防渗墙施工组织设计方案.docx

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防渗墙施工组织设计方案

1工程概况

1.1概述

三峡水库开县消落区生态环境综合治理水位调节坝工程位于开县新县城下游约4.5Km，其配套的生态建设工程则主要集中在坝址以上的新县城周边，工程建设的主要任务是：

减少三峡库尾消落面积，降低消落区的水位变幅，改善开县新城区及其周边的生态环境，为消除疫情隐患，建立新的稳定生态系统和良好的人居环境创造条件。

本标段水位调节坝土建工程设计分三期施工，总工期为22个月。

本工程采用分期导流方式：

一期工程施工先在左岸河床填筑防渗墙施工平台，进行闸坝段坝基防渗墙施工，河水经原河槽下泄。

二期工程施工亦利用原河槽导流，在左侧河滩部分修筑上下游及纵向土石围堰，形成闸坝段施工基坑，进行闸坝施工。

三期工程右岸土石坝施工利用已建成的泄水闸闸孔导流。

2007年6月为工程准备期，2007年7月至2009年4月为主体工程施工期。

2007年8月进行左岸防渗墙施工平台填筑和防渗墙施工准备工作，2007年11月完成坝基防渗施工。

2007年11月至2008年4月进行非溢流坝、溢流坝、鱼道、泄水闸、挡墙等施工。

2008年11月至2009年4月进行右岸土石坝段施工。

非溢流坝、溢流坝、鱼道、泄水闸、挡墙基础开挖部分砂砾石（约18万m3）运至存料场或直接运至防渗墙施工平台或直接运至围堰，作坝体砂卵石料垫层或填筑用：

其中溢流坝、鱼道、泄水闸、挡墙利用约1万m3，防渗墙施工平台填筑利用约6.5万多m3，围堰填筑利用约5.4万m3，余下部分作土石坝砂砾石填筑料。

1.2坝址工程地质条件

主坝坝址河谷地貌开阔，呈“U”字型，河床主要为砂卵砾石覆盖层，厚10.3～36.06m，下伏基岩为上沙溪庙组紫红色粘土岩夹薄层砂岩，基岩顶板高程121.67～高程145.76m，无软弱夹层分布，坝基冲积砂卵石结构不均，表层1～4m结构松散，以下呈稍密～中密状态。

坝址主要工程地质问题为河床覆盖层渗漏的渗透变形问题，以及覆盖层作为坝基的不均匀变形问题和坝基抗滑稳定问题。

从地质条件上，土石坝与混凝土坝均不存在难以克服的地质缺陷，从建筑材料、坝基不均匀以及利用覆盖层作坝基的清基与处理工程量上，土石坝适应性要好。

大坝两岸坝肩无滑坡、危岩、泥石流等不良地质现象分布，右坝肩为顺向坡，岩层倾角大，地形坡角小于岩层倾角，无卸荷带；左坝肩为逆向坡，地形坡角稍缓，仅局部发现岸前卸荷裂隙，岩体较完整，自然岸坡稳定。

2施工项目、布置和主要工程量

指本合同工程施工图纸所示溢流坝、鱼道、泄水闸、土石坝、挡土墙等建筑物基础防渗处理工程，其防渗结构型式包括混凝土防渗墙和头部分少数的高压喷射灌浆（旋喷）。

防渗墙顶高程分别为：

溢流坝、鱼道158.30m、泄水闸152.80m，土石坝159.50m。

左岸溢流坝、鱼道、泄水闸、土石坝、挡土墙等建筑物基础防渗工程为一期工程（控制点B～G）造槽面积12237.80m2，槽孔混凝土9011.3m2；二期为土石坝（右岸部分）建筑物的基础（控制点G～H），造槽面积2925.80m2，槽孔混凝土2925.80m2。

防渗采用C10粘土砼防渗墙，墙厚600mm。

3施工进度

根据本项目的工程特点、施工条件等因素，工期安排如下：

一期防渗墙施工工期：

2007年8月5日至2007年12月15日；

二期防渗墙施工工期：

2008年11月17日至2008年12月31日。

防渗墙具体施工进度计划见《防渗墙施工进度计划图》。

4工程特点

本工程地质条件复杂，上部砂卵石层较厚，对成槽过程中槽孔稳定造成很大困难，加之上部空槽部分太深（6.7～12.2）m，对于槽壁及上部导墙的稳定性都有很大影响，很容易造成导墙坍塌，存在很大的质量及安全隐患。

