1 前言
瀑布溝水電站大壩為礫石土心墻堆石壩，大壩由心墻防滲料區(qū)、上下游反濾料區(qū)、上下游過(guò)渡料區(qū)、上下游堆石料區(qū)和上下游護(hù)坡塊石料區(qū)等組成。大壩填筑總量達(dá)2424.25萬(wàn)m3，各建筑物的地基開(kāi)挖量也相當(dāng)大。在滿足關(guān)鍵施工進(jìn)度和建筑物開(kāi)挖工期的條件下，結(jié)合大壩填筑工期要求，盡量提高建筑物利用料直接上壩率，減少中轉(zhuǎn)上壩和開(kāi)挖利用料的損失，提高建筑物和石料場(chǎng)開(kāi)挖利用率，加快施工進(jìn)度，降低工程成本，實(shí)現(xiàn)各種物料優(yōu)化調(diào)配，成為重要的課題。
2 樞紐建筑物開(kāi)挖料優(yōu)化調(diào)配
大壩各種填筑料要求不一，各料源的開(kāi)采時(shí)段與填筑應(yīng)盡可能地與開(kāi)挖同步，以減少開(kāi)挖料的中轉(zhuǎn)和廢棄，并實(shí)現(xiàn)高料高用，低料低用，減少運(yùn)距，合理調(diào)配。這是加快工程施工進(jìn)度、降低成本的重要措施。做好優(yōu)化調(diào)配要確保以下原則：
（1）各種料源滿足壩體填筑各料區(qū)壩料的技術(shù)指標(biāo)要求；
（2）建筑物開(kāi)挖工期安排與大壩填筑進(jìn)度和對(duì)料源開(kāi)挖要求相適應(yīng)，以最大限度地利用建筑物開(kāi)挖料直接上壩填筑，降低中轉(zhuǎn)上壩填筑量；
（3）在對(duì)建筑物開(kāi)挖料規(guī)劃利用的前提下，盡早確定土石料場(chǎng)開(kāi)采規(guī)模，滿足大壩填筑施工強(qiáng)度；
（4）土石料場(chǎng)開(kāi)挖施工中，依據(jù)壩體各料區(qū)技術(shù)指標(biāo)不同，有選擇地進(jìn)行爆破和挖裝，減少利用料的損失。
2.1 大壩填筑料要求
壩體填筑料分為礫石土心墻防滲料、高塑性粘土料、反濾料、過(guò)渡料、堆石料、壩坡護(hù)坡塊石料、壓重料等(見(jiàn)下圖)，以下為大壩填筑料主要技術(shù)要求。
2.1.1 礫石土心墻防滲料
填筑土料中水溶巖含量小于3%，有機(jī)質(zhì)含量小于2%；在黑馬料場(chǎng)Ⅰ區(qū)土料最大粒徑不大于80mm，在0區(qū)土料最大粒徑不大于60mm；心墻防滲土料的滲透系數(shù)小于1×10-5cm/s，抗?jié)B透變形的臨界坡降大于2.5，其滲透破壞型式為流土；塑性指數(shù)大于8，小于20；壓實(shí)度達(dá)到98%（修正普式擊實(shí)儀），細(xì)料含水率高于最優(yōu)含水率的1%~2%。
2.1.2 高塑性粘土料
