大坝项目上下游围堰施工专项方案31.docx
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大坝项目上下游围堰施工专项方案31
大坝项目上下游围堰施工专项方案
6.6.1围堰施工临时断面设计选择和填筑分区
上游围堰堰体填筑量大，填筑强度高，同时受到堰基防渗墙施工影响，需要规划填筑分区，分不同部位使用不同材料达到设计体型及要求，确保施工进度，满足质量要求。
㈠上游围堰
根据上游围堰的结构型式，施工程序及控制性节点工期要求等因素，将上游围堰分为A、B、C、D、E共5个填筑区，见图6-7。
其中，A、B、C区为水下抛填，D区的填筑与防渗墙施工同时进行，E区在防渗墙完成后进行，汛期（2008年6月20日）前填筑到堰顶。
具体见《上游围堰填筑施工顺序图》，（图号：
SJ-TB-XLD/0888-06-23～25）。
图6-7上游围堰填筑分区图
㈡下游围堰
下游围堰以高程378.20m为界，分为水下抛填和水上碾压两部分，填筑分区见图6-8。
按水下抛填→防渗墙施工→水上填筑的顺序施工。
图6-8下游围堰填筑分区图
根据上、下游的结构特性，结合围堰各填筑分区的具体情况，其填筑分区工程量详见表6-28。
上、下游围堰填筑分区及其工程量表
表6-28
填筑分区
分区工程量（万m3）
合计
（万m3）
备注
碎石土心墙料
反滤料
过渡料
护坡料
石碴填筑料
上游
围堰
A区
截流戗堤量见截流设计
B、C区
39.38
39.38
D区
20.45
2.77
5.94
68.42
E区
12.12
1.63
2.79
4.03
33.09
下游
围堰
378.20m以下
13.47
13.47
不含戗堤
378.20m以上
5.07
1.13
31.26
小计
32.57
4.4
13.8
5.16
185.62
6.6.2分区填筑顺序规划
㈠上游围堰
上游围堰分水下部分和水上部分。
上游围堰水下填筑采用如下顺序进行：
截流戗堤合龙，截流完成→B1区风化石渣填筑，形成防渗墙施工平台→B2区石渣填筑，同时进行水下坡面块石护坡抛投→C1区石渣填筑的同时C2区排水棱体应超前C1区靠下游侧石渣填筑。
此部分料均为水平抛填，在遵守抛填顺序的情况下，满足设计体型后及时跟进下一种料的抛填，水平距离滞后20m左右，分区图见图6-8。
水上部分填筑首先进行D区的填筑，D区填筑时施工上游防渗墙，在防渗墙施工完成后E区开始，此时E区、D区在不同高程同时填筑上升，到高程421.00m后，E、D区合并，进行围堰上部填筑。
水上部分均采用分层碾压逐渐加高方式进行施工。
在进行D区填筑时，根据围堰斜心墙的结构形式，在同一层面施工顺序自下游侧向上游侧铺筑碾压，心墙上升前完成两岸堰坡帷幕灌浆。
㈡下游围堰
下游围堰也分水下部分和水上部分。
下游围堰水下填筑采用如下顺序进行：
戗堤合龙，填筑完成→排水棱体填筑→石渣填筑→风化石渣填筑，形成下游防渗墙平台→防渗墙和墙下帷幕灌浆施工。
防渗墙施工完成后，水上部分采用分层碾压逐渐加高方式进行施工，在同一层面施工顺序如下：
土工膜上升→过渡料Ⅰ填筑→过渡料Ⅱ填筑→堆石料填筑→上一层填筑。
土工膜两侧的填筑料应平层施工。
土工膜上升前应完成边坡帷幕灌浆，并在盖板混凝土上预留土工膜搭接量，碾压填筑上升时土工膜采用焊接连接方式。
为减少各工序之间的干扰，提高填筑施工强度，上、下游围堰填筑均采用分区流水作业施工，每区分为铺渣平整、碾压、质检3道工序。
为满足施工机械正常作业的要求，工作段宽度（平行围堰轴线方向）一般≥15.0m。
6.6.3施工进度安排及强度分析
㈠围堰施工进度安排
根据控制性节点工期要求、施工进度计划安排及上下游围堰的结构特性，上游围堰2007年11月8日实现截流合龙，11月10日完成截流戗堤闭气料的填筑，2008年6月20日完成堰体的填筑施工；下游围堰2007年11月14日实现戗堤施工，2008年6月12日完成堰体的填筑施工。
上下游围堰填筑总量万241.55m3（不包括上下游围堰截流戗堤），其中上游围堰填筑总量190.62万m3，下游围堰填筑总量50.93万m3。
⑴上游围堰填筑施工大体上分为以下4个时段
利用2007年10月初工作面移交后到2007年11月初截流前这段时间进行闸室交通洞和围堰顶帷幕灌浆洞开挖，和自上而下进行两堰肩的开挖，上游塑性混凝土防渗墙施工前完成高程381.00m以上堰肩开挖。
2007年11月9日～2008年1月31日在上游围堰顺利实现合龙闭气后，进行水下抛填部分施工阶段。
11月上旬上游围堰截流戗堤（A区）自两岸向河床中心进占完成，为减少截流后的填筑强度，上游围堰B区在截流戗堤后跟进。
