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摘要 苗尾水电站拦河大坝为砾质土心墙堆石坝，属大（1）型一等工程，最大坝高131.3 m。勘探及室内试验结果表明，料场土料分类属于宽级配砾质土，大坝防渗土料具有料源多，料场分散，距坝址运距远，可用层开采深度不一，土层结构复杂，土性不均一，含水率变化大，开采工序复杂等特点，料场料源控制上有较大的难度。针对上述问题，制定了相应的土料开采施工工艺及方法，确保了工程料源质量控制。
关键词 苗尾水电站；防渗土料；土料开采；规划
中图分类号S274文献标识码A文章编号0517-6611（2014）30-10772-05
作者简介安可君（1981- ），男，河南唐河人，硕士，从事水资源系统管理等研究。
1工程概况
苗尾水电站为一等工程，电站枢纽工程主要由砾质土心墙堆石坝、左岸溢洪道、冲沙兼放空洞、引水系统、发电厂房和灌溉取水口等建筑物组成。开发任务以发电为主，电站正常蓄水位1 408.00 m，相应库容6.60亿m3，电站装机容量1 400 MW（4×350 MW）。其中拦河大坝为砾质土堆石坝，坝顶高程1 414.80 m，坝顶长576.68 m，最大坝高131.30 m，坝顶宽12 m。心墙采用砾质土料填筑，顶宽4.0 m，坝底高程1 283.5 m，顶高程1 412.80 m，上、下游坡度均为1∶0.25。心墙上、下游均设置两层反滤，反滤层与堆石料间设置过渡层。心墙砾质土料填筑方量约176万m3。
2料场基本状况
可行性研究阶段坝址区土料选自苗尾寨、丹梯村及左岸等3个料场，其中苗尾寨为主料场，其他为次要料场或备用料场，土料均为残坡积碎石土。根据苗尾寨土料场和坝址左岸土料场土料矿物成分分析，粘土矿物主要有高岭石、绿泥石、水云母、蒙皂石、绿蒙混层。膨胀试验的自由膨胀率为11.5%和11.0%，均小于40%，作为心墙土料不存在膨胀危害。除坝址左岸、丹梯村土料场天然含水量偏低外，各料场其他指标均基本符合质量要求，土料的物理力学指标基本符合防渗土料的质量要求，均可作为砾质土心墙防渗土料料源。苗尾寨土料场复查区域位于坝址右岸上游苗尾寨村附近，距坝址约1.0 km，面积029 km2；坝址左岸土料场复查区域为原料场A区部分区域，距坝址约0.5 km，复查面积0076 km2；丹梯村土料场复查区域为原料场B区部分区域，距坝址约4 km，复查面积约0.15 km2。
2.1土料质量根据防渗体土料的质量要求，对坝址左岸、苗尾寨、丹梯村3个料场的土料进行了质量评价（表1）。
由表1可知，（1）左岸和丹梯村砾质土料属宽级配砾质土，P20和P5含量变化范围大，总体上看，砾石含量稍偏多，但未发现有砾石集中架空现象；（2）除坝址左岸、丹梯村土料场天然含水量偏低外，各料场其他指标均基本符合质量要求，土料的物理力学指标基本符合防渗土料的质量要求，均可作为砾质土心墙防渗土料料源；（3）苗尾寨土料天然含水率比击实试验的最优含水率高3.9%，土料偏湿。坝址左岸土料及丹梯村砾质土料天然含水率比击实试验的最优含水率低4.9%、3.9%，土料偏干，两个料场土料上坝前需补水。丹梯村接触粘土天然含水率平均值为14.4%，低于最优含水率约3.6%，因此上坝前需对接触粘土进行补水。
2.2开采量及开采范围
2.2.1开采量。大坝填筑共需砾质防渗土料270.92万m3（自然方），其中包含接触粘土料9.81万m3（自然方）。接触粘土料由丹梯村土料场提供。
目前，各土料场复查工作已完成，苗尾寨土料场主采区总剥离量约14.533万m3，有用料储量约为207.08万m3；坝址左岸土料场主采区总剥离量约3.803万m3，有用料储量约为31.62万m3；丹梯村土料场主采区总剥离量约7.339万m3，有用料储量约为64.12万m3。
2.2.2开采范围。
（1）苗尾寨土料场以中部N70°E向冲沟为界分为A、B两区。地貌上为山前斜坡，A区地形坡度20～30°，B区地形地形坡度25～35°。整体地势西高东低，高程1 470.00～1 630.00 m，开采面积0.29 km2。
（2）坝址左岸土料场A区位于回槽子沟（溢洪道进水渠）上游侧，为斜坡地形，地形坡度20～35°。整体地势上陡下缓，地面高程1 430～1 610 m，开采面积0.076 km2。
（3）丹梯村土料场开采区域为原料场B区部分区域，位于丹坞堑沟左侧岸坡，为斜坡地形，地形坡度20～30°。整体地势西高东低，地面高程1 580～1 820 m，开采面积约0.15 km2。
