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1、大坝填筑施工技术方案一、工程概述(一)工程概况坝顶宽度8.0m。坝顶上游设防浪墙,下游设1型挡墙。大坝上游坝坡为1:30;下游坝坡为1:2.7,高程555.0Orn处设一马道,马道宽度为4m。沥青混凝土心墙位于大坝上游侧,心墙中心桩号坝0+002.2Oonb为厚0.5的等厚心墙。当沥青混凝土心墙部位坝基全风化层厚度大于5m时,采用混凝土防渗墙连接;对于主坝右岸全强风化较薄部位,采用混凝土基座连接,基础开挖至弱风化基岩。沥青混凝土心墙采用底部端头加厚平接方式,接触面设沥青马蹄脂及一道铜止水。坝体填筑料分区从上游至下游依次为:干砌块石护坡、碎石垫层、上游全强风化料区、上游过渡区、沥青混凝土心墙、下
2、游过渡区、下游全强风化料区和下游坝面草皮护坡,心墙上下游过渡层水平宽度均为2.Om另外下游坝基清坡后设0.5m厚的中砂反滤层,反滤层与全强风化料间设2.Om厚碎石层,作为下游坝体排水体。上游护坡区:上游边坡设一级坡,坡比为1:3.0,采用干砌块石护坡。干砌块石层厚05m,石料粒径30Cm50cm;其底部为级配碎石垫层兼反滤层,厚度0.5m,石料粒径为0.5Cn18cm。护坡所需石料均从石料场取料,为新鲜花岗岩,其中碎石料由人工扎制而成。(-)编制依据1 .坝体填筑要求:沥青混凝土心墙土石坝填筑施工技术要求;2 .设计图纸;3 .土建工程施工技术条款;4 .碾压式土石坝施工规范(D1/T5129
3、-2001)o5 .水工碾压式沥青混凝土施工规范(D1T5363-2006)o2.坝体填筑料主要工程量及技术要求(1)填坝料施工质量控制要求1)、上、下游全强风化料区:全强风化料采用上水库进出水口、溢洪道、库岸防护、备用料场等建筑物开挖土石料。全风化料碾压后强度指标要求干容重不小于168tm3,强风化料碾压后强度指标要求干容重不小于1.91tm3o2)、过渡料:为沥青混凝土心墙两边提供均匀支撑,满足心墙与坝壳料之间变形的过渡要求,且具有良好的排水性和渗透稳定性,满足施工要求的承载力。过渡料由新鲜花岗岩人工扎制而成,最大粒径为80mm,小于5mm粒径含量为25%40%,小于0.075mm粒径含量
4、不超过5%,级配连续,碾压后强度指标要求干容重不小于2.15tm303)、中砂反滤层坝基清理后,在坝基与排水体之间设0.5m厚的中砂反滤层。碾压后要求干容重2.21tm3o4)、排水碎石采用扎制的人工碎石料,为弱风化新鲜石料,最大粒径为40mm。碾压后要求干容重2.18tmo5)、护坡干砌块石及碎石垫层上游护坡区干砌块石层厚05m,石料粒径均值30cm50c,其底部为级配碎石垫层兼反滤层,厚度0.5m,石料粒径为O.5Cm8cm。护坡所需石料均从开挖可利用料及石料场取料,为新鲜花岗岩,其中碎石料由人工扎制而成。二、施工布置(一)、施工道路的布置坝体填筑道路根据现场实际情况,综合现有施工道路及地
5、形条件,设3条临时施工道路。分为坝前(4条)上坝道路和坝后(2条)上坝道路及主坝右侧上下游连通道路。坝前、坝后道路主要满足大坝心墙两侧的过渡料、全强风化料、反滤料、排水料、坝前抛石护坡填筑及围堰心墙两侧的过渡料填筑。具体道路见坝体填筑道路及排水平面布置图。随着坝体的上升,在坝坡或坝体内部设置“之”字行上坝道路,以便最大限度的减少坝体外的上坝道路。上游11道路为上游主要运输道路,跟随坝体填筑同步上升,14、15、16待坝体填筑至相应终点高程后作为交通道路运输填筑材料,坝体右侧连接道路高程为V570,V566坝体填筑主要依靠右侧连通道路运输上坝材料。下游13、12道路跟随坝体填筑同时上升,后期主要