高塑性粘土料中水溶巖含量小于3%，有機(jī)質(zhì)含量小于2%；最大粒徑小于于2mm，顆粒級(jí)配滿足設(shè)計(jì)級(jí)配曲線網(wǎng)絡(luò)圖；滲透系數(shù)小于1×10-6cm/s，抗?jié)B透變形的臨界坡降大于8；塑性指數(shù)大于20；壓實(shí)度達(dá)到98%（普式擊實(shí)儀）；含水率高于最優(yōu)含水率的1%~4%。
2.1.3 反濾料
反濾料采用人工砂石加工系統(tǒng)加工。石料呈粒狀顆粒，飽和抗壓強(qiáng)度大于50Mpa；B1、B3最大粒徑不大于10mm，小于0.075mm的顆粒含量小于2%； B2、B4最大粒徑不大于100mm，小于1.8mm的顆粒含量小于2%。B5最大粒徑不大于200mm，小于2.5mm的顆粒含量小于2%；B1、B3區(qū)滲透系數(shù)大于5×10-3cm/s，B2、B4、B5區(qū)滲透系數(shù)大于8×10-3cm/s，壓實(shí)后的相對(duì)密度大于0.8。
2.1.4 過(guò)渡料
過(guò)渡料采用石料場(chǎng)開(kāi)采料，飽和抗壓強(qiáng)度大于50Mpa；最大粒徑不大于300mm，最小粒徑大于0.1mm，小于5mm的顆粒含量不大于15%。壓實(shí)后的孔隙率小于23%。
2.1.5 堆石料
堆石料采用弱風(fēng)化~微風(fēng)化或新鮮的花崗巖開(kāi)采的石料。用于D1、D2區(qū)堆石料的飽和抗壓強(qiáng)度大于60MPa，軟化系數(shù)大于0.8，用于D3區(qū)堆石料的飽和抗壓強(qiáng)度大于50Mpa；堆石料的最大與最小邊長(zhǎng)比不超過(guò)4，最大粒徑不大于800mm，小于5mm的顆粒含量不大于15%。壓實(shí)后的孔隙率小于23%。
2.1.6 上下游護(hù)坡塊石料
上游死水位（790m高程）及下游806m高程以上壩坡采用干砌塊石，其它部位壩坡采用大塊石護(hù)坡；干砌塊石采用微風(fēng)化或新鮮的硬質(zhì)塊石，飽和抗壓強(qiáng)度大于60MPa，粒徑為400~600mm，塊石重量大于30kg；大塊石護(hù)坡石料的飽和抗壓強(qiáng)度大于60MPa，其粒徑為400~800mm。
2.1.7 壓重石碴料
最大粒徑不大于1200mm，小于5mm的顆粒含量不大于25%，小于0.075mm的顆粒含量不大于5%。
2.2 土石料利用料折算系數(shù)
根據(jù)瀑布溝水電站工程地質(zhì)特性，建筑物開(kāi)挖及料場(chǎng)開(kāi)挖施工方法，結(jié)合以往堆石壩施工經(jīng)驗(yàn)，確定瀑布溝大壩工程各種填筑料的利用折算系數(shù)如下。
表1 　　　　　　　　　　　　　　　　 土料綜合折算系數(shù)表