3土料场开采规划
3.1施工规划
（1）大坝土料分砾质土料和接触性粘土，苗尾寨土料场、坝址左岸土料场、丹梯村土料场B2区均作为砾质土料场。丹梯村土料场B1区靠近砂石系统部位，规划为接触粘土开采区域，开采厚度2～4 m，剩余料作为砾质土料。
（2）苗尾寨土料场为砾质土料主料场，天然含水比最优含水偏高，尽量安排在旱季上坝。坝址左岸土料场天然含水比最优含水偏低，尽量安排在主汛期停工前上坝。大坝心墙区填筑时苗尾寨土料场与坝址左岸土料场同时开采上坝。
（3）土料开采自上而下分层进行，采用平采与立采相结合，开采时分层厚度初定为5 m。开采后的临时边坡按照开挖坡度不陡于1∶1控制，高度大于10 m的边坡每10 m设置一级马道，马道宽度不小于2 m。
（4）土料场剥离时分层进行，剥离面积满足土料开采需要为宜，剥离完成的工作面不易暴露过久，剥离料就近存放于堆存场。
（5）有用料采用1.6～2.4 m3反铲挖装，配以20 t自卸汽车运输。当降雨量大于5 mm时，暂停土料开采施工，天晴后，对表层土进行翻晒调整含水量后再行开采。 3.2施工分区土料场开采分砾质土料采区和高塑性粘土采区。依据苗尾大坝分期、分区填筑施工规划，3个土料场（砾质土料）开采上坝顺序依次为：苗尾寨土料场A区—坝址左岸土料场A区—苗尾寨土料场B区—丹梯村土料场B1区—丹梯村土料场B2区。各料场储量见表2。
3.3开采规划根据各料场复勘资料、有用料本身岩性及各料场储量分析，苗尾寨土料场主采区土料厚度1.9～25 m，左岸及丹梯村土料场主采区土料厚度2～10 m，接触粘土料区厚度为2～4 m，土料开采自上而下分层进行，分层厚度初定为5 m，采用平采与立采相结合。单个工作面开采宽度为20 m。
（1）各料场地形坡比较陡，普遍开采深度为5～10 m左右，料场开采以1.6～2.4 m3反铲后退法平采方式为主，平采与立采相结合，配20 t自卸汽车运输上坝。
（2）根据工作面道路布置情况，土料一次开采到底，避免有用料浪费。
（3）开采区工作面辅以一台推土机集料及修路平整，各开采面喷雾洒水、路面洒水车洒水保湿以降尘，确保作业面及施工便道平整、清洁，树工区良好文明施工形象。
3.4开采程序土料场开采程序见图1。
3.5截排水布置土料场开采前先修建临时施工道路，在冲沟上设置拦砂坝；在沿采区下坡脚设置临时挡土墙等措施。在确定的开采区外周边及每一开采区顶部修建截水沟，开采时始终保持有排水沟一侧的底面略低，将来水排入开挖区外天然冲沟里；对采区内开挖的凹坑及时进行回填，防止雨水渗入土料深层。截水沟采用反铲开挖形成，梯形断面，底宽50 cm，深70 cm。
3.6工作面布置土料场开采最大强度11.3万m3/月（压实方）。砾质土料各土料场布置3个开采工作面同时开采，每个开采工作面各配置1台1.6～2.4 m3挖掘机和10～15台20 t自卸汽车运输，上一层工作面超前于下一层工作面30～40 m，避免上下工作面施工干扰。接触性粘土布置1个开采工作面，配置1台2.4 m3挖掘机和15台20 t自卸汽车运输。
4料场开采
4.1料场复勘土料场在开采上坝之前，应首先对料场进行复勘。复勘的目的是根据本工程所需的各种防渗土料的使用要求，为确定开采方法、程序提供依据，对是否需要启用备用料场或新增料场提出意见。料场复查完成后，按要求提交复查报告报监理部审批，内容包括料场地形、探坑或钻孔平面图、地质剖面图、土料含水率及其随季节的变化情况、地下水位变化情况、试验分析成果（包括颗粒组成）、开采面积及开采范围、实际可开采数量（储量）及深度等。
4.2取样检测土料开采前，根据前期勘探及室内试验进行检测的含水率，确定优先开采区域。土料开采过程中应定期进行含水量检测，并根据含水量变化情况对开采区域进行局部调整；土料场含水率按20 m×20 m范围进行实时检测，检测立采混合后土料的含水率。土料挖运过程中应加强对土料含水率测试、级配及物理力学性质等实时检测结果和混合土料的颗分测试，并结合碾压试验结果及时调整开采区域和优化开采方式，以利于确定坝体填筑最优的含水率。原则上对检测时含水率不合格的料作废料处理。
4.3覆盖层剥离
（1）施工准备。先施工开挖区外截水沟和开挖区内排水沟，用人工配合反铲或推土机分段清理表层植被，再形成主干道至各层开采的施工便道，准备工作完成后开始土料的开采。
