堆石坝施工组织设计Word文档下载推荐.docx
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多年平均蒸发量2038.9mm；
多年平均风速1.9m/s，最大风速34.0m/s；
多年平均日照时数2332.7h；
多年平均降水量1066.4mm；
多年平均雷暴日数68天。
会东县气象特征见表1-1。
会东县气象特征
表1-1
项目
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
全年
平均气压（hPa）
5.8
6.8
9.2
13.1
17.6
19.7
19.0
17.2
13.9
9.5
6.9
12.1
平均气温（℃）
8.2
11.4
15.2
18.6
21.3
21.5
21.8
21.2
19.2
16.1
11.5
8.1
16.2
极端最高气温（℃）
25.0
25.6
29.6
32.4
35.3
35.6
33.4
32.2
33.0
29.3
26.2
23.0
极端最低气温（℃）
-5.0
-4.7
-2.2
0.3
9.8
12.5
10.0
7.9
2.7
-5.9
相对湿度（%）
60
50
46
49
56
71
78
80
74
70
66
降雨量（mm）
7.7
7.1
12.2
20.7
86.3
227.6
223.0
180.9
170.5
101.8
21.6
7.0
1066.4
降水日数（d）
2.2
3.4
5.2
11.6
19.4
19.1
17.4
13.3
3.1
126.2
蒸发量mm
131.3
184.1
270.1
274.0
262.7
180.2
153.3
158.3
116.6
109.7
100.8
97.8
2038.9
日照时数（h）
226.7
218.1
254.0
249.3
233.3
148.2
153.6
175.5
130.4
150.8
187.3
205.5
2332.7
平均风速（m/s）
2.1
3.0
3.2
2.8
2.4
1.6
1.3
1.2
1.1
1.4
1.5
1.9
电站坝址分期洪水见表1－2。
铁厂河三级电站分期洪水成果表
表1－2
洪水分期
各频率设计值（m3/s）
P=5%
P=10%
P=20%
P=50%
12～4月
3.51
2.79
2.11
1.34
27.4
19.5
5.63
6~10月
227
189
150
95.7
27.2
17.7
9.85
3.40
2、地质简介
坝区地处川西南横断山系东北缘，界于四川盆地和云南省中部高原之间，地势西北高，东南低，北部高，南部低。
河谷海拔约1800m，岭谷高差300～900m，属深切割的高、中山地形。
铁厂河两岸岸坡陡峻，少数基岩裸露，大部分为第四系覆盖。
坝区内出露的地层主要有前震旦系通安组、力马河组、震旦系澄江组、灯影组以及第四系堆积层。
坝址河床高程1815m左右，河水面宽6～14m，河谷宽40～60m，为“U”字型谷。
两岸为陡坡地貌，山体雄厚。
河床主要为第四系冲洪积（Q4al+pl）灰色、灰褐色、灰黑色砂卵石层，厚度约7.6～23.4m，下伏基岩为前震旦系通安组第五段（Pt1t5）中部条带状板岩、炭质板岩及炭质绢云母千枚岩，强风化厚度约5.1～18.2m，强风化分界线下3～12m，即基岩面20～25m深度下q≤10Lu。
左右坝肩主要为崩坡积块碎石土，厚度约5.6～14.3m，下伏基岩为前震旦系通安组第五段（Pt1t5）中部条带状板岩、炭质板岩及炭质绢云母千枚岩。
左坝肩强风化厚度约15.74～18.2m，强风化分界线下3～7m，即基岩面25m深度下q≤10Lu，在基岩面38m深度下q≤5Lu。
，右坝肩强风化厚度约3.8～4.5m，强风化分界线下8～12m，即基岩面20m深度下q≤10Lu，在基岩面30m深度下q≤5Lu。
泄洪冲砂洞布置在左岸，洞线穿过地层为前震旦系通安组第五段（Pt1t5）中部条带状板岩、炭质板岩及炭质绢云母千枚岩，岩层产状走向N65°