序號(hào)
料場(chǎng)名稱(chēng)
綜合折算系數(shù)
備注
直接上壩料
轉(zhuǎn)存上壩料
  
1
管家山高塑性粘土料場(chǎng)
0.850
    
2
黑馬礫石土料場(chǎng)
0.784
0.775
  
3
溢洪道開(kāi)挖料
0.844
    
4
右岸放空洞開(kāi)挖料
1.038
0.779
  
5
地下廠房系統(tǒng)開(kāi)挖料
1.233
0.779
  
6
加里俄呷石料場(chǎng)
      
（1）
堆石料
1.108
    
（2）
過(guò)渡料
1.047
    
7
卡爾溝石料場(chǎng)
      
（1）
堆石料
1.108
    
（2）
過(guò)渡料
1.047
    
（3）
B1和B3反濾料
1.190
  
填筑損耗5%（壓實(shí)方）
（4）
B2和B4反濾料
1.060
  
填筑損耗5%（壓實(shí)方）
（5）
B5水平反濾料
1.038
  
填筑損耗5%（壓實(shí)方）
（6）
壓重料
1.00
1.00
  

2.3 建筑物開(kāi)挖工期、巖性構(gòu)成及可利用性分析
由于瀑布溝水電站工程土石方開(kāi)挖量大，不同巖性的石料可以滿足大壩各回填區(qū)對(duì)巖性的要求，為降低工程造價(jià)，大壩石方填筑優(yōu)先考慮利用建筑物開(kāi)挖料直接上壩或轉(zhuǎn)存上壩。
開(kāi)挖石料用于大壩下游D1、D2區(qū)填筑，但石方明挖直接上壩料不能用于D2區(qū)694.00m高程以下的堆石料填筑，碴場(chǎng)回采料不能用于D2區(qū)的填筑。
根據(jù)地質(zhì)資料能用于大壩填筑的有溢洪道、右岸放空洞、地下廠房系統(tǒng)等開(kāi)挖石方共計(jì)398.68萬(wàn)m3（自然方）,根據(jù)各建筑物開(kāi)挖施工時(shí)段和大壩填筑施工時(shí)段，對(duì)各單項(xiàng)工程石方開(kāi)挖可利用量統(tǒng)計(jì)和供料平衡分析。
2.3.1　右岸放空洞工程石方開(kāi)挖料利用
右岸放空洞石方明挖總量為40.89萬(wàn)m3（自然方），石方洞挖總量為15.63萬(wàn)m3（自然方）。
石方明挖計(jì)劃施工時(shí)段2005年7月1日～2006年1月30日，在大壩填筑之前，即40.89萬(wàn)m3（自然方）明挖料全部運(yùn)往上游右岸落哈碴場(chǎng)堆存，回采上壩，按折算系數(shù)換算成壩上壓實(shí)方量為31.85萬(wàn)m3（壓實(shí)方），按上壩料30.00萬(wàn)m3（壓實(shí)方）調(diào)配。
石方洞挖計(jì)劃施工時(shí)段2005年12月1日～2007年4月30日，即在大壩填筑施工期間，根據(jù)大壩填筑施工進(jìn)度和填筑部位，15.63萬(wàn)m3（自然方）洞挖料石料全部直接上壩，按折算系數(shù)換算成壩上壓實(shí)方量為16.31萬(wàn)m3（壓實(shí)方），按上壩料量13.00萬(wàn)m3（壓實(shí)方）調(diào)配。
2.3.2　溢洪道石方開(kāi)挖料利用
溢洪道石方明挖總量92.25萬(wàn)m3（自然方）,石方明挖計(jì)劃施工時(shí)段為2006年4月1日～2007年9月30日，在2006年4月1日大壩已填筑至694m高程以上，根據(jù)地質(zhì)資料要求，溢洪道石方明挖料可直接上壩，用于壩體下游D2區(qū)694m高程以上部位的填筑，按折算系數(shù)換算成壩上壓實(shí)方量為110萬(wàn)m3（壓實(shí)方），可按上壩料100.00萬(wàn)m3（壓實(shí)方）調(diào)配。
2.3.3　地下廠房系統(tǒng)石方開(kāi)挖料利用
地下廠房系統(tǒng)石方明挖總量136.92萬(wàn)m3（自然方），石方洞挖總量112.99萬(wàn)m3（自然方）。
石方明挖計(jì)劃施工時(shí)段為2004年6月1日～2005年7月31日，在大壩填筑施工之前，136.92萬(wàn)m3（自然方）石方明挖料全部轉(zhuǎn)存于上游左岸三谷莊碴場(chǎng)，按折算系數(shù)換算成壩上壓實(shí)方量為106.66m3（壓實(shí)方），可按上壩料95.00萬(wàn)m3（壓實(shí)方）調(diào)配。
石方洞挖計(jì)劃施工時(shí)段為2004年4月1日～2007年7月31日；2004年4月1日～2005年11月30日大壩填筑施工之前，60.49萬(wàn)m3（自然方）洞挖料轉(zhuǎn)存于上游左岸三谷莊碴場(chǎng)，按折算系數(shù)換算成壩上壓實(shí)方量為47.12萬(wàn)m3（壓實(shí)方）,可按上壩料30.00萬(wàn)m3（壓實(shí)方）調(diào)配。
2005年12月1日～2007年7月31日，52.50萬(wàn)m3（自然方）洞挖料石料直接上壩填筑，按折算系數(shù)換算成壩上壓實(shí)方量為64.73萬(wàn)m3（壓實(shí)方），可按上壩料57.00萬(wàn)m3（壓實(shí)方）調(diào)配。
2.3.4　開(kāi)挖石料利用統(tǒng)計(jì)表
表3 建筑物開(kāi)挖石料利用統(tǒng)計(jì)表