6、依靠12道路满足上坝填筑的主要运输道路。(二)施工用水、电布置1 .生产用水施工供水从左坝头高位水池接水管至各工作面。2 .施工供电及照明施工供电从1#变电站接配电柜至各工作面,施工用电主要为照明用电,左右岸各布置一个灯塔,每个灯塔装设23个IoOOW可自由调整照射范围的投灯光。并在上下游各设置2盏可移动的投光灯,保证夜间填筑施工具备足够的照明条件。(三)、主坝上游基坑排水布置1 .排水系统布置沿上游围堰的下游坡脚设置碎石排水带或排水沟,以汇集围堰渗水。截水沟到上游河床深槽折向主坝上游坝脚前挖填结合形成的集水池,安装排水泵和排水管,向上游围堰外排水,形成主坝上游基坑排水泵站(坝体填筑道路及排水
7、平面布置图)。坝体上游混凝土基座上设置排水碎石带,保证坝体本身渗水的顺利流出,再由两侧的排水体汇集至上游侧的集水坑内抽排。下游的坝体则通过排水碎石层把雨水及地下渗水统一排至下游坝面以外的排水沟里。2 .基坑排水基坑内的雨水和废水,以排水沟的形式向上游基坑排水泵站汇集。泵站的容量应以满足渗水、雨水和废水排除的需要。但汛期来临之前,除对机组检修外,还应根据天气、水情增加泵站排水机组和相应排水管道,以及相应的防汛器材,以备防汛之需。3 .左右两岸边坡雨水迳流的控制左右两岸在坝体上下游坝脚范围内的边坡交接处形成的雨水迳流会冲进基坑内,需要采取一些控制措施,防止雨水冲进心墙区、反滤料区和过渡料区,在两侧
8、边坡马道、台阶及边坡与坝基交接处设置排水沟,将迳流引向坝外,以避免主汛期边坡迳流进入基坑。三、坝体填筑施工(一)坝体填筑原则大坝填筑遵循均衡平起的原则进行,坝体填筑,总体上遵循与沥青混凝土心墙碾压全断面平起均衡上升的施工方法。对坝壳料,根据坝面面积大小及各类坝料分序、分区的不同,将坝面沿坝轴线方向按50100m分成若干个单元。在各单元依次完成填筑的各道工序,使各单元上所有工序能够连续流水作业。各单元之间进行鲜明标识,标明摊铺、碾压、检验等工作状态,以避免超压或漏压。采用进占法、后退法或两者结合的方式进行卸料、平整及碾压施工。大坝填筑时先进行沥青心墙及过渡料的施工,然后进行两侧排水碎石及坝壳料的
9、填筑,总体上沥青心墙要略高于两侧坝壳料的上升,上游面V557以上开始铺设干砌石护坡,干砌石护坡施工低于坝壳料25m,使得块石能够有运输通道。上下游各由1台22t的振动碾、推土机及挖掘机进行配合摊铺碾压。各种填坝材料的铺填厚度及碾压遍数见生产性实验报告。(二)大坝填筑施工工艺及坝面划分原则1.大坝填筑标准断面图上水库坝体填筑典型分区示意图2.大坝填筑施工工艺流程图3.大坝填筑作业面划分原则(1)划分填筑单元的目的为了使大坝填筑各个工序尽量连续施工,需在填筑作业时划分成若干个工作面或作业单元,以提高坝面上各类施工机械的使用效率,提高上坝强度。(2)工作面填筑单元划分每个单元面积的大小,依施工设备的
10、品种、型号和数量而定。单元太小,会给车辆卸料、洒水及碾压造成困难;单元太大,单元数则减少,会给单元的循环造成困难。1)上库主坝沥青混凝土心墙最大长度在338m以内,心墙区面积更小,根据类似工程经验,心墙区按照每一层划分为一个单元,划分作业单元后形成进料摊铺、碾压、质量验收流水循环施工作业。2)根据填筑规划,全强风化料每个单元面积约4000IooOOm2,以平行坝轴线划分条带填筑作业大区,各作业大区可以根据实际情况划分填筑单元。3)反滤料各条带填筑区作为一个作业大区组织施工。(3)填筑单元的循环作业面划分后,形成作业区流水循环、区内单元流水循环、单元内工序流水循环施工。单元循环的原则是:第一个单
11、元铺料平料,第二个单元洒水碾压,第三个单元质量检查验收,以此循环往复,形成流水作业。2 .坝料开采加工与平衡(1)料场概况本工程3#料场为本工程开挖利用料,堆存于坝前左岸,利用料约18万m3o4#料场为本工程拌合楼后山体全风化料,利用料约20万m3。5#料场为库心岛全强风化料。利用料约40万m3,过渡料、排水料及反滤料来自下库砂石料加工场。2#料场由于开挖料混存,级配不良后期如果需采用此料场的土料,由四方根据现场实际情况进行商定取料检测及上坝。3#、5#料场开挖取料至V555,4#料场开采至V570(2)料场复查根据对3#、4#、5#料场的复勘核查,3#料场距离坝址直线距离约3km,多为全强风
