00
0.150 15.45
0.075 12.00
注：油石比為6.6%。
鏟接力出渣或采用長臂反鏟出渣。
3 壩基固結灌漿與帷幕灌漿
3.1 壩基固結灌漿
壩基固結灌漿范圍為壩基A 區，設計孔間排距
為3 m，孔深13耀36 m，玉、域、芋序孔的設計最大灌
漿壓力依次為0.6 MPa、0.8 MPa、1.0 MPa。
采用孔口封閉法自上而下分段鉆灌工藝。地質鉆
機造孔，純水泥漿液水灰比采用3:1、2:1、1:1、0.8:1、
0.5:1等5個比級。
3.2 壩基帷幕灌漿
3.2.1 帷幕灌漿設計
壩基布置有灌漿廊道，左右岸均布置上、中、下
3 層灌漿平洞，防滲幕體總長度為1 383 m，視壩前
水深按1~3 排設置，排距為1.2 m、孔間距為2 m，最
大孔深為201.37 m。
采用分級升壓方式逐級升壓至目標灌漿壓力，
灌漿注入率與最大灌漿壓力關系如表2所示。
3.2.2 帷幕灌漿施工
（1）采用XY-2型地質鉆機。
（2）主要采用純水泥漿液，視情況摻加粉煤灰、
水玻璃等。純水泥漿液水灰比采用3:1、2:1、1:1、0.8:1
和0.5:1等5個比級。水泥粉煤灰混合漿液水膠比采
用0.7:1與0.5:1兩種。
（3）帷幕灌漿按分排分序加密的原則進行，采用
孔口封閉灌漿方法。
3.2.3 巖溶超深帷幕灌漿技術應用
（1）利用測斜儀先保證孔深20 m 內的孔向準
確，往下繼續使用較長的粗徑鉆具（鉆頭加巖芯管），
并逐步調整鉆進壓力、鉆進速度、給水量等，在不同
地層采用不同的操作方法，把190耀201 m 帷幕灌漿
孔的孔斜控制在規范范圍內。
（2）采用高壓沖洗置換技術和返砂技術解決了
溶蝕裂隙和溶洞段的成孔問題。
（3）采用新型可通冷卻水旋轉式孔口封閉器，在
高壓灌漿過程中，保持灌漿管（鉆桿）在孔內能連續
轉動，灌漿連續進行，較好地解決了孔口封閉灌漿法
容易出現的鑄管問題，保證了施工進度。
（4）采用溶蝕反復充填灌漿技術和自上而下分
層綜合處理施工工藝，解決了溶蝕裂隙和溶洞段灌
漿問題。
4 壩體施工
4.1 壩體設計參數
壩頂寬10 m，最大壩高為111 m，壩坡1:1.6，斷
面結構為瀝青混凝土心墻、心墻兩側過渡料以及堆
石壩體。
4.2 填筑分期
第一階段：2009 年6月至2010 年4 月，底部溶
溝溶槽填筑，壩前501 m平臺及壩后484 m平臺填
筑，填筑33.7 萬m3，填筑平均月強度為3萬m3。
第二階段：2010 年11 月至2011 年4 月，具備
大面積填筑條件，填筑至度汛高程521 m，填筑
102 萬m3，填筑平均月強度為17萬m3。
第三階段：2013 年1 月至2023 年5 月，高程
521 m以上壩體填筑，填筑22.9 萬m3。
4.3 壩體填筑施工
（1）填筑道路，以下游施工道路為主，右岸上游
施工道路為上游馬尿洞石料上壩運輸路。
（2）石料開采用D7 鉆機造孔、散裝炸藥、非電毫
秒雷管微差起爆，自上而下分梯段開挖。
（3）過渡料、墊層料及瀝青混凝土心墻用骨料采
用人工砂石系統加工。
（4）堆石料填筑，1.6 m3反鏟裝15 t自卸車運料，
T220 推土機攤鋪，鋪料厚度為80 cm，25 t 自行式振
動碾子碾壓。過渡料隨心墻同步填筑，鋪料厚度為
30 cm，小型振動碾碾壓。
5 瀝青混凝土心墻施工
5.1 心墻設計參數
瀝青混凝土心墻底部寬度為1.2 m，頂部寬度為
60 cm，心墻工程量為10 370 m3。
5.2 瀝青混凝土配合比
先進行室內配比設計，場外攤鋪試驗采用經過
試配后的配合比。瀝青混凝土級配范圍如表3所示。
5.3 經碾壓試驗確定的施工參數
5.3.1 溫度控制指標
瀝青溫度宜控制為150耀170 益，不低于130 益；
注入率/（L·min-1） 最大灌漿壓力/MPa
逸40 0.5耀1.0
30（含30）耀40 1.0耀2.0
20（含20）耀30 2.0耀3.0
10（含10）耀20 3.0耀4.0
約10 躍4.0
表2 灌漿注入率與最大灌漿壓力關系
低碳技術
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骨料溫度宜控制為170耀190 益，不低于150 益；礦
粉可不加熱；瀝青混合料出機口溫度宜控制為140耀
170 益為宜。碾壓溫度初碾不低于130 益，終碾不低
于110 益。
5.3.2 碾壓參數
人工攤鋪：鋪料厚度為30 cm（碾壓前），2 t振
動碾靜碾2遍后再振碾10 遍，振動碾行車速度為
2耀3 km/h。
機械攤鋪：鋪料厚度為30 cm（碾壓前），2 t振動
碾振碾8遍，振動碾行車速度為2耀3 km/h[4]。
5.4 瀝青混凝土主要施工設備