W,倾向SE，倾角39°
。
第二章、施工导流
一、首部枢纽
1、导流标准
本工程属四等工程，根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）的规定，相应的导流建筑物级别为Ⅴ级，根据本工程实际情况，导流标准采用10年重现期洪水。
2、导流时段及流量
结合本工程实际情况，大坝开挖及基础处理工程较大，一个枯期内抢建至度汛水位不现实，为争取在汛期继续大坝施工，以加快施工进度，选择导流时段为全年导流，在10年一遇重现期洪水的标准下，相应导流量为Q=189m3/s。
3、导流方式
由于坝址区河床狭窄，两岸均为陡崖，因此选用断流围堰、隧洞导流方案。
根据水工设计，左岸布置有泄洪隧洞，进水口底板高程与水边线高程相差不大，用泄洪洞兼作导流洞导流。
施工期间，上游土石围堰的挡住全年洪水，左岸导流洞过水导流，由于下游坝脚处的地面高程均高于枯期和汛期设计洪水水位，因此在在大坝施工期间下游不需要修建下游挡水围堰即可满足施工要求。
4、施工度汛
根据拦河坝工程布置情况，为方便施工，加快施工进度，使电站早日投产，同时考虑到基坑基础处理工作量较大，汛前无法将坝体建至度汛高程，须进行施工度汛设计。
根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）的规定，本工程度汛标准选择20年一遇重现期洪水，最大度汛流量227m3/s。
度汛方式：
第二年汛期由已建大坝临时断面（大坝须至少建至1833.20m高程）挡水，导流洞泄洪。
度汛特性见表2-1。
度汛特性表
表2-1
单位
备注
度汛标准
度汛时段
度汛流量
m3/s
度汛建筑物
隧洞
结合永久泄洪洞
上游度汛设计水位
m
1833.20
第二年度汛方式
施工临时断面挡水，导流洞泄洪。
二、导流建筑物设计
1、导流隧洞
详细设计见水工部分泄洪隧洞设计图。
2、围堰设计
围堰工程为土石围堰，开挖砂砾石料作为堰体，围堰顶宽8.00m（联系左右岸的交通要求），外侧边坡1:
1.80，内侧边坡1：
1.80，顶高程1832.00m，最大堰高10.50m，堰体、堰基高喷灌浆防渗，底部与基岩相接。
围堰工程量见2－2。
导流工程工程量汇总表
表2－2
大坝工程
合计
高喷灌浆
m2
2260
围堰土石填筑（利用）
m3
14800
装土编织袋
90
三、导流建筑物施工
1、围堰施工
堰体砂卵石回填：
砂卵石料利用坝区开挖料，用1.0m3挖掘机挖装，12.5t自卸汽车运输，T180推土机推平、振动碾碾压密实。
其施工参数指标要求同大坝部分。
高喷防渗墙采用Xy—2型钻机造孔，三并管法施工，1m3灰浆搅拌机制浆，高压灌浆泵灌浆。
四、基坑排水
1、初期排水
初期排水包括围堰施工完毕，基坑开挖前基坑内积水及围堰渗水、雨水等。
采用1台IS80-65-125型水泵排水。
基坑面积约为600m2，水深约0.5m，排水时间按一天计算，排水强度为40m3/h。
2、经常排水
大坝围堰采用高喷灌浆防渗，堰体不高，基坑开挖深度较小，因此渗水量不大。
在大坝基坑内拟采用2台小型潜水泵排水。
基坑采用明沟排水系统导入集水坑，最后由水泵抽排至下游。
五、截流
截流时间选在2010年2月初完成，截流标准采用五年一遇月平均流量，即Q=1.95m3/s，根据运输条件及地形地质条件，龙口选择在右岸边，截流难度小，采用立堵法，使用部分大块石即可满足截流需要。
第三章主体工程施工
一、大坝基础开挖与处理
大坝覆盖层开挖采用1.0m3挖掘机“自上而下分层分段依次进行”开挖，装12.5t自卸汽车运500m至坝下游弃碴场；
石方开挖采用风钻钻爆微差非电雷管松动爆破，临近趾板建基面时采用预留保护层开挖方法，出碴同土方。
按照大坝基础开挖施工的有关规范要求施工，具体施工工艺如下：
1、测量放样
开挖控制采用三鼎光电全站仪放样，其精度可满足规范要求，按设计图放出各个点的开挖线；
对于建基面范围内的任意一点开挖深度的控制，则根据相邻两开挖断面的高程差在直线位置上按线段比例测算，使其渐变连续平顺。