（2）料场剥离。料场腐植土剥离，采取剥离一层，开采一层，由人工配合反铲及推土机顺等高线方向对表层的腐植土进行剥离，腐植土剥离自上而下分区分段进行，清挖厚度约40～60 cm，以开挖出的土料没有植被的根须和土壤没有发黑变质为准。最低层的腐植土剥离料直接用1.6～2.4 m3反铲装20t自卸车运输到指定位置堆存，并稍微整平，为复耕作准备。苗尾寨土料场下游侧设置有表土堆存场，堆存表层剥离的耕植土。
4.4有用土料开采土料开采施工流程见框图2。
4.5土料含水量调整土料上坝对含水量要求严格，控制土料填筑时的含水量在规定范围内尤为重要。土料开采前，应根据设计要求并结合前期勘探及室内试验先行测定其最优含水率，砾质土料开采时的含水率一般比上坝wop-1%～wop+3%控制为最优（接触性粘土1%～3%），后通过装车、运输、卸车、摊铺等多道工序，含水量有一定损失（尤其是在旱季施工）。
土料含水量过高或较低时，直接影响大坝填筑压实度指标。土料含水率调整工艺与天气状况、气象条件（湿度、温度、风向、风力等）、开采运输工艺、土料性质等有密切关系，其影响因素也较多。在施工前可依据前期复勘和现场碾压试验成果，确定土料在不同天气情况、不同开采运输等条件下上坝时的含水率损失情况，根据土料在大坝坝面摊铺碾压时的含水量损失状况，选择合适的含水量并调整工艺以助于降低工程成本。当含水量过低时，在土料场内采用挖沟补水或上坝时洒水车洒水的方法。土料在挖、装、运过程中应加强取样检测和颗分测试，以便及时调整开采区域和优化开采方式。
4.5.1土料补水。如天然含水量过低，可采取土料场内采用挖沟补水的方法。沿着料场地形7 m一级开挖1.5 m宽、1.2 m深的排水沟，充分利用汛期降雨蓄水下渗进行砾质土料补水，汛后开采上坝；若料场补水后含水量还低于最优含水量，则采取分段加水，分段开采的方法，确保土料的含水量在最优含水率附近，满足设计上坝技术要求，分段加水可在土料开采前48～72 h进行。
若含水量低于最优含水量不大，可通过料场内喷雾均匀洒水或碾压前洒水车洒水的方法，充分使土料湿润均匀，洒水调整后实时检测，确保土料的含水量满足设计上坝技术要求。
（1） 土料场挖槽补水。按照高程从低到高的顺序，高差7 m进行测量放线，保证水沟水平。水沟储水开始下渗以后，在相应位置取样，测定其含水率。通过含水率的变化，检验补水效果，校核补水时间。 ①深度小于5 m补水。补水在砾石土料开采之前一次补水到位。在料场相应高程逐级按照高差7 m开挖如图3所示，水平水沟（水沟两侧坡比1∶0.75），水沟内存水，通过土体内渗流进行补水。
根据前期勘察资料可知，坝址左岸土料场砾质土料在垂直方向其密实度按照约6.7%递增，其渗透系数相应减低，顺坡方向，表层砾质土密实度相对较低，具备相对较高的渗透系数。根据相关理论分析，在保证垂直方向5 m补水深度的情况下，能够满足顺坡方向7 m高程的补水要求。根据计算，确定垂直方向的补水深度为5 m，顺坡方向水沟高差为7 m。
（2）转存场闷灌补水。现场拟定按50～100 cm一层进行摊铺，人工在土料转存场移动水管对砾质土逐层进行补水，行进速度根据需补水量及洒水能力计算确定。对于补水完成的工作面及时采用塑料薄膜进行覆盖，加强其含水率检测。
（3）接触性粘土补水。若在筛分装车后进行补水可能导致补水不均匀，不利于土料达到最优含水率。因此，考虑在筛分过程中进行补水。通过对筛分后和转存场的接触粘土现场取样结果计算补水量、再确定现场布置的水箱大小和转存过程中含水率的损失。
为防止接触粘土转存后失水，在土料转存后及时进行覆盖，同时在转存场增加洒水设施进行表面洒水，防止接触粘土转存过程表面失水。土料碾压试验确定的接触粘土最优含水率平均值为20.5%，接触粘土筛分、补水、转存后应将补水量控制在最优含水率3%以上为宜（即22%～24%范围内）。
根据大坝接触粘土填筑施工进度，适时进行接触粘土的回采筛分。回采前及筛分后做好接触粘土料含水率等指标的检测，在保证满足上坝要求的情况下进行回采、筛分、补水及临时堆存。
4.5.2土料翻晒。降低土料的含水量主要采用翻晒法，其施工工艺应根据土工试验进行检测，在翻晒过程中，土料含水量损失值与天气状况、气象条件（如气温、湿度、日照、风力）、土质特性、翻晒工艺（翻料遍数、铺料厚度、晾晒时间）等影响因素有关，需在翻晒施工前通过现场试验确定。若料场地下水位过高，将导致土料含水量超标，除了翻晒措施外，可在料场四周开挖1.5 m宽、50 cm深的排水沟利于排水，同时在采区坡顶开挖深截水沟，截断地下水的补给，并进行分段开采。由于该工程大坝进行分期、分区填筑，料场开采经历2～3个雨季，因此选择经济合理的翻晒工艺将有助于降低工程成本。