同时，由于防渗墙施工在汛期进行，可能由于洪水位过高，洪水将泥浆池等辅助设施淹没，从而可能影响工期。

总之，本工程基础处理技术难度高、工序多、工期紧，要求的施工设备多样化等特性。

5施工依据

（1）《地基与基础工程施工及验收规范》GBJ202-83；

（2）《粉煤灰混凝土应用技术标准》GBJ140-90；

（3）《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T5100-1999；

（4）《水工混凝土施工规范》SDJ207-82；

（5）《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》SL174-96；

（6）《建筑地基处理技术规范》JGJ79-91；

（7）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-2001；

（8）《低热微膨胀水泥》GB2938－97；

（9）《钻井液用膨润土》XY5060-85；

（10）《三峡水库开县消落区生态环境综合治理水位调节坝主体工程基础混凝土防渗墙施工技术要求》；

（11）本工程招投标文件（合同编号KXSWTJB-SG-DB-2007-05）、设计文件、建设单位和监理工程师的指示。

6施工布置

6.1风、水、电布置

施工用水：

在河岸边开挖一个集水坑采用水泵抽水。

施工用电：

从左坝头业主配电房接线，用3组3×240+1×35铝芯电缆接线至施工点，并设置分流器，用3×240+1×35铝芯电缆向各施工作业面设备供电，根据投入防渗墙施工的设备功率统计，最大用电负荷高达1400KW，超过业主提供的1000KW部分由自备柴油发电机供电。

施工用风：

采用移动式空压机供风。

6.2施工场地安排和道路布置

根据本工程混凝土防渗墙布置情况，沿坝轴线用土石料填筑高程165.00m的一期施工平台，该施工平台平均宽度19.0m，边坡系数1:

2.0。

泥浆循环系统1.0m+钻机平台6.0m+导向槽1.0m+施工道路4.0m+液压抓斗平台7.0m，详见《防渗墙施工平面布置示意图》。

根据液压抓斗（自重70吨）等设备的承载力要求，施工平台需采用YJZ18振动碾分层碾压密实。

施工道路布置在平台轴线上游。

倒渣平台布置在轴线上游侧，冲击钻机布置在轴线的下游侧，倒渣平台填筑压实后，在其表面浇筑宽7m厚15cm的C20混凝土路面，防止泥浆水渗透平台造成槽孔前台坍塌,并在路面下加铺20cm厚级配碎石垫层以避免混凝土搅拌车频繁行使而损坏路面。

JS1500混凝土拌和站布置在左岸166.00m高程平台，小时生产能力60～90m3，详见《左岸临建平面布置图》。

设备、材料等通过混凝土路面进入。

根据现场实际情况，采取的施工布置如下：

（1）液压抓斗兼倒渣工作平台布置

由于抓斗自身重量及施工特点，抓斗施工平台布置在轴线上游侧需7.0m宽。

（2）施工道路布置

施工道路布置在坝轴线上游侧，便于施工设备、材料及槽孔混凝土从上游左侧临时道路到达防渗墙施工平台。

施工道路主要用于设备吊装及槽孔混凝土运输。

由于在液压抓斗施工的同时，混凝土运输设备无法通过，因此在液压抓斗施工平台外缘布置宽4.0m的施工道路。

（3）泥浆循环系统

该处防渗墙位于河床部位，砂卵石厚度较大，地质条件复杂。

根据以往施工经验需采用泥浆循环造孔成槽。

因此需布置不小于1.0m宽的循环系统。

（4）钻机平台布置

由于施工任务重，工期紧，防渗墙造孔采用CZ-8D型连续冲击钻机，钻机垂直轴线长6.0m，钻机平台布置在轴线下游侧。

（5）供电系统布置

供电系统布置于钻机平台后方的斜坡上。

（6）泥浆池布置

泥浆池在下游钻机平台后缘布置，用于贮存、制换、净化泥浆。

该防渗墙所属地层地质条件较差，为保证槽孔安全及漏浆、串浆时及时补充泥浆，泥浆池系统一定要合理，且能贮存保证漏浆情况下的最大需浆量，泥浆池宜沿轴线布设为宽4.0m、高2m的大泥浆池。

