干货！面板堆石坝施工方案之第一部分施工总体说明

第一章  施工总体说明  

  
1．1  工程概况 
1．1．1  地理位置 
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1．1．2  工程规模 
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1．1．3  库容和调节性能 
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1．1．4  工程总布置及主要建筑物 
水库枢纽工程由粘土心墙土石坝、右岸开敞式溢洪道、导流灌溉洞、供水洞组成。坝顶高程324.50m，坝顶长度406m，最大坝高49.9m。溢洪道紧邻右坝肩，由进口段﹑控制段﹑泄槽及挑流消能段组成，单孔，净宽12m，堰顶高程310m，设弧形闸门工作闸门和平板检修闸门。导流灌溉洞位于右坝肩与溢洪道之间，隧洞进口底高程280.00m，洞长200m，洞径4.0m，进口设取水塔分层取水，出口设工作闸门，挑流消能。供水洞位于溢洪道右侧，进口位于坝轴线上游约200m，由取水塔和引水隧洞组成，隧洞洞径3.2m，洞长1377.73m。 
本标段为水库枢纽粘土心墙土石坝标。 
1．1．5  施工进度计划 
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1．1．6  开挖料的利用 
本工程拦河坝所用石料直接取于大坝、溢洪道、导流灌溉洞、供水洞开挖的弱风化、微风化及新鲜岩石或转运场石料，覆盖层及强风化石料用于筑路或运至弃渣场堆放。 
1．2  水文气象和工程地质 
1．2．1  水文气象 
本工程坝址以上多年平均降水量800mm左右，年内分配极不均匀，其中6～9月份占降水量80%左右，汛期降雨多集中在7～8月份，各时段不同重现期施工洪水成果见表1—1。 
表1—1施工期各时段不同重现期洪峰流量表 
                                      单位：m3/s

坝址天然河道水位、流量详见表1—2。 
表1—2  坝址天然河道水位流量 

坝址地处山区，气候严寒，多年平均气温3.5℃左右，极端最高气温35.5℃。土壤最早冻结时间为10月31日，最晚融冻时间为4月8日，最大冻深2m。融冻流冰期平均4月9日；结冰流冰期平均11月18日；春季流冰期平均2天；秋季流冰期平均6天；封冻天数平均143天。最大冰厚平均1m厚；最大冰上雪深0.17m。最大冰块长约20m，宽约8m，流速约0.9m/s。 
1．2．2  工程地质 
坝址区河谷呈不对称的“V”字型，河床宽50m～60 m，河床两侧发育有10m～20 m宽的狭长形河漫滩，滩面稍有起伏，地面高程为280 m ～282 m。右岸山坡坡度45°～60°，山脚与河漫滩相连，左岸为山前倾斜台地，地面坡度约为10°～15°，前缘与河漫滩相连，台地宽度大于200 m。 
坝址区主要由第四系和侵入岩组成，自上而下可见： 
1．第四系全新统冲洪积层（al+plQ4） 
（1）卵石混合土：灰黄色，密实，磨圆较好，成分多由花岗岩和玄武岩组成，局部见有漂石，最大块径可达3m～5m，厚5 m～7m左右，透水性强；分布于河床部位，层底高程为270m左右；本层在顺河方向上厚度较稳定。 
（2）含细粒土细砂：黑褐色~黄（灰）褐色，松散，厚度为2.00 m～3.20m；分布于漫滩上部，层底高程为278.07m～278.71m；本层在顺河方向上厚度变化不大。 
（3）卵石混合土：灰黄色，密实，磨圆较好，成分多由花岗岩和玄武岩组成，局部见有漂石，最大块径可达3m～5m，厚3 m～7m，透水性强；分布于漫滩下部，层底高程为271.00m～275.21m；本层在顺河方向上厚度较稳定。 
2．第四系更新统坡积、洪积层（dl+plQp） 
碎石混合土：黄色，以碎石为主，夹杂低液限粘土、块石、砂等，局部见有漂石，颗粒大小混杂，无定向排列，无架空现象，较密实，厚约11.87m～39.66m；渗水试验表明，渗透系数在1.24×10-5cm/s左右，属弱透水。主要分布在坝址左岸台地上，另外在右岸山前坡脚处表层呈窄条带状分布，层底高程为274.81m～283.07m；本层在顺河方向上厚度变化不大，自前缘向后缘方向厚度增厚，左坝肩部位厚度在38.88m～39.66m。 
3．第四系更新统冲洪积层（al+plQp） 
卵石混合土：灰黄色，较密实，含少量砂和泥质成分，局部见有漂石，最大块径可达3m～5m，厚度为2.60 m～5.65m，渗透系数20m/d左右，属中等～强透水。分布在左岸台地下部，层底高程为273.50m～269.16m；自上游向下游厚度有逐渐变薄的趋势。 
4．印支期侵入岩（ηγ51-3b） 
花岗岩：中粗粒花岗结构，块状构造，主要矿物成分为斜长石、碱长石、石英等。分布在河谷底部及右岸，本次揭露最大厚度大于50m。基岩面的起伏情况基本与地面的起伏情况相同，左岸较平缓，坡度在10°左右；右岸岩体直接裸露，坡度较陡在40°左右；岩面高程左坝肩处为270.34m～275.95m，在靠近河漫滩部位岩面高程在266.26m～269.16m。 
右坝肩岩体节理裂隙较为发育，见表1—3。主要有5组，其中1、2两组最发育，均为高倾角、张性，裂隙间有少量充填物。 
表1—3  右坝肩节理统计表 