经土料场复查及试验分析，苗尾寨土料天然含水率比实际试验的最优含水率高3.9%，土料偏湿。参照糯扎渡工程经验[1]，土料翻晒时铺土厚度一般为20～30 cm，在摊铺后翻松2～3遍的情况下，含水量每小时降低0.25%～0.8%，按土料不同特性，翻晒周期1～3 d。
根据该工程土料情况，初选土料翻晒时采用机械翻土，推土机集土，装载机装车，汽车运输的方法；如砾质土料摊铺厚度一般为30 cm，翻2次，翻晒周期为1～3 d。可根据实际施工时的试验情况进行调整。
土料开采后，自卸车运输到翻晒场，推土机摊铺，然后由推土机牵引松土器翻松土料，土料翻晒到合适的含水量后，由推土机集土，3 m3装载机装车，20 t自卸车运输。如集好的土料暂时不能转运上坝，对土堆进行集中并将表面压实抹光，并用塑料薄膜进行覆盖绑牢，雨天防雨、晴天防晒，避免下雨后土料含水量又有较大变化。
4.6保证措施
（1）砾质土心墙坝填筑施工受气候条件影响较大，对心墙防渗料和接触性粘土开采施工也提出了更高要求。根据有关施工技术规范要求，结合各类填筑料受降水量的影响情况，土料开采雨季施工天气情况要求如下：①接触性粘土料，日降雨量小于0.5 mm时，正常施工；日降雨量为0.5～5 mm时，雨日停工；日降雨量为5～10 mm时，雨日停工，雨后0.5日复工；日降雨量为10～30 mm时，雨日停工，雨后1日复工；日降雨量大于30 mm时，雨日，雨后2日复工；②砾质土防渗料，日降雨量小于5 mm时，正常施工；日降雨量为5～10 mm时，雨日停工；日降雨量为10～30 mm时，雨日停工，雨后0.5日复工；日降雨量大于30 mm时，雨日停工，雨后1日复工。
（2）料场开采依据复查情况，做好相应的施工技术交底，严格按照监理工程师批准的方案进行施工。
（3）料场开采前做好截排水措施，特别是雨季，经常派人对截排水及时疏通维护，防止水土流失，增加开采难度。
（4）土料运输中，根据土料含水率情况设置防雨防晒棚覆盖，防止坝料在运输过程中含水量损失过快。
（5）采用自上而下的开采顺序，避免土料浪费和无序施工。
（6）土料运输车辆相对固定，防止土料污染。
（7）在下雨前，及时做好开采面的防雨覆盖和开挖工作面的排水设施，便于天晴后能尽快恢复开采施工。
（8）对于可能出现的地下水和泉水，就近开挖排水沟槽，将水排至适当地点。
（9）砾质土料开采前选择在含水率满足要求的区域进行，对于不能确定含水量是否满足要求的情况下，四方现场确定后进行含水率检测，超过设计技术要求含水量的土料不得使用。对于接触粘土，在土料场筛分后，及时用防雨布覆盖。
5结论与建议
（1）由于苗尾水电站料源多，各土料场分散，土性不均一，含水率变化大，开采工序复杂等特点，在一定程度上增加了大坝填筑质量控制的难度，应严格按拟定的开采顺序和规划布置安排施工，采用分期分区、自上而下一次开采到底的开采顺序，避免土料浪费和无序施工。
（2）土料含水量的大小直接影响防渗土料填筑压实度最优状态，含水量过大、过小都直接影响大坝填筑质量，可依据不同含水量区域和碾压试验成果以调整至最优含水率附近。雨季，当降雨量大于5 mm时停止料场开采，并采取有效排水、防水措施，并对临时道路的维护，晴天对土料进行翻晒以降低土料含水量，控制开采料质量；当土料含水量过低时，对土料场土料采用挖沟补水、转存闷罐补水或坝面洒水的方法确定适合的含水量。
（3）坝体填筑分期分区进行，土料开采受季节变化影响较大。为避免土料空间分布不均匀带来的料源质量不稳定的情况，根据含水率取样检测结果，布置多个工作面轮换开采上坝，优先开采含水率最优的区域，以保证坝体填筑具有合适的含水率。苗尾寨土料场为砾质土料主料场，天然含水比最优含水偏高，尽量安排在旱季上坝。坝址左岸土料场天然含水比最优含水偏低，尽量安排在主汛期停工前上坝。大坝心墙区填筑时苗尾寨土料场与坝址左岸土料场同时开采上坝。
（4）土料挖运过程中应加强对土料含水率测试、级配及物理力学性质等实时检测结果和混合土料的颗分测试，并结合碾压试验结果及时调整开采区域和优化开采方式，以利于确定坝体填筑最优的含水率。由于土料的含水量对土料的压实度影响较大，施工前还应通过进一步的碾压试验确定上坝含水量控制标准。
（5）从源头上控制土料质量，有用的料与不能用的弃土要严格区分，对需要转存的有用料要分层摊铺，分层洒水保湿，派专人剔除土料中的超径块石，确保用料质量。
参考文献
[1] 叶晓培，吴桂耀，黄宗营.糯扎渡大坝心墙防渗土料开采施工工艺及方法[J].人民长江，2009，40（10）：10-15.
