粘土心墙土工程施工设计方案

第11章堆石坝填筑工程

11.1施工概述

砾质土心墙堆石坝坝顶高程1414.80m ,坝顶长576.68m ,最大坝高139.80m ,坝顶宽12m ,大坝上、下游坝坡均为1:2,下游坝坡之”字形上坝公路宽10m。结合工程弃渣，在坝体的上、下游各设一弃渣场，上游侧弃渣平台高程为1355.00m，下游侧为1365.00m，同时为提高大坝上游右岸岸坡的稳定安全度，设弃渣压坡，弃渣压坡平台高程为1385.00m。

大坝心墙顶高程为1412.80m，心墙底高程1276.5m，心墙最大高度136.30m。心墙顶宽4.0m ,上、下游坡比1:0.25，心墙与混凝土垫层接触部位采用厚度2.0m的接触粘土过渡。心墙上游设两层反滤层，水平宽度均为3m ；下游设两层反滤层，水平宽度均为4m，上、下游反滤层坡比1:0.25，过渡层顶部水平宽度为6m，上、下游坡比1:0.3。过渡料层以外为堆石体坝壳，其中上游堆石体坝壳以1395.00m高程为界，以上为堆石料H区，以下为堆石料I区；下游堆石体坝壳1319.50m高程以下为堆石料H区，1319.50m~1380.00m 高程为堆石料I区，1380.00m 高程以上为堆石料1）区。上游坝坡1355.00m以上和下游坝坡1365.00m以上坝面设80cm厚块石护坡。

坝体填筑总量为1127.57万m3，施工主要工程量见表11.1-2

表11.1-2 坝体填筑工程量

11.2施工总程序安排

11.2.1施工总程序安排说明

1、施工进场后抓紧修筑施工道路；

2、截流后抓紧开挖河床部位坝基。坝轴线上游80.0m范围及下游坝基开挖尽快结束，率先填筑上游I区堆石料、下游II区堆石料，心墙区域的垫层混凝土、防渗帷幕继续施工；

3、料场开采道路形成后即开始进行料场开采，并进行坝料碾压的现场生产性试验。

4、大坝填筑与导流度汛、溢洪道开挖综合考虑，使填筑施工连续进行，坝体分期施工，共分五期填筑。

5、坝前和坝后弃渣与坝体填筑保持平起上升。

11.2.2施工总程序框图

1、砾质土心墙堆石坝施工程序框图

砾质土心墙堆石坝整体施工程序框图

2、大坝填筑程序框图

坝体填筑施工程序框图

11.3坝体填筑石料技术要求

根据招标文件，各分区填筑料源见表11.3-1 :

表11.3-1 各分区填筑料料源

11.3.1砾质土心墙料的技术要求

粒径大于5mm的颗粒含量不宜超过50%，最大粒径不大于150mm或铺层厚度的

2/3，0.075mm 以下的颗粒含量不应小于15%，且＜0.005mm 的颗粒含量不宜小于8%。填筑过程中应避免砾石集中架空现象

11.3.2接触粘土料的技术要求。

最大粒径不大于20mm，小于0.075mm的颗粒含量应大于70%，小于0.005mm 的含量应大于25%

11.3.3反滤料I的技术要求

级配连续，最大粒径20mm，D60特征粒径0.75mm~3.5mm ，D15特征粒径

0.15mm~0.7mm ，小于0.1mm 的含量不超过5%。

11.3.4反滤料H的技术要求

级配连续，最大粒径80mm，D60特征粒径26mm~48mm ，D15特征粒径

4.6mm~10.2mm ，小于2mm的含量不超过10%。

11.3.5过渡料

级配连续，最大粒径300mm，小于5mm的含量不超过20%，小于0.075mm的含量不超过5%

11.3.6 I区堆石料的技术要求

级配连续,最大粒径800mm ,小于5mm的含量不超过20%,小于0.075mm的含量不超过5%，利用本工程溢洪道开挖可用料

11.3.7 II区堆石料的技术要求

级配连续,最大粒径800mm ,小于5mm的含量不超过15%,小于0.075mm的含量不超过5%。

11.3.8护坡块石的技术要求

最小粒径400mm ,平均粒径不小于600mm。

11.4施工重点、难点及施工方法11.4.1施工重点、难点及对策

本工程砾质土心墙堆石坝坝体较高、填筑工程量大、施工强度高、施工时间长。因此，合理进行溢洪道开挖，确保有用石方调配上坝和合理进行料场的开采规划措施，确保坝料连续、高强度上坝填筑，是按期完成大坝填筑施工的关键。

