粘土心墙土石坝施工技术方案

昆明市官渡区复兴水库工程
粘土心墙土石坝施工技术方案
浙江沧海市政园林建设工程有限公司昆明市官渡区复兴水库工程项目部
二零一二年十二月
1.工程概况施工准备
1.1 测量
1、测量准备
测量放样施工是贯穿工程施工全过程一项十分关键的工作，为此我公司项目经理部成立了专职的测量小组，由具备测量专业执业资格和多年施工工作经验的测量技术人员负责，测量过程按照规范要求进行并留有记录。

（1）人员配备：测量小组由一名具有专业理论水平和实际施工经验的持证工程师负责并主持组织实测方案的编制工作，控制测量根据工程各部位特点由专职测量队员实施。

（2）测量仪器：
施工中投入使用的测量仪器如：全站仪、经纬仪、水准仪和钢尺（50m）等都符合《水利水电工程施工测量规范》的施工测量精度要求，并经过有关主管部门批准的具有资质的检验单位的检测，并在检测有效期内使用。

所有测量仪器使用前必须得到工程师的批准。

2、测量基准
本工程项目经理部在接到发包人或监理人提供的测量基准点、标点及其相关技术文件后，与发包人、监理人共同校测其基准点、坐标点规范的测量精度，并复核其资料和数据的准确性。

复核无误后，方可投入使用；若有误差立即报告监理工程师，及时解决。

3、建立施工测量控制网
（1）工程施工的控制网由两部分组成，即平面控制网和高程控
制网。

（2）平面控制网以工程师提供的测量基准点（线）为基准，用全站仪测设出施工区的轴线控制桩及定位控制桩。

轴线控制桩由起点、终点和折点桩组成，为方便施工采用十字交叉法和直角坐标法确定折点桩，及时将施工控制网资料报送工程师审批。

（3）为了便于施工时引测高程及纵横断面测量，在施工前沿山脚走向两侧敷设临时水准点，临时水准点位于开挖线外侧，敷设时提前埋设临时标桩作为水准点，临时水准点间距100m。