[2] 钟才良，高贵华.戈兰滩水电站白石岩料场的开采施工[J].云南水力发电，2008，24（Z1）：89-90.
[3] 高武林，梅甜田，张新红.瀑布沟水电站砾石土心墙大坝砾石土料生产监理[J].人民长江，2012，43（4）：56-58.
关键词 苗尾水电站；防渗土料；土料开采；规划
中图分类号S274文献标识码A文章编号0517-6611（2014）30-10772-05
作者简介安可君（1981- ），男，河南唐河人，硕士，从事水资源系统管理等研究。
1工程概况
苗尾水电站为一等工程，电站枢纽工程主要由砾质土心墙堆石坝、左岸溢洪道、冲沙兼放空洞、引水系统、发电厂房和灌溉取水口等建筑物组成。开发任务以发电为主，电站正常蓄水位1 408.00 m，相应库容6.60亿m3，电站装机容量1 400 MW（4×350 MW）。其中拦河大坝为砾质土堆石坝，坝顶高程1 414.80 m，坝顶长576.68 m，最大坝高131.30 m，坝顶宽12 m。心墙采用砾质土料填筑，顶宽4.0 m，坝底高程1 283.5 m，顶高程1 412.80 m，上、下游坡度均为1∶0.25。心墙上、下游均设置两层反滤，反滤层与堆石料间设置过渡层。心墙砾质土料填筑方量约176万m3。
2料场基本状况
可行性研究阶段坝址区土料选自苗尾寨、丹梯村及左岸等3个料场，其中苗尾寨为主料场，其他为次要料场或备用料场，土料均为残坡积碎石土。根据苗尾寨土料场和坝址左岸土料场土料矿物成分分析，粘土矿物主要有高岭石、绿泥石、水云母、蒙皂石、绿蒙混层。膨胀试验的自由膨胀率为11.5%和11.0%，均小于40%，作为心墙土料不存在膨胀危害。除坝址左岸、丹梯村土料场天然含水量偏低外，各料场其他指标均基本符合质量要求，土料的物理力学指标基本符合防渗土料的质量要求，均可作为砾质土心墙防渗土料料源。苗尾寨土料场复查区域位于坝址右岸上游苗尾寨村附近，距坝址约1.0 km，面积029 km2；坝址左岸土料场复查区域为原料场A区部分区域，距坝址约0.5 km，复查面积0076 km2；丹梯村土料场复查区域为原料场B区部分区域，距坝址约4 km，复查面积约0.15 km2。
2.1土料质量根据防渗体土料的质量要求，对坝址左岸、苗尾寨、丹梯村3个料场的土料进行了质量评价（表1）。
由表1可知，（1）左岸和丹梯村砾质土料属宽级配砾质土，P20和P5含量变化范围大，总体上看，砾石含量稍偏多，但未发现有砾石集中架空现象；（2）除坝址左岸、丹梯村土料场天然含水量偏低外，各料场其他指标均基本符合质量要求，土料的物理力学指标基本符合防渗土料的质量要求，均可作为砾质土心墙防渗土料料源；（3）苗尾寨土料天然含水率比击实试验的最优含水率高3.9%，土料偏湿。坝址左岸土料及丹梯村砾质土料天然含水率比击实试验的最优含水率低4.9%、3.9%，土料偏干，两个料场土料上坝前需补水。丹梯村接触粘土天然含水率平均值为14.4%，低于最优含水率约3.6%，因此上坝前需对接触粘土进行补水。
2.2开采量及开采范围
2.2.1开采量。大坝填筑共需砾质防渗土料270.92万m3（自然方），其中包含接触粘土料9.81万m3（自然方）。接触粘土料由丹梯村土料场提供。
目前，各土料场复查工作已完成，苗尾寨土料场主采区总剥离量约14.533万m3，有用料储量约为207.08万m3；坝址左岸土料场主采区总剥离量约3.803万m3，有用料储量约为31.62万m3；丹梯村土料场主采区总剥离量约7.339万m3，有用料储量约为64.12万m3。
2.2.2开采范围。
（1）苗尾寨土料场以中部N70°E向冲沟为界分为A、B两区。地貌上为山前斜坡，A区地形坡度20～30°，B区地形地形坡度25～35°。整体地势西高东低，高程1 470.00～1 630.00 m，开采面积0.29 km2。
（2）坝址左岸土料场A区位于回槽子沟（溢洪道进水渠）上游侧，为斜坡地形，地形坡度20～35°。整体地势上陡下缓，地面高程1 430～1 610 m，开采面积0.076 km2。
（3）丹梯村土料场开采区域为原料场B区部分区域，位于丹坞堑沟左侧岸坡，为斜坡地形，地形坡度20～30°。整体地势西高东低，地面高程1 580～1 820 m，开采面积约0.15 km2。
3土料场开采规划
3.1施工规划
（1）大坝土料分砾质土料和接触性粘土，苗尾寨土料场、坝址左岸土料场、丹梯村土料场B2区均作为砾质土料场。丹梯村土料场B1区靠近砂石系统部位，规划为接触粘土开采区域，开采厚度2～4 m，剩余料作为砾质土料。