12、化料的混料,最优含水率为13.6,最大干密度为1.75。4#、5#料场多为较均匀的全风化土料,最优含水率分别为13.8、13.7,最大干密度分别为173、1.79。(3)料场规划料场使用原则:雨天使用原状料、晴天使用堆存料,坝后采用3#料场的土料,坝前采用5#场的土料,下雨天则采用4#料场的土料。1)料场剥离:根据料场地势平缓,面积较大的特点并结合上坝工期及强度安排综合考虑。3#料场面层清除杂物及大块石,16m3反铲装车20t自卸车配合拉运至填筑面;4#、5#料场顶部覆盖层采用一次性剥离,剥离的覆盖层可用于开采施工道路的修筑,16m3反铲装车20t自卸车配合拉运至填筑面。2)分区开采:料场根据
13、开采时段、面积、数量、强度及机具不同,可将料场分作多个开采区,每个区以独立工作面分台阶(台阶高度45m)立面交替进行开采。3)料场排水:根据料场地形、降雨特点及使用情况,确定合理的排水标准,做出全面的排水计划。顺场地地势布置排水沟,并辅以支沟,排水系统与道路布置相协调。3 .料场开挖(1)清表:砂砾料开采前,首先由220HP推土机进行水平清表。由1.6m3挖掘机装料,20t自卸汽车拉运至弃渣场。(2)全强风化料开采:主要由1.6m3挖掘机分层开采,20t自卸汽车拉运至填筑区。(3)施工机具配置:反铲挖掘机4台,20t自卸汽车10辆。4 .坝料加工(1)过渡料加工过渡料由20t自卸汽车从下库砂石
14、料场运输至上库主坝料场转堆场;经现场掺配检测合格后,由3m3装载机装20t,自卸汽车运输至填筑作业面。(2)排水料加工排水料由下库砂石料场生产,3m3装载机收集、堆存、装车,填筑时3m3装载机装,2Ot自卸汽车运输至填筑作业面。(3)反滤料加工反滤料由下库砂石料场生产,堆放于过渡料附近,填筑时采用3m3装载机装,20t自卸汽车运输至填筑区。5 .料源平衡本工程主坝坝体填筑总量53万m3,其中过渡料2.7万m3,反滤料9027m3,排水料34383m3,全强风化料44.7万m3。除全强风化料外,所有填筑料均来自下库砂石料料场。坝体全强风化料填筑总量44.7万m3,全强风化料自然方到压实方系数取0
15、.8,损耗按0.03计算,则全强料开采自然方为58万m3。3#、4#、5#料场目前可用料源为78万m3,能够满足上坝要求。坝体过渡料填筑总量2.7万m3,过渡料在下库砂石料料场取料,运至上库主坝转运堆存场进行掺配,目前上库转运堆存场已开始进行堆存备料。排水料填筑总量34383m3,排水料由下库砂石料场生产,运至上水库主坝转运堆存场,下库砂石系统已开始排水料及反滤料的生产及储备,下水库砂石系统生产能力完全满足上坝填筑需求,坝料平衡计划见下表:(三)坝料运输1坝料由反铲挖装,20t自卸汽车运输,车辆相对固定,并经常保持车厢、轮胎的清洁,防止残留在车厢和轮胎上的泥土带入清洁的过渡料、排水体料、坝壳料填筑区。2.过渡(反滤)料运输及卸料过程中,采取措施防止颗粒分离。运输过程中过渡料保持湿润,卸料高度不大于2m。3.监理工程师认为不合格的过渡(反滤)料或坝壳料,一律不得上坝。4、坝料运输车辆必须在挡风玻璃右上角标明坝料分区名称。5.坝料运输时,车辆速度不得大于20kh,载重量不得大于车辆的标定载重量。(四)基础面清理及验收1 .在坝基最终开挖线以下的所有坑槽和平洞,均按施工图纸的要求回填密实,防渗帷幕线钻孔亦予以封堵,外露的预埋钢管切除削平。2 .坝体填筑部位的全部基础处理工作,按施工图纸要求施工完毕。3 .坝体填筑的基