（4）平面控制点和水准点标桩选择在不受施工干扰，易于保存桩位的地方，不致发生下沉和位移，标桩做成砼墩，标桩顶面高于地面0.3m。

临时性标桩以木桩为主，对于测量控制网点，采用防护栏、警示牌等保护措施，防止受到毁坏，并修建通向测量控制网点的临时道路。

4、资料整理
施工测量成果资料（包括观测记录、放样单）、图表（包括断面图、测量控制网计算资料）要统一编号，妥善保管。

对所有观测记录，必须保持完整，不得任意撕页，记录中间也不得无故留下空页；对所有观测数据，应随测随记，严禁转抄、伪造，文字与数字力求清晰、整齐、美观。

对取用的已知数据、资料均应由两人独立进行百分之百的检查报测量工程师校核、项目总工审批，确信无误后经工程师签字方可提供使用。

5、测量核实
工程的施工测量放线完毕后，项目部及时向工程师申请对所有相关内容进行审验，另外要随时协助工程师检查建筑物的放线，还应将所有标记和标线保持清晰。

6、项目部从以下几个方面对工程师测量核实工作给予协助：
（1）进行所有必要的计算，数据表达清楚，结果精确，以备核实之用。

（2）裸露出被盖住的水准点。

（3）从需要的标线上移走机械和障碍物。

（4）停止引起地面振动的作业，以免影响清晰的视域或引起折射。

（5）提供有经验的人员做测量协助工作，提供工程师认为对控制和辅助测量可选用的材料。

（6）清除所有防碍测量的积水。

（7）采取所有必要的安全措施。

（8）当现有资料不能满足工程的准确测量时，应提供补充的测量和计算资料。

1.2围堰施工
1、根据本工程设计图纸及建筑物特性，围堰用粘土麻袋迎水面呈梯次垒放，在迎水面铺设塑料膜防渗。

（1）基础处理：围堰填筑前先进行基础处理，挖除基面松散覆盖层，使填筑料与础面接触良好，达到较好的防渗效果。

施工时采用推土机配合人工进行。

（2）围堰填筑：围堰填筑采用挖掘机开挖，自卸车运土，装载机辗压填筑。

2、堰内基坑排水
排水计算主要是经常性排水计算，主要包括施工期降水、积水围堰堰体及基础渗水的排除。

选择既满足排水强度及扬程的要求且重量轻、尺寸小的排水设备，同时数量要有足够的备用。

排水泵坑布置尽量做到扬程低、基础牢固、不防碍其它工序施工。

3、围堰运行维护
施工期围堰的维护：由于利用枯水期进行施工，挡水规模小，因此围堰设计标准较低，但是施工期围堰的安全是保证工程顺利施工的前提。

在施工期间围堰的运行维护措施如下：对围堰的边坡稳定进行观测和防护。

对围堰可能出现的局部沉陷及时进行加高培厚，并及时对堰体局部沉陷后的渗流情况进行分析和处理。

4、临时渡汛与安全
施工中必须有切实可行的防汛渡汛措施。

5、围堰拆除
工程后期，对围堰进行拆除，采用反铲装自卸汽车运输至弃碴场。

拆除时间，根据各部位施工情况适时安排拆除围堰，确保在计划内完成。

1.3 施工期间的防洪度汛
1、防洪渡汛目标
防洪渡汛总目标：防洪抢险、安全渡汛、组织保障、万无一失。

因上游原有小型水库大坝，本项目大坝工程施工期间必须采取切实可行的措施，防止洪涝灾害的发生。

根据以往的施工经验，防洪渡汛工作将采取主动控制、早研究、早布置、早着手、早落实、防患于未然。

2、综合分析本地区统计水文资料，结合本工程的总体规划布置和施工进度计划安排，防洪措施是：充分准备、做好防护。

3、掌握水情、雨情
（1）防洪渡汛小组主动与气象部门、建设单位、监理单位联系，及时掌握水文、气象、洪水预报，估算洪水将出现的时间与水位高度。

（2）根据气象预报、工程的实际情况和机械性能，在洪水到来前分批撤危险区停放于安全位置。

（3）洪水到来前对拟停放机械设备的地方，修筑排水设施以便及时排放积水，防止暴雨冲沟、坍塌，确保安全。

（4）大风、大雨、大雪天气应停止施工作业，切断临时电源，人员应及时撤到安全地带，现场其它机电设备要做好防雨、防雷、防漏电措施。

4、施工机械设备、人员安全渡汛措施
机械设备的停置，在保证安全渡汛的基础上，力求停置在安全可靠，交通联系方便的地方，有利于洪水过后迅速恢复生产。

据汛期洪水量的大小，合理有效地进行人员遣散，生活区在布置时尽量选择地势高的地段，避免洪水威胁。

如遇特殊情况，及时撤出施工区内的人员、设备至安全地带，避免更大的损失！
5、对受影响工程进度的补偿措施
（1）对受洪水影响较大的项目，在总工期安排上已考虑到对工期的影响，采取了相应措施。