（2）苗尾寨土料场为砾质土料主料场，天然含水比最优含水偏高，尽量安排在旱季上坝。坝址左岸土料场天然含水比最优含水偏低，尽量安排在主汛期停工前上坝。大坝心墙区填筑时苗尾寨土料场与坝址左岸土料场同时开采上坝。
（3）土料开采自上而下分层进行，采用平采与立采相结合，开采时分层厚度初定为5 m。开采后的临时边坡按照开挖坡度不陡于1∶1控制，高度大于10 m的边坡每10 m设置一级马道，马道宽度不小于2 m。
（4）土料场剥离时分层进行，剥离面积满足土料开采需要为宜，剥离完成的工作面不易暴露过久，剥离料就近存放于堆存场。
（5）有用料采用1.6～2.4 m3反铲挖装，配以20 t自卸汽车运输。当降雨量大于5 mm时，暂停土料开采施工，天晴后，对表层土进行翻晒调整含水量后再行开采。 3.2施工分区土料场开采分砾质土料采区和高塑性粘土采区。依据苗尾大坝分期、分区填筑施工规划，3个土料场（砾质土料）开采上坝顺序依次为：苗尾寨土料场A区—坝址左岸土料场A区—苗尾寨土料场B区—丹梯村土料场B1区—丹梯村土料场B2区。各料场储量见表2。
3.3开采规划根据各料场复勘资料、有用料本身岩性及各料场储量分析，苗尾寨土料场主采区土料厚度1.9～25 m，左岸及丹梯村土料场主采区土料厚度2～10 m，接触粘土料区厚度为2～4 m，土料开采自上而下分层进行，分层厚度初定为5 m，采用平采与立采相结合。单个工作面开采宽度为20 m。
（1）各料场地形坡比较陡，普遍开采深度为5～10 m左右，料场开采以1.6～2.4 m3反铲后退法平采方式为主，平采与立采相结合，配20 t自卸汽车运输上坝。
（2）根据工作面道路布置情况，土料一次开采到底，避免有用料浪费。
（3）开采区工作面辅以一台推土机集料及修路平整，各开采面喷雾洒水、路面洒水车洒水保湿以降尘，确保作业面及施工便道平整、清洁，树工区良好文明施工形象。
3.4开采程序土料场开采程序见图1。
3.5截排水布置土料场开采前先修建临时施工道路，在冲沟上设置拦砂坝；在沿采区下坡脚设置临时挡土墙等措施。在确定的开采区外周边及每一开采区顶部修建截水沟，开采时始终保持有排水沟一侧的底面略低，将来水排入开挖区外天然冲沟里；对采区内开挖的凹坑及时进行回填，防止雨水渗入土料深层。截水沟采用反铲开挖形成，梯形断面，底宽50 cm，深70 cm。
3.6工作面布置土料场开采最大强度11.3万m3/月（压实方）。砾质土料各土料场布置3个开采工作面同时开采，每个开采工作面各配置1台1.6～2.4 m3挖掘机和10～15台20 t自卸汽车运输，上一层工作面超前于下一层工作面30～40 m，避免上下工作面施工干扰。接触性粘土布置1个开采工作面，配置1台2.4 m3挖掘机和15台20 t自卸汽车运输。
4料场开采
4.1料场复勘土料场在开采上坝之前，应首先对料场进行复勘。复勘的目的是根据本工程所需的各种防渗土料的使用要求，为确定开采方法、程序提供依据，对是否需要启用备用料场或新增料场提出意见。料场复查完成后，按要求提交复查报告报监理部审批，内容包括料场地形、探坑或钻孔平面图、地质剖面图、土料含水率及其随季节的变化情况、地下水位变化情况、试验分析成果（包括颗粒组成）、开采面积及开采范围、实际可开采数量（储量）及深度等。
4.2取样检测土料开采前，根据前期勘探及室内试验进行检测的含水率，确定优先开采区域。土料开采过程中应定期进行含水量检测，并根据含水量变化情况对开采区域进行局部调整；土料场含水率按20 m×20 m范围进行实时检测，检测立采混合后土料的含水率。土料挖运过程中应加强对土料含水率测试、级配及物理力学性质等实时检测结果和混合土料的颗分测试，并结合碾压试验结果及时调整开采区域和优化开采方式，以利于确定坝体填筑最优的含水率。原则上对检测时含水率不合格的料作废料处理。
4.3覆盖层剥离
（1）施工准备。先施工开挖区外截水沟和开挖区内排水沟，用人工配合反铲或推土机分段清理表层植被，再形成主干道至各层开采的施工便道，准备工作完成后开始土料的开采。
（2）料场剥离。料场腐植土剥离，采取剥离一层，开采一层，由人工配合反铲及推土机顺等高线方向对表层的腐植土进行剥离，腐植土剥离自上而下分区分段进行，清挖厚度约40～60 cm，以开挖出的土料没有植被的根须和土壤没有发黑变质为准。最低层的腐植土剥离料直接用1.6～2.4 m3反铲装20t自卸车运输到指定位置堆存，并稍微整平，为复耕作准备。苗尾寨土料场下游侧设置有表土堆存场，堆存表层剥离的耕植土。