坝址区右岸坝肩部位见有两条断层，走向近南北，倾向分别为80°、82°，倾角分别为38°、80°，压性；破碎带宽度1.20-1.70m，规模较小。 
坝址区主要分布孔隙潜水及孔隙弱承压水。 
孔隙潜水赋存于河漫滩第四系松散层中，含水层为含细粒土细砂和混合土卵石，厚3.5 m～5.0m，地下水位埋深为1～3m，高程在278.71m左右。含细粒土细砂层的渗透系数为2 m/d～5m/d，卵石混合土层的渗透系数为50m/d左右。补给来源主要为大气降水、侧向径流和某河水的渗入，以径流和蒸发的形式排泄。 
孔隙弱承压水埋藏于左岸山前倾斜台地底部的卵石混合土层中，顶板埋深为10m～39m；承压水头3.44m～8.20m，埋深7.74m～30.80m，高程在276.25m～285.20m；渗透系数20.5m/d～40.33m/d左右，中等-强透水。 
河谷及左岸浅部强风化～全风化带及弱风化带上部岩体和右岸卸荷带岩体及弱风化带上部为中等透水岩层（厚度5 m～15m），其下及右岸岩体为弱透水～极微透水岩层。 
1．3  天然建筑材料 
1．3．1  粘土料 
粘土Ⅰ料场位于坝址下游右岸沈家营村东北的山前倾斜台地上，占地面积30×104m2，该料场地形起伏较大，地面高程在297.25 m～306.07m，均为耕地（旱田），距坝址约2.0km，运距较近。无用层较薄，有用层厚且连续，开采方便，适于机械化开采和运输。有农道通至料场边缘。勘探深度内主要为粘性土层，个别钻孔底部见有基岩，现自上而下分述如下： 
有机质土：黑色，富含有机质，为耕植土层，层厚0.2～0.4m。普遍分布于表层，个别地段见有薄层人工填土。 
低液限粘土：黄色，稍湿，粘性较强，含较多粉粒，层厚5.0m左右，钻孔揭露最大厚度为10m，普遍分布于①层之下，层厚稳定连续，局部地段在深度为2.00m以下见有薄层中粗砂。 
花岗岩：褐色，全风化~强风化状，顶面高程在297.80m左右，普遍分布于粘土层之下。勘探深度内未见地下水位。 
根据有用层开采意义及含水量条件，将本料场划分为三个区，即Ⅰ区为优先开采区、Ⅱ区为控制开采区、Ⅲ区为无开采意义区。 
本料场Ⅰ区土除个别样品粘粒含量稍高外其它各项物理力学性质指标可以满足土石坝防渗体对土料的质量要求，本料场Ⅱ区土的各项物理力学性质指标中，除天然含水量较高和个别样品粘粒含量稍高，其他各项指标基本可以满足土石坝防渗体对土料的质量要求，采取一定的工程措施后可以用做土石坝防渗体土料。 
料场Ⅰ区土料物理力学指标详见下表。  
表1-4　Ⅰ区粘土料场物理力学指标表

