水利工程防渗墙施工组织设计Word下载.docx
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枢纽区河谷较开阔，谷底宽约100m～120m，谷底高程1560m～1565m。
河谷两岸地形不对称，左岸地形坡度约43°
，右岸较缓，地形坡度约25°
。
右岸坝肩为山脊，呈浑圆状，较雄厚，坝顶高程位置山脊宽约140m，脊顶高程1640m～1650m。
左岸坝肩也为山脊，呈浑圆状，脊顶高程1627m～1630m，山脊走向近平行于坝轴线方向，坝顶高程位置山脊宽90m～150m。
⑴地层岩性
枢纽区地表多为第四系松散堆积物覆盖，在两岸坝肩山坡基岩出露，岩性为志留系上统玉龙寺群（S3y）：
灰色、深灰色粉砂岩、泥岩粉砂质、粉砂质泥岩，中厚层状结构，岩层产状右岸N32°
～40°
E，SE∠55°
～62°
，左岸N53°
第四系堆积物按成因可细分为：
残、坡积层（Qel+dl）：
主要为含碎砾石粘土，碎石土，灰色、黄灰色，松散～稍密，厚度一般0.5m～2.0m，分布于两岸山坡。
湖积层（Ql）：
主要为淤泥、淤泥质土，灰色、深灰色，厚约5m～10m，主要分布于水库区、大坝下游及坝基部位。
人工填土（QS）：
主要为含砂高液限粉土、高液限粉土，厚3.5m～28m，为坝体填筑土。
⑵地质构造
枢纽区地质构造较为简单，为单斜构造，未发现较大的断裂通过，属于构造相对稳定的区域。
岩层走向北东，与坝轴线小角度相交，中、陡倾向上游库区。
近地表主要发育3组节理：
①顺层节理，N30°
～55°
E，SE∠50°
～65°
，②N20°
W，SW∠68°
～75°
，③N75°
～80°
E，NW∠46°
～53°
，节理裂隙间多为泥质充填，为较发育～发育，岩体以强～弱风化为主。
3.2.2水文特征
xxxx控制流域面积较小，仅有1.68km2，呈不对称扇形，分布在坝轴线以东，北部较宽，南部稍窄。
主河道较顺直，大体有东北流向西南。
流域坡度大，汇流路径短，属于典型的山区性小流域。
流域特性决定了流域汇流速度快，历时短，流域洪水属于陡涨陡落型的山区性小流域洪水。
本流域雨季主要受西南季风环流控制，而暴雨主要由低槽、切变、冷锋低槽和冷锋切变等天气系统造成。
暴雨主要发生在5～10月，而年最大暴雨多发生在6～9月，个别年份发生在5月或10月。
xxxx流域的洪水均由暴雨造成。
洪水发生时间及频次与暴雨基本一致，洪峰汇流时间一般在1h左右，一次洪水过程一般在6h左右。
3.2.3气候特征
xxxx所处区域地处xxx中部，位于昆明市的正东方，为滇中高原上的盆地，属低纬度高原山地季风气候。
降雨量年内分配不均，干湿季分明的季风特点。
根据县气象站多年观测资料分析，多年平均气温16.6℃，极端最高气温35.6℃，极端最低气温-6.0℃；
多年平均相对湿度75.6％，多年平均日照小时数2200h，多年平均风速2.4m／s，主导风向：
NW，最大风速22.0m／s；
多年平均降水量911.2mm，多年平均蒸发量为2112.0mm（20cm蒸发皿）；
每年5～l0月为雨季，降水量占全年降水总量的86.0％，而7～9月降雨量较为集中，三个月的降雨量占全年雨量的51.7%，冬春季受降雨量很少，11月～次年4月为旱季，降水量仅占全年降水量的14.0％。
3.3工程目的及内容