4.4有用土料开采土料开采施工流程见框图2。
4.5土料含水量调整土料上坝对含水量要求严格，控制土料填筑时的含水量在规定范围内尤为重要。土料开采前，应根据设计要求并结合前期勘探及室内试验先行测定其最优含水率，砾质土料开采时的含水率一般比上坝wop-1%～wop+3%控制为最优（接触性粘土1%～3%），后通过装车、运输、卸车、摊铺等多道工序，含水量有一定损失（尤其是在旱季施工）。
土料含水量过高或较低时，直接影响大坝填筑压实度指标。土料含水率调整工艺与天气状况、气象条件（湿度、温度、风向、风力等）、开采运输工艺、土料性质等有密切关系，其影响因素也较多。在施工前可依据前期复勘和现场碾压试验成果，确定土料在不同天气情况、不同开采运输等条件下上坝时的含水率损失情况，根据土料在大坝坝面摊铺碾压时的含水量损失状况，选择合适的含水量并调整工艺以助于降低工程成本。当含水量过低时，在土料场内采用挖沟补水或上坝时洒水车洒水的方法。土料在挖、装、运过程中应加强取样检测和颗分测试，以便及时调整开采区域和优化开采方式。
4.5.1土料补水。如天然含水量过低，可采取土料场内采用挖沟补水的方法。沿着料场地形7 m一级开挖1.5 m宽、1.2 m深的排水沟，充分利用汛期降雨蓄水下渗进行砾质土料补水，汛后开采上坝；若料场补水后含水量还低于最优含水量，则采取分段加水，分段开采的方法，确保土料的含水量在最优含水率附近，满足设计上坝技术要求，分段加水可在土料开采前48～72 h进行。
若含水量低于最优含水量不大，可通过料场内喷雾均匀洒水或碾压前洒水车洒水的方法，充分使土料湿润均匀，洒水调整后实时检测，确保土料的含水量满足设计上坝技术要求。
（1） 土料场挖槽补水。按照高程从低到高的顺序，高差7 m进行测量放线，保证水沟水平。水沟储水开始下渗以后，在相应位置取样，测定其含水率。通过含水率的变化，检验补水效果，校核补水时间。 ①深度小于5 m补水。补水在砾石土料开采之前一次补水到位。在料场相应高程逐级按照高差7 m开挖如图3所示，水平水沟（水沟两侧坡比1∶0.75），水沟内存水，通过土体内渗流进行补水。
根据前期勘察资料可知，坝址左岸土料场砾质土料在垂直方向其密实度按照约6.7%递增，其渗透系数相应减低，顺坡方向，表层砾质土密实度相对较低，具备相对较高的渗透系数。根据相关理论分析，在保证垂直方向5 m补水深度的情况下，能够满足顺坡方向7 m高程的补水要求。根据计算，确定垂直方向的补水深度为5 m，顺坡方向水沟高差为7 m。
（2）转存场闷灌补水。现场拟定按50～100 cm一层进行摊铺，人工在土料转存场移动水管对砾质土逐层进行补水，行进速度根据需补水量及洒水能力计算确定。对于补水完成的工作面及时采用塑料薄膜进行覆盖，加强其含水率检测。
（3）接触性粘土补水。若在筛分装车后进行补水可能导致补水不均匀，不利于土料达到最优含水率。因此，考虑在筛分过程中进行补水。通过对筛分后和转存场的接触粘土现场取样结果计算补水量、再确定现场布置的水箱大小和转存过程中含水率的损失。
为防止接触粘土转存后失水，在土料转存后及时进行覆盖，同时在转存场增加洒水设施进行表面洒水，防止接触粘土转存过程表面失水。土料碾压试验确定的接触粘土最优含水率平均值为20.5%，接触粘土筛分、补水、转存后应将补水量控制在最优含水率3%以上为宜（即22%～24%范围内）。
根据大坝接触粘土填筑施工进度，适时进行接触粘土的回采筛分。回采前及筛分后做好接触粘土料含水率等指标的检测，在保证满足上坝要求的情况下进行回采、筛分、补水及临时堆存。
4.5.2土料翻晒。降低土料的含水量主要采用翻晒法，其施工工艺应根据土工试验进行检测，在翻晒过程中，土料含水量损失值与天气状况、气象条件（如气温、湿度、日照、风力）、土质特性、翻晒工艺（翻料遍数、铺料厚度、晾晒时间）等影响因素有关，需在翻晒施工前通过现场试验确定。若料场地下水位过高，将导致土料含水量超标，除了翻晒措施外，可在料场四周开挖1.5 m宽、50 cm深的排水沟利于排水，同时在采区坡顶开挖深截水沟，截断地下水的补给，并进行分段开采。由于该工程大坝进行分期、分区填筑，料场开采经历2～3个雨季，因此选择经济合理的翻晒工艺将有助于降低工程成本。
经土料场复查及试验分析，苗尾寨土料天然含水率比实际试验的最优含水率高3.9%，土料偏湿。参照糯扎渡工程经验[1]，土料翻晒时铺土厚度一般为20～30 cm，在摊铺后翻松2～3遍的情况下，含水量每小时降低0.25%～0.8%，按土料不同特性，翻晒周期1～3 d。