序號(hào)
工程名稱(chēng)
工程量
（自然方:萬(wàn)m3）
施工時(shí)段
直接上壩量
（壓實(shí)方:萬(wàn)m3）
中轉(zhuǎn)上壩量
（壓實(shí)方:萬(wàn)m3）
1
放空洞
明挖
40.89
2005.7.1~2006.1.31
30.00
洞挖
15.63
2005.12.1~2007.4.30
13.00
2
溢洪道明挖
130
2006.4.1~2007.9.30
100.00
3
地下廠
房系統(tǒng)
明挖
136.92
2004.6.1~2005.7.31
95.00
洞挖
112.99
2004.1.1~2007.7.31
57.00
30.00
4
合計(jì)
398.68
170.00
155.00

2.4　建筑物開(kāi)挖方式規(guī)劃
本工程挖填工程量巨大，充分利用開(kāi)挖料直接或中轉(zhuǎn)上壩，技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義重大。因此在制定建筑物開(kāi)挖（主要指明挖）方案時(shí)，應(yīng)兼顧開(kāi)挖料的利用。
（1）開(kāi)挖前應(yīng)在設(shè)計(jì)單位提供的工程地質(zhì)勘測(cè)資料的基礎(chǔ)上，盡可能地進(jìn)行補(bǔ)充和復(fù)勘工作，以充分取得各種建筑物巖層、巖性詳細(xì)資料。
（2） 建筑物覆蓋層厚度大于2 m時(shí)，應(yīng)單獨(dú)開(kāi)挖；若覆蓋層厚度小于2 m，建議與其下伏巖層一并開(kāi)挖。
（3） 建筑物表層開(kāi)挖應(yīng)形成較規(guī)則的梯段，以利于有用層的大規(guī)模開(kāi)挖。
（4） 巖層鉆爆時(shí)，應(yīng)避免順層方向爆破（最好選擇垂直于巖層），以獲得級(jí)配良好、質(zhì)量穩(wěn)定的爆破石碴料。爆破建議采用大孔距、小抵抗線、孔間微差順序爆破方式，并通過(guò)調(diào)整孔排距參數(shù)、炸藥單耗來(lái)控制爆破石碴粒徑及級(jí)配。
3 料場(chǎng)規(guī)劃
3.1 料場(chǎng)規(guī)劃原則
（1）心墻礫石土料優(yōu)先采用黑馬Ⅰ區(qū)、黑馬0區(qū)礫石土料。
（2）高塑性粘土料從位于距壩址上游約25km的管家山高塑性粘土料場(chǎng)挖取。
（3）大壩上游堆石料、過(guò)渡料及上游護(hù)坡塊石采用加里俄呷石料場(chǎng)的開(kāi)采料。
（4）大壩下游過(guò)渡料和護(hù)坡塊石采用卡爾溝石料場(chǎng)的開(kāi)采料，下游堆石料采用卡爾溝石料場(chǎng)的開(kāi)采料、上游左岸三谷莊碴場(chǎng)和右岸落哈碴場(chǎng)的回采料及溢洪道、右岸放空洞、地下廠房發(fā)電系統(tǒng)開(kāi)挖直接上壩料。
（5）大壩所需反濾料、壩頂路面碎石墊層料全部采用卡爾溝人工砂石系統(tǒng)加工的人工骨料。
（6）土石料場(chǎng)開(kāi)采料的品種、數(shù)量及質(zhì)量必須滿足壩體各期填筑需要。
3.2土料場(chǎng)規(guī)劃
（1）高塑性粘土料場(chǎng)：大壩高塑性粘土料從位于距壩址上游約25km的管家山高塑性粘土料場(chǎng)開(kāi)挖，直接上壩。
