精编碎石土料场开采质量控制QC成果(毛尔盖)资料
Q C小组成果申报资料
小组名称：中国水电五局毛尔盖项目部大坝工程QC小组课题名称：土石坝防渗土料的含水量填筑质量控制
申报单位：水电五局三分局毛尔盖项目经理部
QC小组成果报告书申报单位：水电五局三分局毛尔盖项目经理部
土石坝防渗土料的含水量填筑质量控制
——中国水电五局毛尔盖项目部大坝工程QC小组
（中国水利水电第五工程局有限公司四川成都610066）
【关键词】防渗土料含水率质量控制
【摘要】毛尔盖水电站大坝高147m，要求防渗土料其抗剪强度及防渗满足要求，因此，合格的防渗土料制备显得尤为关键。因为团结桥土料场的地质比较复杂，天然防渗土料的含水率不能满足要求，所以要求对砾石土料进行含水率调节。
一、工程概况
毛尔盖水电站位于黑水河中游红岩乡至俄石坝河段，是黑水河流域水电规划二库五级方案开发的第Ⅲ梯级电站。
毛尔盖拦河大坝采用砾石土直心墙堆石坝，砾石土心墙堆石坝顶高程2138.00m，河床部位心墙底高程1991.00m，最大坝高147.00m，坝顶长513.77m，顶宽12.00m，上游坝坡为1:2.0，下游坝坡1:1.8，分别在2048.00m、2078.00m、2108.00m高程处设5m宽马道。
坝体采用砾石土心墙防渗，顶宽4.00m，心墙顶高程2136.00m，底高程1991.00m，上、下游坡均为1:0.25，心墙与两岸坝肩接触部位设混凝土板，心墙与混凝土板连接处铺设接触粘土。心墙上、下游分别设反滤层，上游反滤层水平厚5m，下游反滤层水平厚6m，上、下游坡均为1:0.25。上、下游反滤层与坝体堆石之间设置过渡层，过渡层顶高程2130.00m，顶宽4m，上、下游坡均为1:0.4。
坝体砾石土填筑以团结桥料场土料供料为主。
二、小组简介
为贯彻工程局提出的"合同履约率100%，顾客满意率90%以上，确保交付工程
质量等级满足合同要求。从事影响工程（产品）质量工作的关键岗位、特殊过程、特种作业的人员的能力满足要求。确保水利水电工程单元工程、工民建工程分部工程、公路及桥（涵）工程分项工程合格品率100%，工业产品交付合格率100%。工程一次验收合格率90%以上。杜绝重大质量责任事故，积极采用新工艺、新产品、新技术、新设备。持续改进措施的有效性95%以上”的质量目标。与时俱进、追求卓越，科学、规范管理，和谐发展，塑造企业的一流品牌，并为顾客提供高质量产品，使顾客满意。我施工局特成立了以碎石土心墙施工为QC活动内容的活动小组，并开展了有针对性的活动。QC小组成员情况（见下表）：
三、选题理由
防渗土料大坝防渗的主要部分，其含水量是否达到最优含水率，直接影响大坝
整体防渗体系的施工质量，关系到大坝蓄水后的运行安全。同时由于本工程创建优质工程和业主要求的工期紧、填筑强度高、料源含水率偏低，为不断提高防渗土料施工质量水平和创建优质工程。根据防渗土料填筑施工以来含水率偏低的问题，选择了土石坝防渗土料的含水量填筑质量控制为QC活动的课题，通过开展QC活动，来提高大坝防渗土料施工质量水平，使顾客满意，给顾客打造质量优良的产品。同时根据已经施工的碎石土来看，防渗土料填筑单元工程优良率只有79%。
QC小组本次活动的目标是：保证防渗土料施工质量稳定；碎石土填筑工程单元工程优良率85%以上。
四、现状调查
防渗土料施工中的质量不稳定，如出现含水率偏低、压实度不能满足设计要求等问题，同时现多次发现这样的问题，现场的施工质量无法保证。
五、确定目标及可行性认证
本次活动的目标：保证碎防渗土料施工质量稳定；防渗土料填筑工程单元工程优良率85%以上；
实现目标的可行性分析：成立中国水电五局毛尔盖项目部大坝工程QC小组，小组成员均为大坝填筑主要施工和管理技术人员。
六、原因分析
1、QC小组运用关联图，对防渗土料施工质量不稳定进行了分析，详见下图：
2、通过上面的关联图来确定主要原因
要 因 确 认 表
通过要因确认表对碎石土心墙施工质量不稳定的末端原因进行了分析，最后确认的主要
问题是：①、培训不够；②、认识不足；③、施工过程控制不严。
七、指定对策
根据要因确认表，QC小组为解决质量上存在的问题，指定了相应的对策
对策措施表
八、实施对策
实施一、掺配场质量控制
1、团结桥土料场天然含水量低于最优含水量较多、施工强度较高，根据土料性质及磨子沟掺配场场地势情况，采用沿等高线布设沟渠灌水的方式提高土料含水量。
2、含水率调整流程
根据摊铺过程中检测的③-1层和③-2层天然含水率及按比例掺配后砾石土的含水率，由图查出最优含水率，计算出每个区的加水量，现场加水、闷水。
3、含水率调整过程
⑴加水量计算
根据检测结果计算出掺配后的砾石土最优含水率砾石土的堆积密度、天然砾石
含量，确定掺配比例。根据每个区域的砾石土质量，计算总的加水量，砾石土总的质量有地磅房统计数据为准，为方便控制砾石土的P5含量，按照掺配比例掺配后的P5含量控制在32%～42%之间。土的含水率定义：土中水的质量与土粒质量之比。按下列公式计算砾石土需加水量：