为确保分项工程按期完工，制定如下补偿措施：
（2）洪水过后，立即组织人力、机械清理工地，做好善后工作，迅速恢复生产。

（3）根据洪水过后施工现场的实际情况，认真分析受危害工程的原因、程度、范围、数量、评估危害的经济损失，及时上报工程师和指挥部。

（4）针对各分项工程的不同施工环境和要求，结合汛期对工程进度的影响，适度地加大人力、物力、财力的投入规模或数量，适当地增加作业时间，把造成的时间资源损失夺回来。

（5）汛期对工期影响较大的关键项目，采取优先施工的措施，关键项目正常施工后再进行非关键项目施工。

（6）制定切实有效的措施，严密组织、科学管理，统筹运作，提高工作和生产效率，尽快把受损失的工期抢回来。

1.4临时施工道路
对于大坝施工区域的临时道路采用挖掘机挖除及拓宽，并做相应放坡处理，弯道处设立避车道，所有临时施工道路做碾压、碎石换填处理。

2.拦河坝基础开挖
2.1土方开挖方法
（1）土方开挖主要为覆盖层、坡积粘土夹碎石层、粘土层和全风化坡积体的明挖施工及永久排水沟至开挖开口线附近的清坡区表土。

（2）土方开挖主要采用能满足施工强度的反铲挖掘机，装载机、人工配合清理，20t自卸汽车运至弃渣场。

2.2施工工艺
土方开挖接近设计坡面时，按设计边坡预留0.2～0.3m厚度的削坡余量，采用人工修整至设计要求的坡度和平整度。

雨天施工时，施工台阶略向外倾斜，以利排水。

在开挖施工过程中，根据施工需要，经常检测边坡设计控制点、线和高程，以指导施工，并在边坡地质条件较差部位设置变形观测点，定时观测边坡变形情况，如出现异常，立即向监理工程师和业主报告并采取应急处理措施。

2.3开挖方法
（1）测量放样：利用全站仪，花杆与卷尺相结合，实地放样开挖坡口线，打桩并用白灰线标识，将成果报监理工程师批准后进行施工。

（2）植被清理：开挖前清理开挖区域内的杂草、树根、垃圾、废渣等，清表同土方开挖施工同步进行。

清理由人工配合液压反铲挖掘机进行。

清理区域延伸至施工图纸所示最大开挖边线外侧至少2m 的距离。

地形坡度较陡部位，清理范围按监理工程师批准的实施。

以
上均由液压反铲挖掘机挖装，20t自卸汽车运至弃渣场。

（3）表土清挖：植被清理完毕，对细根须、草本植物及覆盖草等植物的表层有机土壤，按监理工程师指示的开挖深度采用液压反铲挖掘机进行清挖，其深度为：坝基清至岩层表面，岸坡依据设计给定的参数开挖，并将开挖的有机土壤运到弃渣场。

（4）削坡开挖：边坡区削坡开挖，由人工配合液压反铲挖掘机随同土方开挖同步进行。

对边坡区，由人工配合挖掘机进行削坡成型，边坡坡比用示坡尺控制。

（5）土方开挖从上至下分层进行，且必须先于同层石方开挖。

施工中开挖层面保持里高外低，以利排水和出渣。

（6）边坡开挖按照测量放样开口线自上而下分层进行，层高4～5m。

同一层面开挖施工按照“先土方开挖，后石方开挖，再边坡支护”的顺序进行，使开挖面同步下降。

对堆积层中的块石，则采用手风钻浅孔小炮清除。

对挖方料进行利用或弃方处理，运送到指定地点。

（7）地质编录：出渣完毕后，由测量队按每10m高程，每10m 断面进行放线，标明桩号高程，设计、监理、施工方、质量监督检测站会同地质代表进行地质编录。

并完成设计、地质、监理、施工方各方签认。

2.4石方开挖施工
（1）石方开挖采用破碎除渣的方式进行开挖，对于松散风化的岩石面采取直接开挖的方式。

（2）石方爆破开挖注意事项
在爆破作业过程中，要实行集中领导，统一指挥。

建立和健全安全检查制度。

凡参加爆破作业的人员，均应严格执行我单位的施工安全操作规程和安全制度；爆破时，应在危险区的边界和通道上设岗哨和标志。

爆破前，使在危险区的人员都能及时明确，及时撤出危险区。

信号应分预告信号、爆破信号和解除警戒信号。

爆破后，须经爆破员首先进人炮区，经检查确认安全后，才能发出解除警戒信号；装药前，距爆破区50m内要撤离一切与装药无关的设备。

装药时禁止在200m内进行其他爆破；爆破时，要仔细记下爆破数，注意是否与装好的炮眼数一致，以作为清理现场的依据；最后一响结束5分钟后, 由爆破员首先进入爆破区对爆破现场进行认真的检查，发现瞎炮要及时进行处理，危险排除后才能解除警戒；
2.5大坝清方具体施工
（1）覆盖层剥离及坝坡清理
主坝坝基岸坡覆盖层剥离以反铲挖掘机装车为主，人工辅助，河床部位直接采用反铲挖掘机装车，有用料运至上游弃渣场，腐植土或废料运至监理工程师指定区域堆放。