高塑性粘土料填筑總量為24.8萬(wàn)m3（壓實(shí)方）, 上游圍堰截流閉氣用粘土料用量1.75萬(wàn)m3（壓實(shí)方），上下游圍堰子堰粘土用量為0.043萬(wàn)m3（壓實(shí)方）、碾壓試驗(yàn)粘土料用量為0.062萬(wàn)m3（壓實(shí)方）,折算成需在管家山高塑性粘土料場(chǎng)挖取31.36萬(wàn)m3（自然方）,根據(jù)地質(zhì)資料管家山高塑性粘土料場(chǎng)有效儲(chǔ)量45.7萬(wàn)m3（自然方），有效儲(chǔ)量為需要量的1.46倍，能滿足大壩高塑性粘土料填筑總量。
（2）心墻礫石土料場(chǎng)：心墻礫石土料優(yōu)先采用黑馬Ⅰ區(qū)、黑馬0區(qū)礫石土料。
大壩心墻礫石土料填筑總量為298.66萬(wàn)m3（壓實(shí)方）、碾壓試驗(yàn)礫石土料用量為0.062萬(wàn)m3（壓實(shí)方），折算成需在黑馬料場(chǎng)挖取385.45萬(wàn)m3（自然方）；根據(jù)地質(zhì)資料黑馬Ⅰ區(qū)礫石土料有效儲(chǔ)量270萬(wàn)m3（自然方），黑馬0區(qū)礫石土料有效儲(chǔ)量183.8萬(wàn)m3（自然方），黑馬Ⅰ區(qū)和黑馬0區(qū)礫石土料共計(jì)有效儲(chǔ)量453.80萬(wàn)m3（自然方），有效儲(chǔ)量為需要量的1.18倍，黑馬Ⅰ區(qū)和黑馬0區(qū)礫石土料能滿足心墻礫石土料填筑總量要求。
3.3 石料場(chǎng)規(guī)劃
（1）加里俄呷石料場(chǎng)
大壩上游堆石料、過(guò)渡料、上游護(hù)坡塊石，上游圍堰截流的中大石料以及上游圍堰與壩體結(jié)合的部位填筑料，采用加里俄呷石料場(chǎng)的開(kāi)采料。大壩開(kāi)采料直接上壩，不設(shè)中轉(zhuǎn)料場(chǎng)。從加里俄呷石料場(chǎng)開(kāi)采的上游圍堰截流的中大石料堆在左堰頭平臺(tái)上。
大壩上游主堆石料填筑量為704.15萬(wàn)m3（壓實(shí)方）、過(guò)渡料填筑量為171.46萬(wàn)m3（壓實(shí)方）、上游護(hù)坡塊石量共計(jì)16.16萬(wàn)m3（干砌方）、上游圍堰填筑石料81.59萬(wàn)m3（壓實(shí)方），共計(jì)973.36萬(wàn)m3（壓實(shí)方）,根據(jù)綜合折算系數(shù)換算成在加里俄呷石料場(chǎng)開(kāi)采的自然方量為892.31萬(wàn)m3（自然方）。加里俄呷石料場(chǎng)儲(chǔ)量1600萬(wàn)m3（自然方），為需要量的1.79倍，滿足大壩上游塊石料量填筑要求。
（2）卡爾溝石料場(chǎng)
大壩下游過(guò)渡料采用卡爾溝石料場(chǎng)的開(kāi)采料；下游堆石料采用卡爾溝石料場(chǎng)的開(kāi)采料、上游左岸三谷莊碴場(chǎng)和右岸落哈碴場(chǎng)的回采料及溢洪道、右岸放空洞、地下廠房發(fā)電系統(tǒng)開(kāi)挖料直接上壩料；大壩所需反濾料全部采用人工砂石系統(tǒng)加工的人工骨料；大壩下游坡腳壓重料和下游圍堰堰體填筑料采用卡爾溝石料場(chǎng)的開(kāi)采的石方棄料；碾壓試驗(yàn)的過(guò)渡料及堆石料采用卡爾溝石料場(chǎng)的開(kāi)采料。
從卡爾溝石料場(chǎng)的開(kāi)采的堆石料、過(guò)渡料、下游護(hù)坡塊石料開(kāi)挖直接上壩；反濾料、壩頂路面碎石墊層由卡爾溝人工砂石系統(tǒng)加工后直接上壩；溢洪道、右岸放空洞、地下廠房發(fā)電系統(tǒng)開(kāi)挖料根據(jù)大壩填筑施工進(jìn)度和部位，直接上壩料和運(yùn)至上游左岸三谷莊碴場(chǎng)和右岸落哈碴場(chǎng)回采料上壩，大壩下游坡腳壓重料和下游圍堰堰體填筑料從卡爾溝碴場(chǎng)回采上壩。