本料场的粘土料储量丰富，剥离层平均厚度为0.6m左右，有用层平均厚2.71m～5.08m，优先开采区即Ⅰ区防渗体粘土料净储量为34.5×104m3，接近设计用量的2倍，控制开采区Ⅱ区防渗体粘土料净储量为34.1×104m3，完全可以满足工程的需要。用做土石坝防渗土料其质量基本能满足技术要求。料场占地为旱田，并需修建临时施工道路。 
1．3．2砂砾料 
1．砂砾Ⅰ料场 
Ⅰ料场位于坝址上游河左岸的河漫滩上，距坝址1.0 km ～2.0 km，地面高程为285.00m～288.36m之间。料场可见岩性自上而下描述如下： 
有机质土：黑褐色，含植物根系，厚0.20m～0.50m。 
级配不良细砂：黄褐色，粉细砂含量较高，该层较连续，厚0.4m～1.5m。 
卵石混合土（或混合土卵石）：杂色，饱水，分布连续稳定，勘探深度内厚2.0m～2.6m。局部见有级配不良中、粗砂透镜体。 
2．砂砾Ⅱ料场 
Ⅱ料场位于下坝址下游河右岸的河漫滩上，距坝址2.0 km ～3.0km，，地面高程为274.90m～279.00m之间，料场可见岩性自上而下描述如下： 
机质土：黑褐色，含植物根系，厚0.20m～0.50m。 
粉土质细砂：黄褐色，粉细砂含量较高，该层较连续，厚0.4m～1.5m。 
卵石混合土（或混合土卵石）：杂色，饱水，分布连续稳定，勘探深度内厚2.0m～2.6m。局部见有级配不良中、粗砂透镜体。 
两个砂砾料场的砂砾料基本可以满足土石坝坝壳填筑料对砂砾料的质量技术要求。砂砾料由业主开采，然后集中到砂砾料转存料料场。转存料场距离坝址2.5公里。 
碱活性反应试验成果表明混凝土细骨料不存在潜在危害。两处料场砂砾料含泥量较高，用做混凝土骨料还需进行冲洗。 
   