坝坡清理采用人工撬挖清理，对局部倒悬体岩石布置浅孔小炮。

（2）坝基岸坡石方开挖
两岸岸坡倒悬岩体、陡坎尖角等不符合设计要求的岩石，按设计边坡坡比自上而下采用手风钻浅孔小炮修规。

（3）坝基上游边坡开挖
坝基以上边坡按设计台阶高度自上而下采用潜孔钻梯段光面控
制爆破,或有条件的部位采用预裂爆破，边坡钻孔必须按设计给趾板建基面留足保护层，孔深不得穿入趾板建基面保护层。

（4）坝基下游基岩开挖
与坝基建基面施工时一并进行，或采用梯段爆破孔孔底控制装药一次到位法进行施工，加快施工进度。

（5）坝基建基面开挖
坝基建基面采取预留保护层开挖法，保护层开挖自上而下采用手风钻分层开挖。

第一层：坝基建基面保护层以上的梯段爆破，炮孔不得穿入距离水平建基面1.5m的范围内；炮孔装药直径不应大于40mm，采用梯段爆破方法。

第二层：对节理裂隙不发育、较发育、发育和坚硬的岩体，炮孔不得穿入距水平建基面0.5m的范围，对节理裂隙极发育和软弱的岩体，炮孔不得穿入距水平建基面0.7m的范围。

炮孔与水平建基面的夹角不应大于600，炮孔装药直径不应大于32mm。

必须采用单孔起爆方法。

第三层：对节理裂隙不发育、较发育、发育和坚硬、中等坚硬的岩体，炮孔不得穿过距水平建基面，对节理裂隙极发育和软弱的岩体，炮孔不得穿入距水平建基面0.2m的范围，剩余0.2m厚的岩体应进行撬挖。

炮孔角度、装药直径和起爆方法，均同第二层的规定。

（6）不良地质段施工
大坝坝基、边坡开挖如遇岩石裂隙发育、边坡稳定性差等不良地质地段，施工时应特别小心，采取一切有效措施加以防范和制止，采用小孔径打密孔及减少装药量和单段药量等一系列措施，有效地控制爆破对岩体的破坏影响。

特别是在趾板上游边坡设计的喷锚支护处理区，更应精心施工。

每次爆破对钻孔、装药、起爆都必须做好专题设计，同时按要求及时锚、喷混凝土支护。

2.6质量安全控制措施
（1）质量控制措施
1）边坡稳定与安全应急措施
在整个施工期安排专人进行安全观测、监测，开挖过程中，如出现裂缝和滑动迹象，立即暂停施工并采取应急抢救措施，使危害减到最小程度，并及时通知监理工程师。

必要时，按照监理工程师的指示设置观测点，及时观测边坡变化情况并做好记录。

对于浅表性滑动面，采用液压反铲削除滑动体，降低滑动体高度。

2）加强坡面保护措施、加密测量控制和质检控制
预裂、梯段爆破完毕后，对设计永久边坡进行清理时，施工方设专人指挥机械进行清理作业，避免机械将设计边坡挖超，必要时配以人工清撬处理。

（2）施工安全措施
坚持“安全第一，预防为主，以人为本”的主要安保措施
1）做好劳动保护工作。

对现场工作人员根据作业种类和特点，按照国家劳动保护法规规定配备相应的劳保用品，进入现场施工和作
业人员必须佩带安全帽，禁止非特种作业人员违章作业，特种作业人员要持证上岗。

2）做好照明安全工作。

工程施工及照明用电线路的架设要符合工程用电架设标准。

3）做好危险源辨识和防护，做好防火、防雷、防爆等工作，确保施工安全。

4）上下交叉作业，为确保下方施工人员、机械设备安全，应设置防护栏防上物体滑落危及下方施工人员的安全，并设置警戒区域和标志，专人负责管理。

5）加强大坝上下游面施工的管理，避免发生高空坠物伤人、机械车辆顺坡倾覆事故的发生，并制定专项措施。

6）库区内施工应做好与开挖爆破施工的作业时间，开挖爆破时，人员、机械设备统一安排到安全地点避炮，同时做好警戒工作。

3.大坝基础灌浆盖板
1、砼盖板施工：由于土坝坝基柔软破碎，不能进行裂隙冲洗，灌浆压力受到限制，灌浆效果有限，因而在风化层较浅部位须布设砼盖板，以改善灌浆条件，提高灌浆效果，并且能有效地截断坝基表层的渗漏，减少了坝基因接触冲刷而遭到破坏。