本工程的主要目的是提高坝体、坝基及坝肩的防渗能力。
主要工程内容为防渗墙和帷幕灌浆施工。
根据技施设计图纸，主要工程量见表3.1。
表3.1工程量表
项目名称
单位
工程量
土方开挖
m3
3110.0
土方回填
3494.0
防渗墙浇筑
m2
4170.0
4施工布置
4.1办公、生活区布置
项目部办公、生活区设在进大坝路附近，搭建简易房屋作为办公、生活用房。
4.2设备、材料库房
在进水库大坝路附近左肩处分别设一个设备、材料库房，用于施工用设备、材料的堆放。
4.3供水系统
施工用水从水库抽取，在水库内设泵站，沿坝顶铺设水管，分别供防渗墙施工。
4.4施工用电
自配柴油发电机组或自架高压线路进行施工（2km）。
4.5施工道路
扩建、保养原来的进库道路，使它能满足施工要求。
4.6通讯
对外使用移动电话进行远距离通讯，施工区内使用对讲机通讯。
4.7混凝土供应
导墙、防渗墙所使用的混凝土采用自制，经坝顶左端的混凝土泵和沿坝顶铺设的管路输送至仓内（斗车运输入仓）。
4.8排污系统及碴料处理
防渗施工中产生的泥浆、碴料，通过坝顶上修建的排浆沟（排浆管道）和后坝坡上架设的排污槽排至指定地方，不污染环境。
5土方开挖施工
5.1土方开挖施工工艺
（1）先测量开挖部分（大坝）的地形图和横断面图，计算出总的开挖土方量。
（2）整理测量结果装册上报监理审查。
（3）监理批准后，按施工图纸上提供的坐标及相关数据进行放线。
（4）测量结果报请监理批准后,自上而下进行开挖，配以人工修整边坡。
开挖机械使用1.0m3反铲挖掘机,75kw推土机和5t自卸汽车（运至弃渣场）。
（5）原坝体土方开挖从上至下分层分段依次进行，并削成一定坡度，以利排水。
机械开挖过程中序留20cm的保护层，最后由人工修至设计高程。
5.2土方开挖工程的质量保证措施
为保证施工质量，施工中必须严格按规范及设计要求进行开挖，现场设立专门质量检查机构，实行“三检”制度，对施工工艺和施工过程进行全面控制。
加强测量、实际监测手段，确保施工质量满足设计要求。
（1）严格按施工图纸所要求的土石方明挖工程的开挖线进行施工，安排测量人员同监理人共同进行测量放线，并在取得监理人批准后方可开工。
（2）在施工前应详细了解各个开挖部位的工程地质结构、地形地貌和水文地质情况，对可能引起的滑坡和崩塌体及时采取有效的预防性保护措施，避免造成人员安全事故和设备损失及额外工程量的增加。
（3）严格按照招标文件技术条款的规定进行开挖工程区域内的植被清理工作，严禁破坏周围环境。
（4）使用机械开挖边坡时，实际施工的边坡坡度应适当留有修坡余量，再用人工进行修整，以保证设计坡比和平整度。
（5）对于顶部的土方永久边坡应及时进行修整及护面加固工作，以确保边坡稳定。
5.3土方开挖工程安全的保证措施
（1）认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针；
（2）所有参加施工人员必须接受岗前教育，否则不准上岗，特种作业人员必须持上岗证；
（3）在施工区和施工道路上设置足够的安全标志和安全信号；
（4）设置足够的照明系统，照明度要符合技术规范要求；
（5）定期召开安全生产工作会议，坚持每周的班组安全活动。
6土方回填施工
6.1土方回填施工工艺
（1）按要求进行碾压试验，数据及时上报监理和设计。