7防渗墙平台施工及度汛措施

7.1平台施工

（1）平台填筑料的技术规格要求

平台填筑料主要包括砂砾石料、垫层料、块石等，其技术规格要求按设计院技术要求执行。

（2）填筑料源

1）砂砾石料：

就近从河滩开采，不足部分从二期工程施工围堰以外500m范围内采运。

2）垫层料：

就近在河滩料中进行筛分，人工铺散，挖机碾压密实。

3）块石：

块石主要用于平台的防冲保护，在滴水岩料场开采，要求粒径d=0.3～0.5m。

（3）填筑施工

一期混凝土防渗墙施工平台第一段填筑量58000m3，日填筑量约6000m3/d；第二段填筑量约5000m3，日填筑量约3000m3/d。

砂砾石采用1.6m3挖掘机装车，20t自卸汽车运输到施工平台后直接抛投，水下部分靠自重压实；水上部分填筑时需清除基础表面的杂物和耕作松土层,并分层用TY-320推土机平料；平台填筑料不允许填筑大粒径块石，防渗墙两侧5m范围内的砂砾石料，不允许混入粒径大于20cm的坚石及其它杂物；同时,沿防渗墙轴线上、下游各1.5m范围内,从回填平面以下2m至施工平台顶的高度内,采用粘土填筑。

填筑由低向高分层铺筑,砂砾石松铺厚度每层控制在0.5～0.8m,铺筑采用进占法,20t自卸汽车运土,YJZ18振动碾碾压5～8遍,振动碾行车速度控制在2km/h,压实干密度不小于1.95t/m3。

（4）裹头防护

裹头部位防护按设计院蓝图实施。

水下抛投块石用20t自卸汽车运到现场，挖机抛投。

干砌石按如下方案实施：

1）干砌石砌筑在压实的砂砾石垫层上，按错缝原则铺砌。

2）表面砌缝的宽度不大于25mm，砌石边缘做到顺直、整齐牢固。

3）砌体外露面的顶面和侧边，选用较整齐的石块砌筑平整。

4）为使沿石块的全长有坚实支承，所有前后的明缝均用小片石料填塞紧密。

施工时尽量利用晴好天气加快填筑进度，并根据水文预报及时做好块石裹头保护，减少水流对平台的冲刷。

（5）主要机械设备配置

主要机械设备配置见表7-1。

表7-1主要机械设备配置表

名称

型号、规格

单位

数量

备注

推土机

TY-320

台

1

挖掘机

CAT330

台

3

1.6m3

自卸汽车

20t

台

8

振动碾

YZJ18

台

1

18t

7.2防洪度汛措施

7.2.1度汛标准

一期混凝土防渗墙施工平台设计洪水标准为全年20%频率最大瞬时流量为3650m3/s，坝址处相应水位为EL163.6m，防渗墙施工平台设计高程为EL165.00m。

7.2.2水文条件

小江流域径流主要来源于降水，多年平均年降雨量自东北至西南1700mm递减至1200mm；东河最大，多年平均1454mm，其余平均为1200mm左右。

汛期5～9月5个月雨量占全年降雨量的75%，11～3月5个月为枯水期，降雨量占全年11%，4、10月为平水期，降雨量占全年14%。

小江流域大洪水以5、7、9三个月出现的频率最高，其表现形式为典型的山区暴雨洪水特性，来快去快，一般历时1～2d。

设计洪水成果表详见表7-2，坝址处水位流量关系曲线详见表7-3。

表7-2：

设计洪水成果表

项目

频率（%）

0.05

0.1

1

2

5

3.33

10

20

Q（m3/s）

10260

9520

7060

6290

5270

5500

4480

3650

表7-3：

坝址水位流量关系曲线

水位（黄海、m）

流量（m3/s）

水位（黄海、m）

流量（m3/s）

151.68

0

160

1420

153

17

161

1980

154

60

162

2750

155

142

163

3630

156

225

164

4660

157

430

165

5690

158

727

166

6900

159

1020

167

8100

7.2.3施工布置及道路布置

2007年度，开县水位调节坝工程汛期防汛重点主要为一期混凝土防渗墙施工设备及人员安全，其施工道路主要为防渗墙施工平台顶部道路及连接云开公路的临时施工道路。

当洪水来临之前应提前进行液压抓斗的撤退工作，确保其余施工设备及材料及时撤退，并在每天安排专人维护施工道路，确保施工、