2、根据设计要求，砼盖板型式、宽度、厚度等按设计要求。

3、砼盖板施工流程：
灌浆轴线放样→覆盖层开挖→人工清基→岩面验收→孔位放样→预埋灌浆管→砼浇筑
4、技术要求：盖板开挖采用反铲开挖，人工修槽，严禁超挖，对松散部位进行夯实加密处理。

孔位放样需严格控制，对过于松散部位，根据规范适当增设埋孔数量。

5、砼按设计要求采用C15标号砼进行浇筑，由现场拌和系统提供，采用混凝土输送泵送至浇筑仓面。

6、砼浇筑：开仓浇筑前，对开仓前组织的各项计划到位情况进行检查，项目包括工序安排、人员、材料、机具、备用设备等是否就位。

然后，由指挥员根据仓面的实际情况，安排相应人员及其分工。

开仓前，施工员对浇筑队班组长进行现场技术交底，内容如下：浇筑部位及高程、开仓时间、砼标号、浇筑顺序及方式、入仓强度及相应的设备配置、收仓面处理等。

砼入仓前，一切进入仓内的机具、设施、工具、材料由浇筑队冲洗干净。

不允许任何进仓设施和人员带杂物进仓，影响砼浇筑质量。

浇筑过程中，各方面专（兼）职人员必须认真坚守岗位。

对于入仓砼料的质量情况，施工人员应随时反馈信息，有利于及时鉴别和调整，以利砼质量和改进。

振捣人员在平仓之后应立即进行振捣工作。

振捣棒应快插、慢拔。

在浇筑过程中，当遇到下列问题时进行如下处理：当砼料供应不上或运输设备故障，时间过长，造成浇筑面初凝，已难以恢复浇筑时，及时向质安部报告，由质检人员及时报告监理工程师，并根据监理工程师指令处理。

当浇筑中遇大雨、暴雨时，及时采用防雨布遮盖全仓，并将已入仓的砼振捣完，以免雨后挖仓。

4.大坝填筑
1、大坝防渗粘土采用开挖的粘土，优先选用大坝及溢洪道上游开挖的可利用土料为料源。

2、填筑采用“先风化料后粘土法”与两侧风化料同时施工。

3、坝体从第二层填土开始，其与两岸的接触带先于同层风化料进行铺筑。

4、与坝体接触的基岩或混凝土层表面，在临铺填纯粘土前清洗干净，以利坝体与基础之间的结合。

5、坝体铺料时，避免产生砾石集中而形成土体架空的现象。

6、15T自卸汽车上坝填筑，在填筑工作面的前沿（离端点2～3m处）卸料，采用进占法铺料，PC220挖掘机摊铺整平，使仓面基本平整，分层铺料厚度按设计要求，采用标尺控制，标尺放在卸料端前方2～4m。

20t振动碾碾压，靠两岸的接触带用满载的运料汽车轮胎顺岸边进行压实。

7、粘土料与两侧反滤料相接时，相邻层次间做到材料界限分明，并做好接缝处的连接，防止层间产生过大的错动或混杂现象，在斜面上的横向接缝收成1：2的锯齿状斜坡。

8、每一个工作面至少配备一位现场指挥人员，负责进料指挥、保证进料质量、控制层厚、保护并及时移动标尺；工作面配备足够数量的推土机及时推平工作面，以避免进料、铺料困难及窝工现象，填料之间的接头连接平整，非接头处注意收坡。