2、开挖程序
两岸坝基开挖采用“自上而下，”的方法，在开挖的过程中，先开挖左右岸，交错出渣；
然后开挖河床，边开挖边出渣。
3、开挖方法
⑴左右岸岸坡开挖：
一辆挖掘机在坝轴线上游开挖，另一辆挖掘机在下游出渣，装上运输车运至导流洞出口下游弃碴场堆放，开挖与出渣在坝轴线上下游反复交错施工。
在开挖石方过程中，用两台手风钻钻孔，用电雷管起爆，把岩石震松，再用挖掘机边开挖边清理。
⑵趾板基础开挖：
等趾板开挖初具雏形后，马上进行复核测量放样，然后再进行趾板的开挖，如此重复几次。
离建基面1m左右的保护层开挖，采用浅孔、密孔、斜孔、少药量、减弱松动爆破方法结合人工撬挖施工，离建基面0.3m时全部采用人工撬挖。
⑶河床开挖：
等两岸岸坡开挖结束及导流洞开始导流后，再进行河床开挖，河床开挖自上游往下游方向进行开挖，边开挖边出渣，一直开挖至设计要求为止，经过上级主管部门、业主及监理验收后，再进行下一道工序施工。
4、趾板基础处理
（1）、当岩石较完整且裂隙细小时，清除节理和裂隙中的充填物后，冲洗干净，依缝的宽度，灌人水泥浆或水泥砂浆封堵。
（2）、当岩石节理和裂隙比较发育且渗水严重时，除采取上述措施外，还应采取导渗措施，保持趾板浇筑时岩面干燥。
（3）、当基岩有集中涌水的情况时，可用堵排相结合的办法处理。
5、大坝边坡保护
岩石岸坡开挖清理后的坡度，应符合设计规定。
当趾板部位岩石边坡存在局部反坡或凹坑时，应进行削坡、填补混凝土。
趾板以上岸坡应开挖成稳定边坡；
岩面如裂隙发育。
风化速度较快，必须及时采取喷水泥砂浆或混凝土等保护措施。
根据设计图边坡开挖后及时采用长3.5m的Φ22锚杆,挂φ6.5间距200×
200mm的钢丝网,再喷6cm厚C20细石砼进行边坡保护。
喷射砼具体的施工工艺如下：
⑴、喷射砼的原材料
①、水泥：
选用32.5普通硅酸盐水泥。
②、骨料：
砂子使用细度模数为3左右、平均料径为0.35～0.5mm的中、粗砂为好。
碎石、卵石都可作为精粗料。
石料最大料径为15mm，以减少回弹量，并保证输料管路不被堵塞。
③、水：
与一般混凝土用水要求相同，只要是不含酸、碱的侵蚀性的水即可使用。
④、速凝剂：
掺量一般为水泥用量的2%～4%，其初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min。
⑵、喷射砼施工工艺
①、风压：
是指正常作业时喷射机工作室内的风压。
风压过大混凝土回弹量大，粉尘多，水泥耗量大；
风压过小喷射速度低，混凝土不易密实。
②、水压：
喷头处的水压必须大于该处风压，以保证混合料充分润湿均匀。
③、喷射方向和喷射距离：
喷头与受喷面垂直，偏角宜控制在20度以内，以减少回弹量。
最佳喷射距离为1m左右，过远或过近都会增加回弹量。
④、喷射顺序：
一般自上而下，要使喷射体在坡面上呈螺旋形划圈，划圈直径为30cm左右，并以每次套半圈地前进。
⑤、养护：
喷层终凝2h后，开始洒水养护，洒水次数以保持混凝土表面充分湿润为宜。
养护历时不少于14d。
在采用干喷混凝土时，必须特别注意水灰比的控制，主要靠操作人员对进水量进行调节，在很大程度上取决于经验。
当进水量合适时，喷射混凝土表面呈暗灰色，有光泽，喷出的熟料粘塑性好，能一团一团地贴附在喷面上，回弹量也少。
据实测，此时的水灰比在0.45左右。
二、坝体填筑施工
堆石坝填筑作业内容：
运输、卸料、铺料、加水、压实、检查等工序，用后退法铺筑，采用13.5t振动碾分层振碾，边角部分辅以0.8t振动碾。
1、堆石坝材料的质量要求
⑴．为保证堆石体的坚固、稳定，主要部位石料的抗压强度不应低于78000×
10³
Pa，当抗压强度只有49000～59000×
Pa时，只能布置在坝体的次要部位。
⑵．石料硬度不应低于莫氏硬度表中的第三级，其韧性不应低于2kg.m/cm²
⑶．石料的天然容重不应低于2.2t/m³
，石料的容重越大，堆石体的稳定性越好。
⑷．石料应具有抗风化能力，其软化系数水上不低于0.8，水下不应低于0.85。