根据该工程土料情况，初选土料翻晒时采用机械翻土，推土机集土，装载机装车，汽车运输的方法；如砾质土料摊铺厚度一般为30 cm，翻2次，翻晒周期为1～3 d。可根据实际施工时的试验情况进行调整。
土料开采后，自卸车运输到翻晒场，推土机摊铺，然后由推土机牵引松土器翻松土料，土料翻晒到合适的含水量后，由推土机集土，3 m3装载机装车，20 t自卸车运输。如集好的土料暂时不能转运上坝，对土堆进行集中并将表面压实抹光，并用塑料薄膜进行覆盖绑牢，雨天防雨、晴天防晒，避免下雨后土料含水量又有较大变化。
4.6保证措施
（1）砾质土心墙坝填筑施工受气候条件影响较大，对心墙防渗料和接触性粘土开采施工也提出了更高要求。根据有关施工技术规范要求，结合各类填筑料受降水量的影响情况，土料开采雨季施工天气情况要求如下：①接触性粘土料，日降雨量小于0.5 mm时，正常施工；日降雨量为0.5～5 mm时，雨日停工；日降雨量为5～10 mm时，雨日停工，雨后0.5日复工；日降雨量为10～30 mm时，雨日停工，雨后1日复工；日降雨量大于30 mm时，雨日，雨后2日复工；②砾质土防渗料，日降雨量小于5 mm时，正常施工；日降雨量为5～10 mm时，雨日停工；日降雨量为10～30 mm时，雨日停工，雨后0.5日复工；日降雨量大于30 mm时，雨日停工，雨后1日复工。
（2）料场开采依据复查情况，做好相应的施工技术交底，严格按照监理工程师批准的方案进行施工。
（3）料场开采前做好截排水措施，特别是雨季，经常派人对截排水及时疏通维护，防止水土流失，增加开采难度。
（4）土料运输中，根据土料含水率情况设置防雨防晒棚覆盖，防止坝料在运输过程中含水量损失过快。
（5）采用自上而下的开采顺序，避免土料浪费和无序施工。
（6）土料运输车辆相对固定，防止土料污染。
（7）在下雨前，及时做好开采面的防雨覆盖和开挖工作面的排水设施，便于天晴后能尽快恢复开采施工。
（8）对于可能出现的地下水和泉水，就近开挖排水沟槽，将水排至适当地点。
（9）砾质土料开采前选择在含水率满足要求的区域进行，对于不能确定含水量是否满足要求的情况下，四方现场确定后进行含水率检测，超过设计技术要求含水量的土料不得使用。对于接触粘土，在土料场筛分后，及时用防雨布覆盖。
5结论与建议
（1）由于苗尾水电站料源多，各土料场分散，土性不均一，含水率变化大，开采工序复杂等特点，在一定程度上增加了大坝填筑质量控制的难度，应严格按拟定的开采顺序和规划布置安排施工，采用分期分区、自上而下一次开采到底的开采顺序，避免土料浪费和无序施工。
（2）土料含水量的大小直接影响防渗土料填筑压实度最优状态，含水量过大、过小都直接影响大坝填筑质量，可依据不同含水量区域和碾压试验成果以调整至最优含水率附近。雨季，当降雨量大于5 mm时停止料场开采，并采取有效排水、防水措施，并对临时道路的维护，晴天对土料进行翻晒以降低土料含水量，控制开采料质量；当土料含水量过低时，对土料场土料采用挖沟补水、转存闷罐补水或坝面洒水的方法确定适合的含水量。
（3）坝体填筑分期分区进行，土料开采受季节变化影响较大。为避免土料空间分布不均匀带来的料源质量不稳定的情况，根据含水率取样检测结果，布置多个工作面轮换开采上坝，优先开采含水率最优的区域，以保证坝体填筑具有合适的含水率。苗尾寨土料场为砾质土料主料场，天然含水比最优含水偏高，尽量安排在旱季上坝。坝址左岸土料场天然含水比最优含水偏低，尽量安排在主汛期停工前上坝。大坝心墙区填筑时苗尾寨土料场与坝址左岸土料场同时开采上坝。
（4）土料挖运过程中应加强对土料含水率测试、级配及物理力学性质等实时检测结果和混合土料的颗分测试，并结合碾压试验结果及时调整开采区域和优化开采方式，以利于确定坝体填筑最优的含水率。由于土料的含水量对土料的压实度影响较大，施工前还应通过进一步的碾压试验确定上坝含水量控制标准。
（5）从源头上控制土料质量，有用的料与不能用的弃土要严格区分，对需要转存的有用料要分层摊铺，分层洒水保湿，派专人剔除土料中的超径块石，确保用料质量。
参考文献
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[2] 钟才良，高贵华.戈兰滩水电站白石岩料场的开采施工[J].云南水力发电，2008，24（Z1）：89-90.
[3] 高武林，梅甜田，张新红.瀑布沟水电站砾石土心墙大坝砾石土料生产监理[J].人民长江，2012，43（4）：56-58.