大壩下游堆石料填筑量為856.36萬(wàn)m3（壓實(shí)方）、過(guò)渡料填筑量為176.51萬(wàn)m3（壓實(shí)方）、下游護(hù)坡塊石量為10.34萬(wàn)m3（干砌方）、大壩全部反濾料量為155.55萬(wàn)m3（壓實(shí)方）、壩頂路面碎石墊層0.38萬(wàn)m3（壓實(shí)方）、大壩下游壓重土石碴10.26萬(wàn)m3（壓實(shí)方）；碾壓試驗(yàn)堆石料用量0.27萬(wàn)m3（壓實(shí)方）、過(guò)渡料用量為0.16萬(wàn)m3（壓實(shí)方）、反濾料用量為0.16萬(wàn)m3（壓實(shí)方）；下游圍堰堰體填筑料土石料用量7.86萬(wàn)m3（壓實(shí)方）。
大壩工程利用溢洪道、右岸放空洞、地下廠房發(fā)電系統(tǒng)開(kāi)挖料進(jìn)行壩體下游填筑量為300萬(wàn)m3（壓實(shí)方）；大壩下游壓重土石碴利用卡爾溝石料場(chǎng)開(kāi)采棄料10.26萬(wàn)m3（壓實(shí)方），下游圍堰堰體填筑利用卡爾溝石料場(chǎng)開(kāi)采棄料用量7.86萬(wàn)m3（壓實(shí)方），根據(jù)各種上壩石料折算系數(shù)換算，需另外在卡爾溝石料場(chǎng)開(kāi)采石料量共計(jì)826.43萬(wàn)m3（自然方）；卡爾溝石料場(chǎng)石料場(chǎng)儲(chǔ)量1200萬(wàn)m3（自然方），為需要量的1.45倍，滿足大壩下游塊石料量填筑要求。
4 存、棄碴場(chǎng)規(guī)劃
瀑布溝工程堆存碴場(chǎng)有大壩上游左岸三谷莊碴場(chǎng)和上游右岸落哈碴場(chǎng)，棄料堆存在碴場(chǎng)在上游側(cè)，有用料堆存在碴場(chǎng)下游側(cè)以減少將來(lái)回采運(yùn)距。
三谷莊碴場(chǎng)堆存上下游圍堰左岸土石方開(kāi)挖料、地下廠房系統(tǒng)石方開(kāi)挖上壩轉(zhuǎn)存料、加里俄呷料場(chǎng)剝離層料及石方開(kāi)挖棄料、深啟低料場(chǎng)剝離層料等。
落哈碴場(chǎng)堆存壩基及右壩肩土石方開(kāi)挖料、上下游圍堰右岸土石方開(kāi)挖料、右灌漿洞石方洞挖料、右岸放空洞石方明挖料等
4.1 三谷莊碴場(chǎng)
（1）上、下游圍堰左岸土石方開(kāi)挖料
上游圍堰左岸土石方開(kāi)挖量為24萬(wàn)m3（自然方），其中3.62萬(wàn)m3（自然方）土石方用于上游圍堰左岸戧堤及防滲墻工作平臺(tái)填筑，其余20.38萬(wàn)m3（自然方）運(yùn)至上游左岸三谷莊碴場(chǎng)。
下游圍堰石方開(kāi)挖總量為1.5萬(wàn)m3（自然方），全部開(kāi)挖料作為下游圍堰戧堤填筑料。
（2）地下廠房系統(tǒng)土石方開(kāi)挖料
石方明挖計(jì)劃施工時(shí)段為2004年6月1日～2005年7月31日，在大壩填筑施工之前，136.92萬(wàn)m3（自然方）石方明挖料全部轉(zhuǎn)存于上游左岸三谷莊碴場(chǎng)，回采上壩。
