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隘口水库大坝工程施工技术综述

文档作者：徐更晓孙洪涛文档来源：中国水利水电第十一工程局有限公司		更新日期： 2026年09月03日	点击数：
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LOW CARBON WORLD 2024/11
隘口水库大坝工程施工技术综述
徐更晓袁孙洪涛
（中国水利水电第十一工程局有限公司，河南郑州450000）
【摘要】重庆市秀山县隘口水库大坝坝基及坝肩的岩溶极为发育袁地质条件极为复杂袁工程建设过程中面临
一系列的技术问题遥基于此袁介绍隘口水库大坝工程概况袁对坝基开挖尧坝基固结灌浆与帷幕灌浆尧坝体施工尧
沥青混凝土心墙施工尧右岸大型溶洞处理等方面的施工技术进行总结袁以期为相关工程提供参考遥
【关键词】坝基开挖曰超深帷幕曰坝体施工曰沥青混凝土心墙曰溶洞处理
【中图分类号】TV541.1 【文献标识码】A 【文章编号】2095-2066（2024）11-0052-03
1 工程概况
1.1 基本情况
隘口水库位于重庆市秀山县隘口镇，大坝位于
岑龙河与凉桥河汇合口下游500 m 处的平江河上，
距秀山县城30 km。水库以灌溉和城市供水为主，正
常库容为3 027.4 万m3。水库大坝工程主要由高度为
111 m的沥青混凝土心墙堆石坝、宽度为16 m的开
敞式溢洪道、高度为55.1 m的岸边斜卧式取水塔及
引水隧洞等组成[1]。
1.2 水文气象
水库所处地区属亚热带湿润季风气候区，多年
平均降水量为1 317 mm，多年平均气温为16.5 益，
1 月份最低平均气温为5.0 益，7 月份最高平均气温
为27.6 益。
1.3 工程地质
坝基处河床宽110 m，坝轴线处覆盖层厚6.5耀
12.8m。坝基处灰岩、白云岩的饱和抗压强度为45 MPa耀
55 MPa，砂砾卵石承载力标准值为0.5 MPa。坝基岩体
岩溶强烈发育，坝址总平均溶洞直线率为10.24%[2]。
1.4 建筑材料
坝体堆石料采用干洞料场的块石料。该料场位
于平江河左岸干洞，距坝址0.8 km。岩性为灰岩，有
用储量约为4.2伊106 m3，也可用于混凝土骨料加工，
满足工程需求。
1.5 工程量尧工期
土石方开挖总方量为60 万m3，溢洪道及进水口
等结构混凝土为18 万m3，固结灌浆6.5 万延米，帷
幕灌浆13.6 万延米，坝体填筑总方量为158 万m3，
沥青混凝土心墙为10 949 m3。
施工计划工期：2008 年8 月1 日开工，2010 年
7月31日完工，总工期为730 d。由于坝基岩溶、右
岸溶洞群超过原勘察情况，其设计处理方案确定经
历了漫长的过程，施工难度及工程量的增加，使施工
工期滞后较多，最终于2014 年12 月15 日水库开始
蓄水。
1.6 施工导流
采用导流隧洞结合导流明渠联合过流，枯水期
明渠不过流。
1.7 砂石加工及混凝土拌和系统
大坝下游约500 m 处的左岸滩地布置200 t/h 砂石加工系统、HZS120 拌和站、LB-1000 型沥青拌
和站各一座。
2 坝基开挖
2.1 坝基设计开挖分区
坝基设计开挖分区如表1所示。
注：坝基按溶蚀程度分为玉、域、芋区，玉区为溶蚀岩体区（带），域区为溶蚀残留岩体区（带），芋区为溶蚀填泥区（带）。
设计开挖分区范围开挖底面应达到的要求
A区
坝轴线上游50 m与下游30 m之间的区域，
为廊道基础（坝轴线）及其影响范围
开挖至玉区（带）溶蚀岩体顶面，此范围内基础全部挖除芋区（带）溶蚀填泥并尽
可能挖至域区（带）溶蚀残留岩体的底部
B区A区以外的坝基部分上、下游B区应挖除芋区（带）溶蚀填泥，将基础置于溶蚀残留岩体域区中上部[3]
表1 坝基设计开挖分区
2.2 坝基开挖特点
坝基地质为溶沟、断裂残留岩体纵横交错，“石
土交错、溶泥遍布”为其主要特点，降排水、便道修
筑、装渣外运等均存在较大的难度。
2.3 开挖施工
（1）采用分层、分片区开挖方式。
（2）上、下游各布置一条下基坑主干道，采用石
渣回填形成，并随着基坑下挖而逐步下降，自主干道
形成进入开挖作业面的分支道路，也采用石渣回填
形成或铺设钢走道板形成，并随开挖部位和深度的
不同而调整。
（3）挖运，反铲装15 t自卸车运输，局部采用反
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表3 沥青混凝土级配范围
筛孔直径/mm 通过率/%