批准后进入下一道工序。
（2）用挖机配合人工清理到设计回填结合面。
（3）清理干净回填结合面，并且用打毛机进行打毛处理。
（4）整理测量结果装册上报监理审查。
（5）批准后原则上施工程序为：
清理干净回填结合面→打毛→高程测量→验收合格→回填施工→质量检查合格→进行下一层碾压。
（6）风化料由指定料场自行开采，1.0m3挖掘机挖装5t自卸汽车运至大坝回填区。
采用74kW推土机平料，12t振动平碾碾压密实，边角地带用蛙式打夯机夯实。
6.2土方回填工程质量的保证措施
（1）大坝填筑前应按设计要求对各种回填料进行碾压试验，碾压试验由质量监督站在现场进行试验，并提交碾压试验报告给监理人审批同意后才能填筑；
（2）填筑部位的基础已经监理人验收并签证，各类接缝处理已符合设计要求；
（3）土工试验设备经监理人检查满足试验要求，质检人员持证上岗；
（4）各种施工设备运转正常，并经监理人检查验收已具备填筑施工条件方能开工。
（5）土方碾压土料由料场自行开采，1.0m3挖掘机挖装5t自卸汽车运至大坝回填区。
（6）在进行大坝顶部填筑时，应对前后坝坡面部份进行超宽回填碾压，然后由人工辅以挖机按设计坡比进行收坡，以保证坡面上回填土的密实度。
（7）每一层碾压结束验收合格后，才能进入下一层碾压施工。
6.3土方回填工程安全的保证措施
7防渗墙施工工艺
7.1施工内容
防渗墙轴线长171.439米，墙体厚度0.4m，最大墙深平均约16.5米，防渗墙成墙面积约4170m2，混凝土浇筑约1131.5m3。
7.2施工程序
混凝土防渗墙施工程序见图7.1。
7.3主要施工准备
施工平台及导墙采用钢筋混凝土或素混凝土结构（取决于地质条件），梯形断面。
导墙施工采用直接开挖后浇筑，施工平台及导墙的断面形式见图7-2。
导墙断面为梯形结构：
0.4m（顶宽）×
0.6m（底宽）×
0.6m（高）。
不论哪部分施工孔口平台都应设置在高于槽孔施工期最高水位以上。
孔口的导向墙基础应修筑在稳固的地基上。
采用混凝土导墙时，应对松散地基土进行加密处理，深度不小于1m；
导向墙修筑的技术指标应满足下列规定：
（1）导向墙应平行于防渗墙中心线，其允许偏差为±
1cm；
（2）导向墙顶面高程（整体）允许偏差±
（3）导向墙间净距允许偏差±
0.5cm。
浇筑混凝土
II期槽
混凝土
图7.1混凝土防渗墙施工程序框图
图7.2施工平台及导墙的断面形式示意图
7.4混凝土防渗墙施工
7.4.1成槽设备
本工程拟投入的防渗墙造孔施工设备为CZ-22型冲击钻机（见图7.3）。
利用“钻头”冲击地层形成“槽孔”，采用传统的抽筒排渣，可适应复杂地层的施工。
CZ-5型冲击钻机主要技术性能参数为：
最大造孔直径1500mm；
最大造孔深度100m；
主电机功率55kW；
钻机重量12.5t；
主卷扬提升能力30kN；
工作时外形尺寸：
6.6m×
2.84m×
10m。
图7.3CZ-22型钢绳冲击钻机
1-前轮；
2-后轮；
3-牵引杆；
4-底架；
5-电动机；
6-三角皮带；
7-主动轴；
8-冲击离合器；
9-冲
击齿轮；
10-冲击轴；
11-连杆；
12-缓冲装置；
13-钻进工具用卷筒离合器；
14-链条；
15-钻进工
具用卷筒；
16-抽筒用卷筒离合器；
17-齿轮；
18-抽筒用卷筒；
19-辅助滑车用卷筒离合器；