石方洞挖計(jì)劃施工時(shí)段為2004年4月1日～2007年7月31日；2004年4月1日～2005年11月31日大壩填筑施工之前，60.08萬(wàn)m3（自然方）洞挖料轉(zhuǎn)存于上游左岸三谷莊碴場(chǎng)，回采上壩；2005年12月1日～2007年7月31日石方洞挖料直接上壩。
（3）加里俄呷料場(chǎng)開(kāi)挖棄料
加里俄呷料場(chǎng)剝離層料50.00萬(wàn)m3（自然方）和石方開(kāi)挖棄料60萬(wàn)m3（自然方），共計(jì)110.00萬(wàn)m3（自然方）全部棄運(yùn)至上游左岸三谷莊碴場(chǎng)。
（4）三谷莊碴場(chǎng)總計(jì)堆放料327.4萬(wàn)m3（自然方），其中堆放回采上壩料共計(jì)197.00萬(wàn)m3（自然方），棄碴共計(jì)130.4萬(wàn)m3（自然方）。
4.2 落哈碴場(chǎng)
（1）右壩肩土石方開(kāi)挖料
右壩肩土石方開(kāi)挖總量為40.72萬(wàn)m3（自然方），其中土石方5.13萬(wàn)m3（自然方）用于上游圍堰戧堤及截流填筑，其余35.59萬(wàn)m3（自然方）運(yùn)至上游落哈碴場(chǎng)。
（2）壩基土石方開(kāi)挖料
壩基土石方開(kāi)挖總量為51.66萬(wàn)m3（自然方），其中4.36萬(wàn)m3土石方（自然方）用于上游圍堰填筑、0.19萬(wàn)m3土石方（自然方）用于下游圍堰填筑，其余47.11萬(wàn)m3（自然方）運(yùn)至上游落哈碴場(chǎng)。
（3）灌漿洞石方洞挖料
灌漿洞石方洞挖總量為2.61萬(wàn)m3（自然方），灌漿洞石方洞挖施工時(shí)，大壩還沒(méi)有開(kāi)始填筑，全部洞挖料運(yùn)往上游右岸落哈碴場(chǎng)堆存，大壩填筑時(shí)，回采上壩。
（4）右岸洞放空洞開(kāi)挖料
右岸洞放空洞石方明挖計(jì)劃施工時(shí)段2005年7月1日～2006年1月30日，在大壩填筑之前，即40.89萬(wàn)m3（自然方）明挖料全部運(yùn)往上游右岸落哈碴場(chǎng)堆存。
（5）加上卡爾溝剝離料落哈碴場(chǎng)總計(jì)堆放料251萬(wàn)m3（自然方），其中堆存回采上壩料共計(jì) 43.50萬(wàn)m3（自然方）、棄碴共計(jì)約207.5萬(wàn)m3（自然方）。
4.3 卡爾溝料場(chǎng)開(kāi)挖棄料
卡爾溝場(chǎng)剝離層料共計(jì)74.00萬(wàn)m3（自然方）和石方開(kāi)挖棄料88.5萬(wàn)m3（自然方），共計(jì)162.5萬(wàn)m3（自然方），其中用于下游圍堰土石方填筑7.86萬(wàn)m3（自然方），用于大壩下游壓重區(qū)土石方填筑10.26萬(wàn)m3（自然方），其余144.38萬(wàn)m3（自然方）除用于混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)基礎(chǔ)回填約20萬(wàn)m3外，剩下部分全部運(yùn)至落哈碴場(chǎng)。
4.4 碴場(chǎng)堆放土石碴量統(tǒng)計(jì)表
三谷莊碴場(chǎng)和落哈碴場(chǎng)堆放土石碴量統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表16-10。
表16-10三谷莊碴場(chǎng)和落哈碴場(chǎng)堆放土石碴量統(tǒng)計(jì)表（自然方：萬(wàn)m3）