 砂砾料颗分详见表1—6 
 

1．4 合同项目和工作范围 
本标段主要工程项目包括土石坝、永1号路、永3号路、临时工程、大坝安全监测等工程。 
1．4．1  土石坝 
拦河坝为粘土心墙土石坝，坝顶长度为406m，最低建基面为274.6m，最大坝高49.9m。坝顶宽8.0m ，坝顶高程为324.50m。坝顶设钢筋混凝土防浪墙，墙顶高程为325.70m，墙底高程接粘土心墙顶高程，坝顶设沥青混凝土路面，厚6cm。粘土心墙顶高程为322.50m，宽3.0m，心墙坡比1:0.25，河床段心墙底高程为284.00m，下接混凝土防渗墙。粘土心墙上、下游侧设中粗砂、砂砾石反滤层各一层，每层厚度均为1.5m。坝壳料为砂砾石，上游边坡为1:2.0，在高程295.66m处结合围堰设5.0m宽马道，马道以上设砼板护坡厚为20cm，马道以下坝体兼作围堰，围堰采用粘土斜墙防渗，斜墙下游设砂砾石过渡层与坝体相接，斜墙上游用石渣护坡。下游坝体边坡为1:2.0，设碎石护坡厚20cm。在292.50m高程处设马道兼作通往导流灌溉洞出口的交通路，宽5.0m，沥青混凝土路面厚6cm，下设碎石垫层20cm。坝脚处设排水棱体，排水棱体顶高程为283.9m，排水棱体顶宽2.0m，，外坡坡比为1:1.5，坡脚处设排水沟，排水沟底宽1.0m，边坡1:1.5，深1.0m。 
1．4．2  永1号路 
永1号路即左岸上坝公路，由坝下交通桥至左坝端，总长度1037 m，行车道宽为6.0ｍ。路基填筑压实度要求达到0.9。路堤边坡坡度1：1.5，沥青混凝土路面，厚6cm，下设水泥稳定砂和碎石垫层各20cm。 
1．4．3  永3号路 
永3号路即去接管点公路，由坝下交通桥至供水洞出口，总长度1110 m，行车道宽为6.0ｍ。路基填筑压实度要求达到0.9。路堤边坡坡度1：1.5，沥青混凝土路面，厚6cm，下设水泥稳定砂和碎石垫层各20cm。 
1．4．4  临时工程 
1．大坝上、下游土石围堰 
上下游围堰顶高程分别为295.66m、280.7m。上游围堰长169m，最大高度17.96m，下游围堰长82m，最大高度3.0m，上下游围堰形式相同，均采用粘土斜墙砂砾石围堰，上游围堰上下游边坡分别为1：3、1：2.0，下游围堰上下游边坡分别为1：3、1：1.5，围堰顶宽均为6m。上游围堰砂砾石部分与坝体结合。 
2．坝体护砌 
左岸坝体填筑时，为防止大汛洪水淘刷坝体，在左岸坝体右侧用块石护砌。护坡顶高程为283.2m。最大护坡高度5.5m，护砌范围200m，厚30cm，块石下设15cm碎石垫层，坝体下游采用厚度为50cm耐特笼块石护砌，护砌长度20m。 
3．临时道路 
临3#路,长500m； 
临4#路，长1200m； 
临6#路，长550m； 
临7＃路，长180m。 
1．5  现场施工条件 
1.5.1 交通运输 
1．对外运输 
本枢纽工程交通运输较便利，山河镇国铁车站，距坝址约69公里，可作为转运站，经拉滨线南下可达吉林，北上可至某。本工程公路运输也较方便，等级公路自某市经五常市通至寒葱河，并连接非等级公路至沙河子镇，其中山河镇至沙河子镇系三级砂石公路，路况良好，有桥梁多座，仅东信桥与大方桥标准低且破坏严重，需要修建。自沙河子镇至坝址附近的沈家营屯，距离约10公里，为乡间路，宽4～5米，路况一般，需进行维修扩建。自沈家营屯至坝址距离约2公里，目前无路，需新建。 
2．场内交通 
场内交通主要利用本段标新修永1号路、永3号路及临3号、临4号、临6号、临7号道路，还有其它标段修筑的永2号、临1号、临2号、临5号、临8号道路。 
1.5.2 施工、生活用水 
由招标文件知，某河河水能满足生活、生产需要，可直接用于本工程施工和施工人员生活。 
1.5.3 施工用电 
本工程用电接入点在管理区，距坝轴线1km，电压10kv,容量2000KVA，该接点至施工区和生活区的输电线路、配电线所及其余全部配电装置和功率补偿装置由施工方负责。 
1.5.4 材料供应 
本标段所用钢筋、水泥、砂砾料、块石、砼骨料等主要材料由业主供应，钢筋、水泥运至施工单位仓库，砂砾料、块石等坝体填筑料运至转运料场，砼骨料运至砼拌和站。 
1．6  控制性工期 
2003年3月下旬进场，4月1日正式开工； 
2004年8月底将坝体左岸填筑至▽313.6m高程； 
2004年9月初进行围堰施工，2004年9月10日截流； 
2004年9月底将坝体右岸▽288.0m高程下防渗墙施工平台填筑完成，提供基础处理施工平台，2004年11月15日将坝体右岸填筑至▽288.0m高程； 
2005年4上旬开始填筑坝体右岸▽288.0m高程以上部分，2005年6月30日之前将右岸坝体填筑至▽313.6m高程； 
2005年8月5日整个坝体填筑至▽322.5m高程，开始进行坝顶防浪墙施工，2005年8月31日之前坝顶防浪墙、▽322.5m高程下上游砼板护坡全部完成； 
2005年9月30日之前完成坝体剩余部分施工，包括上游砼板护坡、下游坡面砌石、碎石施工，进行坝顶路基、沥青砼路面施工，2005年10月25日土石坝工程全部完成 
2005年8月初进行永3号路、永1号路面施工，包括碎石路基、水泥稳定砂、沥青砼路面，2005年10月20日全部完工 
1．7  工期、质量、安全目标 
1．7．1  工期目标 
按期实现各控制性进度，优质、高效地完成本标段施工，是施工进度计划的根本控制目标。 
1．7．2  质量目标 
我们的质量目标：单元工程合格率100%、单元工程优良率90%、工程质量达到优良等级。 
1．7．3  安全目标 
本合同施工安全管理目标是：“四无一杜绝一创建”。“四无”即无工伤死亡事故，负伤率3‰以下，无重大机械设备事故，无交通死亡事故，无火灾、洪灾事故；“一杜绝”即杜绝重伤事故；“一创建”即创建安全文明工程。 
贯彻“安全第一、预防为主”的宗旨，坚持“安全为了生产，生产必须安全”的原则，做到思想保证、组织保证、技术保证、措施保证、确保人员、设备及工程安全。 
1．8  主要施工方法简述 
本标段施工项目主要有坝基开挖、清理、碾压、坝体填筑、砼浇筑、砌石等。河床段及左岸坝基清理主要采用D85推土机集料成堆，3.0 m3装载机配15-20自卸汽车运输弃料，右坝肩石方开挖采用爆破方法自上而下分层开挖，3.0 m3装载机配15-20自卸汽车运输开挖弃料。基础部位碾压采用15t轮胎碾碾压。坝体填筑采用3.0 m3装载机料场装车，15-20自卸汽车运输上坝，塑性填土区采用15t轮胎碾碾压，坝壳料采用振动碾分层碾压。砼浇筑采用6 m3砼搅拌车或8t自卸汽车运输，砼输送泵或吊车入仓浇筑。砌体主要采用8t自卸汽车运输块石，人工自下而上砌筑。