20-齿
轮；
21-辅助滑车用卷筒；
22-桅杆；
23-钻进工具钢丝绳天轮；
24-抽筒钢丝绳天轮；
25-起重用滑轮
7.4.2造孔工艺及槽段划分
7.4.2.1造孔工艺
针对本工程地质情况和施工特点，拟在工程中采用“钻劈法”进行防渗墙施工，“钻凿套接法”进行I、II期槽套接。
“钻劈法”成槽工艺主要是指采用CZ-22型冲击钻机钻进整个槽段施工，先施工主孔至设计深度，再劈打副孔成槽，完成造孔施工。
成槽深度原则按勘探孔指示的地层分界及设计要求嵌入基岩面内的深度标准确定。
成槽过程中，接近岩面时开始取样，并由现场地质工程师会同监理和设计进行岩样鉴定，以确定最终成槽深度，并妥善保存岩样。
7.4.2.2槽段划分
槽孔划分为两序施工，一、二序槽孔间隔布置，先施工一序槽孔，再施工二序槽孔，
钻劈法典型槽段划分见图7.4。
图7.4图槽段划分示意图
7.4.3固壁泥浆
泥浆在混凝土防渗墙施工中的作用主要是保持孔壁稳定、悬浮钻渣以及冷却钻具。
本工程中，坝土内粘土含量较高的孔段，不再专门制泥浆进行固壁，在有必要进行泥浆固壁的孔段，采用如下工艺：
7.4.3.1原材料选用说明
根据工程实际情况和设计要求，本工程拟采用粘土泥浆的方式施工，粘土泥浆主要用在冲击钻造孔、清孔使用。
粘土从工地附近选取，配制泥浆用水从水库中抽取。
7.4.3.2制浆设备选用
泥浆搅拌设备选用NJ-1500型高速搅拌机，高速搅拌机主要由搅拌罐、高速泥浆泵、电机、管路和阀门等组成。
其中搅拌罐底部与泵的吸入口相连，泵的排出管以切线方向连接搅拌罐，并在其中安置两个旋塞，当打开不同的旋塞时，便可以实现搅拌浆液和排出浆液的不同工作状态。
固液两相物质在泵壳内由于叶轮的高速旋转（1430r/min～1470r/min）而被强烈搅拌分散而达到充分混合后，再从泵内排出以切线方向返流到罐内产生巨大的涡流，使浆液进一步搅拌，在多次循环作用下使浆液具备良好的流变性能及稳定性，由此而搅拌成浆液。
7.4.3.3制备、使用与检验
（1）泥浆制备、检验
a、泥浆拌制选用高效、低噪音的高速回转搅拌机；
b、粘土泥浆每槽搅拌30min，实际搅拌时间可通过试验确定后适当调整；
c、应按规定的配合比配制泥浆，各种材料的加量误差不得大于5%。
d、新制泥浆应做下表所列的项目检测并应达到下表中规定的标准：
表7.5新制泥浆性能指标
泥浆名称
项目
性能指标
试验仪器
备注
粘土
泥浆
密度
g/cm3
1.1～1.2
泥浆比重秤
漏斗黏度
S
18～25
500/700ml漏斗
含砂量
％
＜５
含砂量测量器
（2）泥浆使用、检验
a、储浆池内泥浆应经常搅动，保持指标一致，避免沉淀或离析。
b、在钻进过程中，槽孔内的泥浆由于岩屑混入和其它处理剂的消耗，泥浆性能将逐渐恶化，必须进行处理。
处理方法是：
被使用过的泥浆通过泥浆净化系统，将土颗粒和碎石块除去，然后把干净的泥浆重新送回到槽中。
c、槽内泥浆的性能指标的控制标准见表6.2，经过净化处理的泥浆必须在使用前进行测试。
在成槽过程中，应在循环浆液沟中取样，检测有关指标，如超出限值，必须进行处理。
d、在槽孔和储浆池、周围应设置排水沟，防止地表污水或雨水大量流入后污染泥浆。
被混凝土置换出来的泥浆距混凝土面2m以内的泥浆，因污染较严重，应予以废弃。
表7.6现场泥浆性能指标控制标准
指标