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：油石比为6.6%。
铲接力出渣或采用长臂反铲出渣。
3 坝基固结灌浆与帷幕灌浆
3.1 坝基固结灌浆
坝基固结灌浆范围为坝基A 区，设计孔间排距
为3 m，孔深13耀36 m，玉、域、芋序孔的设计最大灌
浆压力依次为0.6 MPa、0.8 MPa、1.0 MPa。
采用孔口封闭法自上而下分段钻灌工艺。地质钻
机造孔，纯水泥浆液水灰比采用3:1、2:1、1:1、0.8:1、
0.5:1等5个比级。
3.2 坝基帷幕灌浆
3.2.1 帷幕灌浆设计
坝基布置有灌浆廊道，左右岸均布置上、中、下
3 层灌浆平洞，防渗幕体总长度为1 383 m，视坝前
水深按1~3 排设置，排距为1.2 m、孔间距为2 m，最
大孔深为201.37 m。
采用分级升压方式逐级升压至目标灌浆压力，
灌浆注入率与最大灌浆压力关系如表2所示。
3.2.2 帷幕灌浆施工
（1）采用XY-2型地质钻机。
（2）主要采用纯水泥浆液，视情况掺加粉煤灰、
水玻璃等。纯水泥浆液水灰比采用3:1、2:1、1:1、0.8:1
和0.5:1等5个比级。水泥粉煤灰混合浆液水胶比采
用0.7:1与0.5:1两种。
（3）帷幕灌浆按分排分序加密的原则进行，采用
孔口封闭灌浆方法。
3.2.3 岩溶超深帷幕灌浆技术应用
（1）利用测斜仪先保证孔深20 m 内的孔向准
确，往下继续使用较长的粗径钻具（钻头加岩芯管），
并逐步调整钻进压力、钻进速度、给水量等，在不同
地层采用不同的操作方法，把190耀201 m 帷幕灌浆
孔的孔斜控制在规范范围内。
（2）采用高压冲洗置换技术和返砂技术解决了
溶蚀裂隙和溶洞段的成孔问题。
（3）采用新型可通冷却水旋转式孔口封闭器，在
高压灌浆过程中，保持灌浆管（钻杆）在孔内能连续
转动，灌浆连续进行，较好地解决了孔口封闭灌浆法
容易出现的铸管问题，保证了施工进度。
（4）采用溶蚀反复充填灌浆技术和自上而下分
层综合处理施工工艺，解决了溶蚀裂隙和溶洞段灌
浆问题。
4 坝体施工
4.1 坝体设计参数
坝顶宽10 m，最大坝高为111 m，坝坡1:1.6，断
面结构为沥青混凝土心墙、心墙两侧过渡料以及堆
石坝体。
4.2 填筑分期
第一阶段：2009 年6月至2010 年4 月，底部溶
沟溶槽填筑，坝前501 m平台及坝后484 m平台填
筑，填筑33.7 万m3，填筑平均月强度为3万m3。
第二阶段：2010 年11 月至2011 年4 月，具备
大面积填筑条件，填筑至度汛高程521 m，填筑
102 万m3，填筑平均月强度为17万m3。
第三阶段：2013 年1 月至2023 年5 月，高程
521 m以上坝体填筑，填筑22.9 万m3。
4.3 坝体填筑施工
（1）填筑道路，以下游施工道路为主，右岸上游
施工道路为上游马尿洞石料上坝运输路。
（2）石料开采用D7 钻机造孔、散装炸药、非电毫
秒雷管微差起爆，自上而下分梯段开挖。
（3）过渡料、垫层料及沥青混凝土心墙用骨料采
用人工砂石系统加工。
（4）堆石料填筑，1.6 m3反铲装15 t自卸车运料，
T220 推土机摊铺，铺料厚度为80 cm，25 t 自行式振
动碾子碾压。过渡料随心墙同步填筑，铺料厚度为
30 cm，小型振动碾碾压。
5 沥青混凝土心墙施工
5.1 心墙设计参数
沥青混凝土心墙底部宽度为1.2 m，顶部宽度为
60 cm，心墙工程量为10 370 m3。
5.2 沥青混凝土配合比
先进行室内配比设计，场外摊铺试验采用经过
试配后的配合比。沥青混凝土级配范围如表3所示。
5.3 经碾压试验确定的施工参数
5.3.1 温度控制指标
沥青温度宜控制为150耀170 益，不低于130 益；
注入率/（L·min-1） 最大灌浆压力/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
约10 跃4.0
表2 灌浆注入率与最大灌浆压力关系
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骨料温度宜控制为170耀190 益，不低于150 益；矿
粉可不加热；沥青混合料出机口温度宜控制为140耀
170 益为宜。碾压温度初碾不低于130 益，终碾不低
于110 益。
5.3.2 碾压参数
人工摊铺：铺料厚度为30 cm（碾压前），2 t振
动碾静碾2遍后再振碾10 遍，振动碾行车速度为
2耀3 km/h。
机械摊铺：铺料厚度为30 cm（碾压前），2 t振动
碾振碾8遍，振动碾行车速度为2耀3 km/h[4]。