（1）LB-1000 瀝青混凝土拌和站1 座，全自動雙
軸間歇強制式，生產能力為40 t/h。
（2）牽引式JXT-09 瀝青混凝土攤鋪機1 套，攤
鋪寬度為0.6耀1.2 m，行進速度為0.8耀1.2 m/min，包
括一臺可調速卷揚機。
（3）2 t 自行式光輪振動碾3 臺，ZL50 裝載機
2臺，CAT320反鏟1臺，5 t自卸汽車3臺。
6 右岸大型溶洞群處理
6.1 溶洞群分布
在地勘階段及施工階段陸續發現右岸壩肩山體
內，分布著K4、K5、K6、K8、K9多個溶洞，在不同程度
上與右岸3 層灌漿平洞貫通。溶洞群具有范圍大、貫
通強、充填物復雜等特點，對壩體穩定、防滲都構成
不利影響。按設計要求，各溶洞需有針對性地進行處
理。其中，K5溶洞空腔范圍最大，空洞部分投影面積
約為2 420 m2，總體積約為11.18 萬m3，下部充填物
厚度達40 m。
6.2 溶洞群處理規劃
對于以水庫防滲為目的的溶洞處理，采用堵
（填）與截等工程措施。其中，堵（填）是指封堵溶洞或
管道產生的滲漏，通過在其適當部位設置堵體，將溶
洞或管道封堵，根據工程需要，可部分封堵或全部封
堵。截是指在溶洞內部巖體完整且比較狹窄處設置
截水墻，或設置防滲墻進行防滲封堵。
對于以提高地基承載力和巖體完整性為目的的
溶洞處理，采用填、灌、樁、開挖置換等組合工程措施。
6.3 溶洞群處理方案
6.3.1 K5溶洞處理
K5 溶洞空腔采用C20 混凝土防滲墻方案，同時
滿足防滲及長久運行工況下水荷載，防滲墻下設置
鋼管灌注樁為主要承載體。K5溶洞下部充填物需滿
足抗滲透和滲透穩定的要求，結合帷幕灌漿做高壓
噴射灌漿，同時考慮上部荷載作用做補強灌漿。
6.3.2 K6溶洞處理
根據K6 溶洞的發育情況，分別在不同的高程區
間采取了以下不同的工程措施：淤高程在485.5 m以
下的溶洞體，主要采取鋼管樁、自密實細石混凝土或
自密實砂漿回填與水泥灌漿補強相結合的工程措
施；于高程為485.5耀521.0 m的溶洞體，通過中層與
下層灌漿平洞對K6 溶洞出露部分進行清挖，并對未
清挖部分輔以深孔固結灌漿的方式進行補強加固；
盂高程為518.0 m以上至壩頂范圍的溶洞體，利用壩
頂平臺采用鉆孔回填自密實混凝土、自密實砂漿與
深孔固結灌漿補強相結合的工程措施[5]。
6.3.3 K8溶洞處理
在K8 溶洞中，高程在488.0 m以上的區域為空
腔區，廊道及490.0 m平臺以上至518.0 m高程范圍
的空腔體采用自密實混凝土進行澆筑，在混凝土填
筑體下部設鋼管灌注樁作為承重結構；空腔區上游
側邊壁布置錨筋樁，協助抵抗水平推力；高程在
488.0 m以下的溶洞體為填充區，填充區全部用高壓
噴射灌漿進行處理，達到防滲目的；溶洞軸線上游側
進行補強灌漿。
6.3.4 K4和K9溶洞處理
K4 和K9 溶洞部分的高程在548.9 m以下，對
其以下部位采用自密實混凝土回填處理，在自密實
混凝土無法到達的部位采用M20 自密實砂漿充填。
灌注完畢后，采用C20 自密實混凝土封孔。
7 結語
隘口水庫以國內罕見的強巖溶地層條件給工程
建設帶來了嚴峻的挑戰。在國內多位知名工程設計、
施工專家指導下，參建各方共同努力，在強巖溶地層
條件下加強壩基開挖、壩基固結灌漿與帷幕灌漿、壩
體施工、瀝青混凝土心墻施工、右岸大型溶洞處理等
方面的施工技術應用，克服了一系列困難，較好地完
成了工程建設任務。
參考文獻
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理關鍵技術[C]//中國大壩工程學會.水庫大壩高質量建設
與綠色發展：中國大壩工程學會2018 學術年會論文集.鄭
州：水庫大壩高質量建設與綠色發展———中國大壩工程
學會2018 學術年會，2018：228-242.
[2] 李建文.重慶市秀山隘口水庫壩體填筑施工設計[J].陜西水
利，2018（6）：180-182.
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程地質條件研究[J].水利規劃與設計，2010（5）：94-96.
[4] 梁黎芝.碾壓式瀝青混凝土心墻的施工技術研究[J].陜西水
利，2009（4）：72-73.
[5] 郭維祥，屈昌華，昝廷東.重慶市隘口水庫右岸溶洞群處理
技術[J].施工技術，2012，41（增刊1）：366-368.
作者簡介院徐更曉（1966—），男，漢族，河南南陽人，
本科，正高級工程師，主要從事水利水電工程施工
工作。
低碳技術
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