密度（g/cm3）
粘度（S）
含砂量（%）
槽内粘土泥浆
1.1～1.3
≤30
7.4.3.4泥浆净化及回收
造孔时，所抽出的浆渣用清水稀释后，经排浆沟流至集浆坑，沉淀后上部含砂量较少的浆液可回收重新利用。
清孔换浆时，抽出的泥浆经过净化处理后直接返回槽孔。
浇筑混凝土时，用排污泵将槽内排出浆液输送至集中制浆站回收池内，检验各项指标后，针对性进行再生、重复使用。
7.4.3.5废浆、废渣处理
废弃泥浆经施工平台旁的排浆沟，集中于废浆坑沉淀，排浆沟及坑底的浆渣用人工挖取并根据监理工程师指定的位置进行堆放。
7.4.4孔形控制与检查
孔形控制项目主要有孔位、孔深、厚度和孔斜。
本工程设计墙厚0.4m，孔位偏差不大于±
3cm、孔斜率不大于0.4%；
遇有含孤石、漂石的地层及基岩面倾斜度较大等特殊情况时，其孔斜率应控制在0.6%以内；
对于一、二期槽孔接头套接孔的两次孔位中心任一深度的偏差值应不大于施工图纸规定墙厚的1/3，并应采取措施保证设计厚度。
本工程孔斜测量拟采用重锤法测量。
a、槽孔的位置和厚度
开工前，在槽孔两端设置测量标桩，根据标桩确定槽孔中心线并且始终用该中心线校核、检验所成墙体中心线的误差。
孔位允许偏差不得大于3cm，在不同方向都应满足此要求。
钻头的直径决定了墙的厚度。
所以，每一槽段终孔时钻头直径不得小于墙的设计厚度，在槽孔内任何部位均可顺利下放钻头。
b、槽孔偏斜测量
采用重锤法测量孔斜，将冲击钻头下至孔底，拉紧钢绳，根据相似三角形原理，通过测量钢绳在孔口处偏离槽孔中心的距离来计算孔底的偏距和偏斜率。
防渗墙的孔斜率应不大于0.4%，含孤石、漂石地层以及基岩面倾斜度较大等特殊情况，孔斜率控制在0.6%以内。
c、孔深验收
孔深验收应在现场监理工程师的监督下使用专用的孔深测绳进行测量。
7.4.5清孔换浆和接头孔的刷洗
（1）清孔换浆
槽孔终孔后，即开始组织进行清孔换浆工作，Ⅱ期槽终孔后还需进行接头孔的刷洗。
本工程清孔方案为抽筒抽排法。
在清孔的同时，不断地向槽内补充新浆，以改善泥浆的性能及有利于混凝土浇筑，确保成墙质量。
补充新浆的数量以槽内泥浆各项性能指标符合设计标准为止。
如果单元槽段内各孔孔深不同时，清孔次序为先浅后深。
（2）接头孔洗刷
二期槽接头孔的刷洗采用具有一定重量的圆形钢丝刷子，通过调整钢丝绳位置的方法使刷子对接头孔、孔壁进行施压，在此过程中，利用钻机带动刷子不断的由孔底至孔口进行往返运动，从而达到对孔壁进行清洗的目的。
接头孔壁洗刷结束的标准是刷子钻头基本不带泥屑，并且孔底淤积不再增加。
（3）清孔换浆结束标准
清孔换浆结束后1h，在槽孔底部1m部位取样，进行泥浆试验。
如果达到结束标准，即可结束清孔换浆的工作。
清孔换浆结束1小时后，应达到下列标准：
槽孔内淤积厚度不大于10.0cm；
粘土泥浆比重≤1.30g/cm3；
粘土泥浆粘度≤30s（1006型漏斗）；
含砂量不大于10%。
7.4.6混凝土浇筑
7.4.6.1防渗墙材料
（1）水泥：
拌制砼的水泥根据设计要求选用强度为不低于32.5的普通硅酸盐水泥，使用前除取得出厂检验合格证外，还应分批取样按相关标准进行凝结时间、抗折强度、抗压强度、安定性等指标的检测；
（2）粗骨料：
粗骨料使用人工加工碎石，其最大粒径不大于40mm，含泥量不大于1.0%，泥块含量不大于0.5%；
（3）细骨料：