⑸．堆石体碾压后有较大的密度和内磨擦角，且有一定渗透能力
2、面板堆石坝的坝体分区及各分区的施工工艺
坝体部位不同，受力状况不同，对填筑材料的要求也不同，所以应对坝体进行分区。
根据设计图纸可将坝体分成四区。
1、垫层区（2A区）
该区直接位于面板下部，是最重要的部位，其主要作用在于为面板提供平整，密实的基础，将面板承受的水压力均匀传递给主堆石体。
因此压实标准要求最高，级配、石料质量等要求最严。
全部采用新鲜而坚硬的砂卵石填筑，并要求低压缩性，半透水性，尤其是基础周边附近坝体部位，要求压实得更密实些，以减少堆石体在水库水压力作用下的变形。
垫层料的最大粒径一般不超过100毫米，小于5毫米的细粒含量一般不宜超过30%，平均约为10%左右，并控制小于0.1毫米的含量在5%以下，以免一旦面板漏水造成细料流失，产生不均匀沉陷。
垫层的渗透系数不小于10ˉ³
cm/s，压实后的平均孔隙小于21%。
对垫层上游坡面，由于重型振动碾难于碾压，因此对上游面还应进行斜坡碾压。
对于周边缝附近的特殊垫层区（2B区），可以采用最大粒径小于40mm且内部稳定的细反滤料，经薄层碾压密实，以尽量减少周边缝的位移，同时对缝顶粉细砂、粉煤粉等也起到反滤作用。
2、过渡区（3A区）
为垫层区与主要堆石区的过渡带，该区要求一旦面板发生裂缝漏水时，能防止垫层区的细颗粒流失，即起过渡层作用。
过渡区采用人工细石料，其最大粒径一般为300～400mm。
过渡区分层碾压厚度一般为0.4～0.5m，用13t振动碾碾压4遍以上。
⑶、主堆石区（3B区）
该区是面板堆石坝的主体，亦为粗粒堆石区，是承受水荷载的主要支撑体，要求用良好级配，坚硬的石料施工。
由于它的沉陷变形大小同样也要影响面板的变形，因此要求很好地压实，但较垫层区、过渡区要求可稍低，粒径与级配亦可放宽。
主堆石区最大粒径一般为600毫米左右的坚硬石料，并允许有分散的少量风化岩石，压实后的平均孔隙小于25%。
主堆石区填筑层厚约0.8～1.0m，用13t振动碾碾压4遍以上。
⑷、次堆石区（3C区）
该区位于坝体轴线的下游，约为堆石坝的1/6-1/3。
该区变形大小对面板影响较小，因此填筑厚度可以较大，级配比主堆石区可放宽，允许含有少量均匀分布的风化岩石，可使用普通堆石料。
该区石料最大粒径可达层厚的2/3，填筑层厚约0.8～1.m,用13t振动碾碾压4遍，要求平均孔隙率小于28%。
另外，混凝土面板上游铺盖区（1A区）采用粉细砂填筑，上游盖重区（1B区）采用土石料填筑，下游护坡采用厚1500mm干砌块石。
3、堆石坝填筑工艺应注意的问题
垫层料、过渡料和一定宽度的主堆石坝的填筑应平起施工，均衡上升。
主次堆石可分区、分期填筑，其纵、横坡面上均可布置临时施工道路。
必须严格控制筑坝材料的质量，其岩性、级配和含泥量应符合设计要求，不合格坝料不得上坝。
超径石应在料场解小。
运输上坝的不合格材料应清除出坝体。
垫层料和过渡料宜采用自卸车后退法卸料，铺料时应避免分离，两者交界处应避免大石集中，超径石应予剔除。
对于严重分离的垫层应予掺混或挖除处理。
垫层料宜采用自行振动碾压实，水平碾与上游的距离不宜大于40厘米。
垫层施工时每层铺筑厚度一般为0.4～0.5m，用13t振动碾碾压4遍以上。
水平填筑时向外超填15～30cm，斜坡长度达到10～15m时修整、压实一次。
修整时可采用人工进行。
成型的垫层面用喷砼或碾压水泥砂浆进行防护处理。
坝料填筑宜采用进占法卸料，必须及时平料。
每层铺料后宜用仪器检查铺料厚度，一经发现超厚应及时处理。
坝料填筑应加水碾压，冲积砂砾石的加水量宜为填筑方量的10％-20％，堆石料的加水量宜为10％-25％，当砂砾石中小于5毫米的细粒含量超过30％，且含泥量大于5％时，应按试验严格控制加水量。
软化系数大的新鲜坚硬石料，经对比试验，加水对碾压效果影响很小，碾压时也可不加水。
坝料碾压应按坝料分区、分段进行，各碾压段之间纵、横搭接分别不应小于0.5米和1.0米。