5.4 沥青混凝土主要施工设备
（1）LB-1000 沥青混凝土拌和站1 座，全自动双
轴间歇强制式，生产能力为40 t/h。
（2）牵引式JXT-09 沥青混凝土摊铺机1 套，摊
铺宽度为0.6耀1.2 m，行进速度为0.8耀1.2 m/min，包
括一台可调速卷扬机。
（3）2 t 自行式光轮振动碾3 台，ZL50 装载机
2台，CAT320反铲1台，5 t自卸汽车3台。
6 右岸大型溶洞群处理
6.1 溶洞群分布
在地勘阶段及施工阶段陆续发现右岸坝肩山体
内，分布着K4、K5、K6、K8、K9多个溶洞，在不同程度
上与右岸3 层灌浆平洞贯通。溶洞群具有范围大、贯
通强、充填物复杂等特点，对坝体稳定、防渗都构成
不利影响。按设计要求，各溶洞需有针对性地进行处
理。其中，K5溶洞空腔范围最大，空洞部分投影面积
约为2 420 m2，总体积约为11.18 万m3，下部充填物
厚度达40 m。
6.2 溶洞群处理规划
对于以水库防渗为目的的溶洞处理，采用堵
（填）与截等工程措施。其中，堵（填）是指封堵溶洞或
管道产生的渗漏，通过在其适当部位设置堵体，将溶
洞或管道封堵，根据工程需要，可部分封堵或全部封
堵。截是指在溶洞内部岩体完整且比较狭窄处设置
截水墙，或设置防渗墙进行防渗封堵。
对于以提高地基承载力和岩体完整性为目的的
溶洞处理，采用填、灌、桩、开挖置换等组合工程措施。
6.3 溶洞群处理方案
6.3.1 K5溶洞处理
K5 溶洞空腔采用C20 混凝土防渗墙方案，同时
满足防渗及长久运行工况下水荷载，防渗墙下设置
钢管灌注桩为主要承载体。K5溶洞下部充填物需满
足抗渗透和渗透稳定的要求，结合帷幕灌浆做高压
喷射灌浆，同时考虑上部荷载作用做补强灌浆。
6.3.2 K6溶洞处理
根据K6 溶洞的发育情况，分别在不同的高程区
间采取了以下不同的工程措施：淤高程在485.5 m以
下的溶洞体，主要采取钢管桩、自密实细石混凝土或
自密实砂浆回填与水泥灌浆补强相结合的工程措
施；于高程为485.5耀521.0 m的溶洞体，通过中层与
下层灌浆平洞对K6 溶洞出露部分进行清挖，并对未
清挖部分辅以深孔固结灌浆的方式进行补强加固；
盂高程为518.0 m以上至坝顶范围的溶洞体，利用坝
顶平台采用钻孔回填自密实混凝土、自密实砂浆与
深孔固结灌浆补强相结合的工程措施[5]。
6.3.3 K8溶洞处理
在K8 溶洞中，高程在488.0 m以上的区域为空
腔区，廊道及490.0 m平台以上至518.0 m高程范围
的空腔体采用自密实混凝土进行浇筑，在混凝土填
筑体下部设钢管灌注桩作为承重结构；空腔区上游
侧边壁布置锚筋桩，协助抵抗水平推力；高程在
488.0 m以下的溶洞体为填充区，填充区全部用高压
喷射灌浆进行处理，达到防渗目的；溶洞轴线上游侧
进行补强灌浆。
6.3.4 K4和K9溶洞处理
K4 和K9 溶洞部分的高程在548.9 m以下，对
其以下部位采用自密实混凝土回填处理，在自密实
混凝土无法到达的部位采用M20 自密实砂浆充填。
灌注完毕后，采用C20 自密实混凝土封孔。
7 结语
隘口水库以国内罕见的强岩溶地层条件给工程
建设带来了严峻的挑战。在国内多位知名工程设计、
施工专家指导下，参建各方共同努力，在强岩溶地层
条件下加强坝基开挖、坝基固结灌浆与帷幕灌浆、坝
体施工、沥青混凝土心墙施工、右岸大型溶洞处理等
方面的施工技术应用，克服了一系列困难，较好地完
成了工程建设任务。
参考文献
[1] 杨和明，吕理军，孙洪涛，等.特强岩溶地区堆石坝基础处
理关键技术[C]//中国大坝工程学会.水库大坝高质量建设
与绿色发展：中国大坝工程学会2018 学术年会论文集.郑
州：水库大坝高质量建设与绿色发展———中国大坝工程
学会2018 学术年会，2018：228-242.
[2] 李建文.重庆市秀山隘口水库坝体填筑施工设计[J].陕西水
利，2018（6）：180-182.
[3] 罗兴建，吕峰，陈海鹏.重庆市秀山县隘口水库工程坝基工
程地质条件研究[J].水利规划与设计，2010（5）：94-96.
[4] 梁黎芝.碾压式沥青混凝土心墙的施工技术研究[J].陕西水
利，2009（4）：72-73.
[5] 郭维祥，屈昌华，昝廷东.重庆市隘口水库右岸溶洞群处理
技术[J].施工技术，2012，41（增刊1）：366-368.
作者简介院徐更晓（1966—），男，汉族，河南南阳人，
本科，正高级工程师，主要从事水利水电工程施工
工作。
低碳技术
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