块间的虚坡采取台阶式接坡方式。

9、洒水或晾晒
填筑时要严格控制粘土坝体料的含水率在允许的范围以内。

在风力或日照较强时，根据监理工程师的指示，在坝面上进行洒水润湿，保持合适的含水量。

洒水应在碾压开始前进行一次，然后边加水边压实，加水必须均匀、连续、不间断。

坝体填筑面略向上游倾斜，以利排除积水，下雨前及时将填筑面压实形成光面，防止雨水下渗。

工作面较窄部位采取苫布覆盖。

雨后及时排除坝面积水，并将表层土清除。

恢复施工前，必须对粘土坝体料的含水率严格进行检测，如果超出允许的范围，则必须采用翻晒等措施调整其含水量直至合格。

为保持土料正常的填筑含水量，日降雨量大于0.5mm时，停止填筑。

雨季停工前，坝体表面铺设保护层，复工前予以清除。

10、在结合坡面上，配合填筑的上升速度将表面松土铲除至已压实合格的土层为止。

坡面必须经刨毛处理，并使含水量控制在规定的范围内，然后继续铺填新土进行压实。

11、杜绝出现漏压虚土层、干松土、弹簧土、剪力破坏和光面等不良现象，确保坝体填筑施工质量。

土石坝坝面作业施工工序包括卸料、铺平、洒水、压实、质量检查等。

坝面作业工作面窄、工种多、工序多、机械设备多，施工时需要妥善的施工组织规划。

12、为避免坝面施工中干扰，延误施工进度，土石坝坝面作业宜采用分段流水作业施工。

流水作业施工组织应先按施工工序数目对坝面分段，然后组织相应专业施工队依次进入各施工段施工，各工段都有专业队伍固定的施工机械，从而保证施工过程中人、机、地三不闲，
避免施工干扰，有利于坝面作业多、快、好、省、安全地进行。

13、卸料和铺料有三种方法，即进占法、后退法和综合法。

一般采用进占法，厚层填筑也可采用混合法铺料，以减少铺料工作量。

进占法铺料层厚易控制，表面容易平整，压实设备工作条件较好。

一般采用推土机进行铺料作业。

铺料应保证随推随铺，确保设计的铺料厚度。

14、在坝面各料区的边界处，铺料会越界，通常规定其他材料不准进入防渗区边界线的内侧，边界线外侧铺土距边界线的距离不能超过50cm。

15、为配合碾压施工，防渗体土料铺筑应平行与坝轴线方向进行。

16、坝体压实是填筑的关键工序，压实设备应根据砂石料性质选择，碾压遍数和碾压速度应根据碾压试验确定。

碾压方法应便于施工，便于质量控制，避免或减少欠碾和超碾，一般采用进退错距法和圈转套压法。

17、碾压方法如下图：
18、进退错距法操作简单，碾压、铺料和质检等工序协调，便于流水作业，压实质量容易保证。

圈转套压法要求开行的工作面较大，容易多碾组合碾压，其优点是生产效率高，但碾压中转弯套压交接处
重压较多，容易发生超压。

当转弯半径过小时，容易引起土层扭曲，产生剪力破坏，在转弯的四角容易漏压，质量难以保证。

5.反滤料、过滤料及风化料填筑
1、边坡整修要严格按照图纸设计坡度进行，可根据填筑情况合理选择整修时机，严格按图纸进行填筑压实施工。

2、回填料要求必须达到回填标准要求，且无杂质、垃圾、树根等，运输进场后应根据料类的不同分别设置碎石、砂混合反滤层堆场，并作压实处理，避免与地面杂质及石块混合，至底面取料时，隔料场10CM即停止取料，以保证填筑料的纯度。

3、压实度检测试验
回填料回填压实后，项目部质检员、抽样员邀请监理工程师共同在回填料场进行取样，抽取的土样应具有代表性，各个土层和性状的土都应包括。

土样抽取后送工地实验室做标准击实试验，确定最优含水率下的最大干密度。

4、现场碾压试验
即在施工现场安排碾压试验，碾压试验的目的：
（1）核查填料压实后是否能够达到设计压实干密度值；
（2）核查压实机具的性能是否满足施工要求；
（3）选定合理的施工压实参数：铺筑厚度、限制粒径、含水量的适宜范围、压实方法和压实遍数；
（4）确定有关质量控制的技术要求和检测方法。

5、回填质量控制。