细骨料选用细度模数为2.4～3.0范围的中砂，其含泥量不大于3%，粘粒含量不大于1.0%；
（4）水：
符合水工混凝土拌制要求。
7.4.6.2混凝土配合比
按照设计提供的设计要求，结合现场的原材料进行室内和现场的混凝土配比试验，并将试验成果报送监理工程师审批。
配合比试验和现场抽样检验的混凝土性能指标应满足下列要求：
入槽坍落度：
18～21cm；
扩散度：
34～38cm；
坍落度：
保持15cm以上的时间应不小于1h；
初凝时间：
不小于6h；
终凝时间：
不大于24h；
混凝土密度：
不小于2.1g/cm3；
胶凝材料用量：
不少于350kg/m3；
防渗墙砼抗压强度（Ｒ28）7--12Mpa；
弹性膜量（Ｅ）：
12000--20000Mpa；
抗渗等级≥W4。
7.4.6.3现场拌和工艺试验
混凝土正式拌和前，在现场进行拌和试验。
（1）严格按照监理人审批的配合比，对混凝土进行配料、拌和；
（2）混凝土的拌和按照SL174-96的规定执行；
（3）拌和试验的配合比、拌和时间、拌和速度等指标将以书面形式报送监理人审批。
7.4.6.4混凝土拌和及运输
墙体混凝土自制，混凝土通过ＨＢ３０型混凝土泵（或斗车）送至槽口进行浇筑。
7.4.6.5混凝土浇筑导管及下设
（1）浇筑导管
a、混凝土浇筑导管采用快速丝扣连接的Φ250的钢管，应视实际情况在每根导管的上部和底节管以上部位设置数节长度为0.3～1.0m的短管，导管接头设有悬挂设施。
b、导管在孔口的支撑架用型钢制作，其承载力大于混凝土充满导管时总重量的2.5倍以上。
（2）导管下设
a、导管下设前需进行配管和作配管图。
配管应符合规范要求。
b、导管按照配管图依次下设，每个槽段布设2～3根导管，导管安装应满足如下要求：
导管中心距槽端孔壁距离为1-1.5m，导管之间间距不大于3.5m，当孔底高差大于25cm时，导管中心置放在该导管控制范围内的最深处。
7.4.6.6混凝土开浇及入仓
正式浇筑前应测试骨料的含水量，按其测试结果进行拌和试验。
开浇时在机口取样进行混凝土坍落度、扩散度测试。
坍落度应控制在18～21cm范围内，扩散度应控制在34～38cm范围内。
正常浇筑过程中应间隔一定的时间取样，进行坍落度和扩散度两项指标的测试。
（1）混凝土泵将混凝土送至进槽口储料槽，再分流到各溜槽进入导管入槽孔。
（2）混凝土开浇时采用压球法开浇，每个导管均下入隔离塞球。
开始浇筑混凝土前，先在导管内注入适量的水泥砂浆，并准备好足够数量的混凝土，以使隔离的球塞被挤出后，能将导管底端埋入混凝土内。
（3）混凝土必须连续浇筑，槽孔内混凝土上升速度大于2m/h，并连续上升至墙顶有效高程。
7.4.6.7浇筑过程的控制
（1）导管埋入混凝土内的深度保持在1～6m之间，以免泥浆进入导管内产生混浆。
（2）槽孔内混凝土面应均匀上升，其高差控制在0.5m以内。
每30min测量一次混凝土面高程，在开浇和结尾时适当增加测量次数，根据每次测得的混凝土表面上升情况，填写浇筑记录和绘制浇筑指示图，核对浇筑方量，指导导管拆卸。
（3）严禁不合格的混凝土进入导管内。
（4）浇筑混凝土时，孔口设置盖板，防止混凝土散落槽孔内。
槽孔底部高低不平时，从
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