坝体堆石区纵、横向接坡宜采用台阶收坡法施工，台阶宽度不宜小于1.0米，若受场地空间限制也可按稳定边坡收坡，但回填接坡时，必须削坡至合格面后方可铺料，并使振动碾紧贴接坡面碾压。
下游护坡宜与坝体填筑平起施工，护坡块石宜从填筑坝料中选取料径大于50厘米块石，采用机械整坡，堆码，块石间应嵌合牢固。
坝料填筑与垫层料的防护及混凝土面板施工不得损伤已安装好的止水及其防护装置。
垫层料径较粗，又处于倾斜部位，通常采用斜坡振动碾压实，宜先静压2-4遍，振压6-8遍，并由试验最终确定。
振压时上坡方向振动，下坡方向不振，一上一下为一遍。
压实过程中，有时表层块石有失稳现象，为改善碾压质量，采用了斜坡碾压与砂浆固坡相结合的施工方法。
常用的防护型式有碾压水泥砂浆，喷混凝土等。
这种方法使固坡速度加快，为面板施工提供坚固、平整工作基面，对施工期防止雨水冲涮，临时挡水，防洪渡汛，争取工期效果明显。
（1）碾压水泥砂浆防护：
要求水泥砂浆配合比、铺料厚度应符合设计要求。
水泥砂浆由溜槽入仓，人工或机械摊铺，每条幅宽度不宜小于4米，砂浆初凝前应碾压完毕，碾压方法及遍数由试验确定。
碾压后的砂浆表面不应高于设计线5厘米，或低于设计线8厘米。
（2）喷混凝土防护：
要求喷护混凝土配合比和喷层厚度符合设计要求，喷混凝土宜采用半湿喷法。
喷护混凝土表面应平整，厚度均匀密实，与设计线的允许偏差为正负5厘米。
喷护混凝土应洒水养护。
也可采用喷水泥砂浆防护。
4、钢筋混凝土防渗面板施工
防渗面板浇筑在堆石坝体基本填筑完成后即进行，面板一般只设垂直伸缩缝，不设水平伸缩缝，可以沿上游坝面自下而上采用滑动模板连续浇筑混凝土，其工艺流程为：
测量放样→接缝处砂浆抹面→设止水片→打设插筋→架设钢筋网→安装溜（滑）槽→安底部侧模→吊设滑模→安装侧模→浇筑砼→养护。
面板钢筋均采用现场绑扎、焊接。
砼由1.0m3砼拌和机拌制，5t自卸汽车水平运输，滑槽输送砼入仓，振捣器捣实。
混凝土防渗面板的施工，本工程拟分两期浇筑。
在坝体填筑至渡汛高程（EL1833.2m）时浇筑一次；
待坝体填筑全部完成后再一次性浇筑上部面板砼。
分期浇筑接缝，应按施工缝处理。
混凝土防渗面板的构造有趾板、填补板和主面板。
面板浇筑顺序通常是先浇筑中部，然后再向两侧浇筑。
面板的纵缝间距决定了面板的宽度，由于面板采用滑模连续浇筑，因此面板的宽度决定了混凝土的浇筑能力，也决定了钢模的尺寸及其提升设备的能力。
面板通常有宽窄块之分。
⑴、混凝土趾板
趾板浇筑在上游坝趾基岩上，通过止水板与填补板或主面板相连接，应在坝体填筑前进行施工。
趾板的基础开挖、处理、铺筑、灌浆等项目，要按设计要求及有关规范进行施工。
⑵、填补板
填补板是主面板与趾板之间的三角形板，因从坝顶到达这些位置比较困难，故多用人工或小型设备进行施工。
坝体在底板1/4-1/3高度，由于填筑面积比较大，可沿上游面留一平台，在平台以外填筑堆石的同时，尽早进行填补板的施工。
⑶、主面板
主面板的施工条件好，可用大型机械设备进行施工。
为避免出现水平浇筑冷缝和保证面板的体型与设计厚度准确，面板采用钢制滑动板浇筑，只设垂直缝，不设水平缝。
面板混凝土入仓应选用溜槽输送。
应根据面板宽度选择溜槽数量，宽度为8米以下时应选1条，宽度为8-12米时应选2条，宽度为12米以上时应选3条。
溜槽连接不得脱落，漏浆。
溜槽出口距仓面距离不应大于2米。
混凝土入仓后必须均匀布料，每层布料厚度应为250-300毫米。
布料后应及时振捣密实。
振捣时，振捣器不得触及滑动模板、钢盘、止水片。
每次滑升距离不得大于30毫米，每次滑升间隔时间不宜超过30分钟。
面板浇筑滑升速度应为1.5-2.5米/小时，最大滑升速度不应大于4.5米/小时。
在浇筑混凝土面板前,上游堆石坡面要进行平整、压实处理。
因为水平分层碾压只能保证边缘1米左右压实，故坡面必须另行碾压。
坝体填筑和混凝土面板施工期间，若存在形成反向水压条件时，坝内应设置自由排水或抽排系统
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