%1001?=s w m m w
)(2100w w w m m s w +-?=
w1------掺配后的砾石土含水率，%；
w0------掺配后的砾石土最优含水率，%；
w2------调整含水率，%，根据季节变换在不断变换，冬季砾石土加水时w2的取
值为1%，春季、秋季砾石土加水时w2的取值为2%，夏季砾石土加水
时w2的取值为3%；
mw------掺配后的砾石土所含水量，kg ；
ms------掺配后的砾石土颗粒含量，kg 。
⑵沟渠布置
磨子沟备料场的堆料厚度为3m-5m ，采用沟渠灌水法，加水坑道横向布置，坑长：3m ，坑宽：1m ，坑深：1m ，坑道间距1m 。
⑶加水
水池设置在掺配场上部平台，水池尺寸为8m ×5m ×3m ，水池设计蓄水量为120m3。为准确计量加水量，每道水管安装水表计量，每个区域的水管数量为6道，加水时配备9人，加水时间控制在2天以内。
4、含水率检测
加水后的第5天进行对含水率检测，每个区域抽取5组试样，试样取样时采用挖土机立面开采取样，取样同时观察每个探坑内立面含水是否均匀一致。
根据检测结果可以知道加水量是否满足要求，水分扩散是否均匀，以确定闷土的时间。
实施二、施工质量管理措施
1、为确保大坝填筑施工质量，争创大坝优质工程，持续改进项目部管理水平，施工局制定了《大坝填筑施工质量管理办法》和《大坝填筑施工质量管理实施细则》，其中包括了机构设置和人员配置，并且为了实行奖优罚劣制度，成立了毛尔盖项目部质量领导小组。定期召开质量会议。
2、组织相关人员进行质量培训，强化责任心。
3、专门组织相关施工及管理人员进行技术培训，由工程技术部牵头，QC小组协助进行大坝填筑的技术培训。并且由工程技术部编制培训计划和培训教材等。
实施三、加强防渗土料的过程控制
1、防渗土料坝面调节
防渗土料每一填筑层按规定参数施工完毕后，并经监理人检查合格后，进行适量的洒水，以使土料的含水量保持最佳状态，才能继续铺筑上一层。在铺设上一层土料之前，应对压实土层进行必要的处理，包括含水量调节和被车辆压成光面的区域进行刨毛。压实土体不应出现漏压虚土层、干松土、弹簧土、剪力破坏和光面等不良现象。
铺料与碾压工序必须连续进行。如需短时间停工，其表面风干土层应常洒水湿润，保持含水量在控制范围以内。如需长时间停工，应根据气候条件铺设保护层，复工予以清除，并检查填筑面。
总之，坝面施工要做到统一管理、合理安排、分段流水作业，使填筑层次分明、作业面平整，均衡上升。
2、冬雨季施工
根据当地的气候条件，每年5~10月为雨季施工，12~2月为冬季施工，由于工程工期极为紧张，在冬、雨季都必须进行施工，需采取必要的施工措施。
（1）雨季施工
雨季施工时，将心墙和两侧反滤料、过渡料及部分堆石料筑高，以便在雨季继续填筑堆石料，保持坝面稳定上升。同时应适当缩短流水作业长度，防渗土料及时平整压实。
防渗土料的雨天施工要十分精心、周密计划。日降雨量小于5mm不停工：5～10mm雨日停工、雨后复工；10～30mm雨日停工、雨后停工1天：大于30mm雨日停工、雨后停工2天。
心墙填筑面应略向两侧倾斜，以利排除积水。要根据天气预报和实际天气变化采取及时的措施：在中、大雨来临之前迅速将坝面采用自行平碾（不激震）压成光面，并铺设彩条布覆盖，防止雨水下渗。下雨或雨后不许践踏坝面，禁止车辆通行。复工前应清除稀泥，或经晾晒处理，使土料调节至控制范围内，经监理工程师检查合格后，方可复工。
（2）冬季施工
本流域属于高原山地气候，冬季寒冷干燥，夏季凉爽湿润，气温垂直变化大十分明显。多年平均气温7.6℃，冬季气温较低，极端最低气温可达-16.5℃。受低温气候的影响，心墙碎石土冬季有效施工期短，工效低下，施工成本高。
根据气候条件的特殊性，通过研究土料在特定气温条件下的冻结特性，制订可
行的冬季施工措施，寻求经济合理的辅助保温措施，尽量减少冬季低温时段对土料填筑施工的影响，达到增加工效、降低成本、加快土坝施工速度的目的。
九、检查效果
1、主要成果
目前，坝面检测的含水率数据各1824个，含水率数据显示符合（9.5±2）%±～（11±2）%的要求。
2、质量评定
碎石土的填筑满足规范和设计要求,通过对已经完成的碎石土填筑单元工程的统计，单元工程优良率达86%。
碎石土填筑质量评定汇总表
十、巩固措施
通过对防渗土料填筑的分析和研究，我们QC小组对施工的关键因素进行了总结，同时加强现场施工过程和工序的控制，编写了《关于防渗土料制备的质量控制方案》，《防渗土料冬雨季施工措施》等施工方案专题和技术研究专题。
十一、总结及今后打算
碎石土心墙施工QC小组通过质量改进，提高了大坝防渗土料施工质量，同时还要对防渗土料施工中的小问题以及现场检查发现的问题及时解决。小组活动仍然进行现场控制，将以顾客满意为准，重点对出现质量不稳定等方面开展活动，不断提高心墙施工质量，积极开展和应用新工艺、新设备、新技术、新材料等，为顾客打造质量优良的产品。