料源點(diǎn)
碴場(chǎng)名稱(chēng)
放空洞開(kāi)挖料
地下廠房開(kāi)挖料
右壩肩開(kāi)挖料
灌漿洞洞挖料
上游圍堰開(kāi)挖料
壩基開(kāi)挖料
加里俄呷料場(chǎng)棄料
卡爾溝料場(chǎng)棄料
合計(jì)
三谷莊碴場(chǎng)
土石料
20.4
110.00
327.4
回采料
197
落哈碴場(chǎng)
土石料
35.59
47.11
124.8
251
回采料
40.89
2.61
合計(jì)
40.89
197.00
35.79
2.61
37.50
47.11
110.00
162.5
578.4

5 土石方挖填平衡
大壩工程土石方開(kāi)挖及填筑調(diào)配見(jiàn)下表。



 

6 建筑物開(kāi)挖料優(yōu)化調(diào)配計(jì)算機(jī)模型項(xiàng)目建議
瀑布溝水電站礫石土心墻堆石壩最大壩高達(dá)186m，填筑方量為2424萬(wàn)m3,規(guī)劃填筑工期不足3年。從強(qiáng)度分析情況來(lái)看，高峰填筑時(shí)段月平均填筑強(qiáng)度達(dá)到94.89萬(wàn)m3，而2006年全年平均月填筑強(qiáng)度高達(dá)88萬(wàn)m3，這在目前非常罕見(jiàn)，由此可見(jiàn)瀑布溝水電站大壩填筑具有填筑方量大、填筑工期短、連續(xù)填筑強(qiáng)度高的特點(diǎn)。從規(guī)劃來(lái)看，上下游堆石料物開(kāi)采條件（干擾與工作面布置）不同程度存在較為突出的問(wèn)題，另外，壩體填筑方面存在上壩道路和上壩口數(shù)量較少、心墻和壩殼堆石料相互制約等方面不利因素影響。
壩體填筑優(yōu)化調(diào)配方案的確定受到壩體填筑進(jìn)度的制約，而壩體填筑進(jìn)度又和施工道路、運(yùn)輸路線的選擇、施工機(jī)械配套方式和數(shù)量、料場(chǎng)和碴場(chǎng)的配置和利用、防洪等密切相關(guān)。在實(shí)際施工過(guò)程中，各種制約因素是不斷變化的。因此，實(shí)際施工過(guò)程中的壩體填筑優(yōu)化調(diào)配方案是受到變化時(shí)間和空間關(guān)系制約的動(dòng)態(tài)問(wèn)題。為解決這個(gè)動(dòng)態(tài)問(wèn)題，我們提出了建筑物開(kāi)挖料優(yōu)化調(diào)配計(jì)算機(jī)模型。在對(duì)瀑布溝工程施工期各個(gè)組成部分（如料場(chǎng)、碴場(chǎng)、各個(gè)建筑物、大壩填筑、施工機(jī)械、道路）之間的相互關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，確定約束條件，將動(dòng)態(tài)的問(wèn)題轉(zhuǎn)換為實(shí)際施工中某一時(shí)刻、確定條件下相對(duì)靜態(tài)的問(wèn)題加以解決。
通常，在施工規(guī)劃管理過(guò)程中，為了保證施工技術(shù)、施工進(jìn)度實(shí)施的可行性和經(jīng)濟(jì)優(yōu)化必須對(duì)建筑物開(kāi)挖施工、料場(chǎng)開(kāi)采、大壩填筑施工充分加以協(xié)調(diào)。然而，由于各個(gè)建筑物施工、料場(chǎng)開(kāi)采均不同程度上受氣候條件、水文條件、工作面及施工工藝等限制和影響，其施工進(jìn)度和強(qiáng)度方面必然存在差異和矛盾，為了緩和建筑物開(kāi)挖、料場(chǎng)開(kāi)采和大壩填筑之間的矛盾以及建筑物施工工藝或質(zhì)量要求，需要設(shè)置一定的轉(zhuǎn)運(yùn)料場(chǎng)和土石方加工系統(tǒng)，因此，大壩填筑過(guò)程不僅與建筑物開(kāi)挖施工有關(guān)，而且與轉(zhuǎn)運(yùn)堆場(chǎng)、施工道路布置、上壩通道、機(jī)械運(yùn)行情況等多個(gè)施工內(nèi)部環(huán)節(jié)緊密相關(guān)。
針對(duì)瀑布溝工程，要保證瀑布溝大壩填筑的經(jīng)濟(jì)、快速完成，有必要在實(shí)際施工期間協(xié)調(diào)開(kāi)挖、運(yùn)輸、壩面填筑各個(gè)環(huán)節(jié)之間的關(guān)系；有必要對(duì)土石方實(shí)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)度，以減少因調(diào)配不利而造成經(jīng)濟(jì)和進(jìn)度兩個(gè)方面的損失；有必要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，快速及時(shí)分析各種分案，以獲得最為可行經(jīng)濟(jì)的方案，為指導(dǎo)控制、規(guī)劃實(shí)際施工提供輔助決策。