基于本工程施工特点，施工时须统筹考虑、妥善安排，精心组织好路、料、机”各环节，使各工序施工顺利进行。

砾质土心墙堆石坝具有就地取材，施工场面大，可采用大型土石方施工机械设备，施工强度高；各施工工序可独立进行，互相干扰少，砾质土心墙受雨季施工影响比较大。

11.4.2施工方案

坝体填筑分期施工，，以满足施工导流要求及总工期要求，确保施工期安全度汛，兼顾施工道路布置及施工强度均衡、坝体填筑上升速度对沉陷稳定影响，能组织机械化流水施工为原则划分，由于坝体高，填筑量大，施工时间长，坝体填筑分为五个阶段。

存渣场和石料场采用3.8m3、3.0m3、1.9m3、1.6m3液压反铲装车，土料场开采采用3.0m3、1.6m3液压反铲挖装车，反滤料在反滤料加工系统用 3.0m3装载机装车，20t〜32t自卸汽车运输。

坝体填筑从大坝上游I区堆石料和下游I区堆石料开始铺料，铺料方向平行于坝轴线，接触粘土料、反滤料I、反滤料I采用后退法卸料，反滤料I和反滤料I采用

I. 0m3的反铲铺料。过渡料、心墙粘土料、I区堆石料、U区堆石料采用进占法填筑，自卸汽车卸料后，采用推土机摊料平整。接触粘土料采用12t轮式装载机碾压；砾质土心墙料采用21t凸块振动碾进退错距法碾压，过渡料、反滤料、堆石料采用20t自行式振动平碾错距法顺

坝轴线方向进行碾压。

II. 5砾质土心墙堆石坝碾压试验大纲

11.5.1现场碾压试验目的

（1）通过利用在窝戛沟石料场二期采区石方开挖时进行微差挤压爆破试验，选择适当的爆破器材、最优的爆破参数和符合施工图纸规定的堆石级配，达到指导爆破设计与施工；

（2）核实坝体填筑设计压实标准一孔隙率、干密度是否能达到以及沉降量大小，以满足设计要求的最大干容重，最小空隙率及渗透系数等。

（3）检验所选用的碾压机械的适应性和性能的可靠性；

（4）研究达到设计要求填筑标准的压实方法，通过实验和比较确定经济合理的施工压实参数，包括坝体不同（接触粘土料、心墙粘土料、反滤料I、反滤料U、过渡料、I区堆石料、U区堆石料）区域压实厚度、铺料方式、平料方式、加水量、碾压遍数、碾压速度等。

（5）研究和完善填筑施工工艺和措施；

（6）制定填筑施工实施细则；

（7）研究坝料压实质量控制措施及质量检测的有效方法。

做碾压试验时，要按照工程测量规范》GB50026-2007 ）、《碾压式土石坝施工规范》（DL/T5129-2001 ）、〈水电水利工程土工试验规程》（DL/T5355-2006 ）等规程规范进行。通过试验，得出最佳组合结果，作为坝体正式填筑施工的依据，也是作为质量控制的有力手段之一。施工时严格按照试验数据进行施工，不随意更改。

11.5.2试验前准备

根据试验要求作好试验场地规划，坝料碾压试验宜在坝体外的场地进行，严禁在坝轴线上游坝体中进行研究碾压试验，每一试验单元面积不小于6m X10m，并经平整碾压经监理工程

师验收合格后进行，建好供水水池，准备好碾压机具等工作，才进行碾压实验。

11.5.3试验程序

(1)接触粘土料区实验

(2)砾质土心墙料区实验

(3)反滤料I区实验

(4)反滤料U区实验