在顺利实现河床截流后，将B区填筑至高程381.00m，形成防渗墙施工平台后，紧接着进行C1区的堆石料抛填和C2区的排水棱体的填筑。
B区填筑时为了尽早形成防渗墙平台，将B区又分为B1区和B2区，B2区滞后B1区填筑，随后进行上游B区迎水面坡面的块石护坡抛填。
填筑（抛填）量39.38万m3（不包括截流戗堤填筑量）。
2007年12月1日～2008年3月15日：
进行混凝土防渗墙施工的同时，进行D区的部分堆石料、过渡料、反滤料及碎石土心墙料的填筑，填筑量68.18万m3。
2008年3月16日～2008年6月13日：
防渗墙施工完成后进行D、E区（高程381.00m～高程436.00m）填筑料的填筑，填筑量83.06万m3。
上游围堰月填筑高峰出现在2008年1月份，月填筑强度37.66万m3，即上游围堰正在进行水下抛填部分B2区的石渣填筑和D区的分层碾压施工，其中B2区填筑量7.65万m3，D区填筑量30.01万m3。
⑵下游围堰施工进度安排
下游围堰填筑施工以高程374.20m为分界线分为水下和水上两个部分：
2007年11月8日～2007年11月29日：
在下游围堰顺利实现合龙后，进行水下抛填部分施工的阶段。
根据下游围堰水下抛填部分的结构特性，在顺利实现河床截流后，首先完成下游围堰上游侧的排水棱体填筑，然后进行水下石渣部分的填筑，最后完成防渗墙施工部位的风化石渣填筑。
防渗墙平台形成后进行防渗墙和墙下帷幕灌浆施工，其中填筑（抛填）量为13.47万m3（不包括截流戗堤填筑量）。
2008年3月15日～2008年6月13日：
在完成防渗墙施工后，进行水上分层碾压部分的填筑，填筑量37.46万m3。
下游围堰月填筑高峰出现在2007年11月份，月填筑强度13.47万m3，即下游围堰正在进行水下抛填部分施工；其水上碾压部分月填筑高峰出现在2008年5月，月填筑强度12.78万m3。
㈡上下游围堰填筑的施工强度分析具体说明
⑴围堰填筑总体施工强度分析
根据上、下游围堰施工进度安排，其施工过程存在同步施工，综合分析上、下游围堰施工情况，其各部位各种填筑料的月填筑工程量见表6-29所示：
上、下游围堰各种填筑料月填筑情况表
表6-29
时间
填筑材料名称
合计
堆石料
碎石心墙料
反滤料
过渡料
块石料
上游围堰
下游围堰
小计
2007年
11月
23.72
0.00
0.00
0.00
0.00
10.25
13.47
23.72
12月
21.29
0.00
0.00
0.00
0.00
21.29
0.00
21.29
2008年
1月
29.19
6.38
0.66
1.43
0.00
37.66
0.00
37.66
2月
20.64
6.16
0.64
1.38
0.00
28.82
0.00
28.82
3月
24.50
5.94
0.97
2.90
0.90
28.12
7.09
35.21
4月
32.36
7.26
1.18
4.00
1.72
33.96
12.56
46.52
5月
23.48
4.53
0.64
2.89
1.59
20.35
12.78
33.13
6月
10.44
2.30
0.31
1.20
0.95
10.17
5.03
15.20
合计
185.62
32.57
4.40
13.80
5.16
190.62
50.93
241.55
（单位：
万m3）
参照《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）规定的“土石坝施工采取一般防护措施”的停工标准，结合本工程的气象、降雨资料分析，本阶段围堰施工的有效施工天数见表6-30。
围堰填筑有效施工天数表
表6-30
填筑材料
碎石土防渗料、反滤料
石碴料、过渡料
月份
3
4
5
6
合计
3
4
5
6
合计
日历天数
31
30
31
20
112
31
30
31
20
112
降雨停工天数
5～10mm
0.1
1.3
1.8
2.2
10～30mm
0.45
1.65
1.65
4.65
>30mm
1.1
1.4
1.8
0.1
0.4
0.8
计算可施工天数
30
26
26
14
96
31
30
31
19
111
采用可施工天数
30
26
26
13
95
31
29
30
19
109
注：
11月～2月降雨量少，对填筑影响极小，未统计；6月份只计算到20日。
由上表可知综合考虑上、下游围堰填筑的施工进度计划安排，月填筑高峰强度出现在2008年4月份，月填筑量46.52万m3，该月有效施工天数为26天，此时上游围堰在进行水上碾压D、E区的填筑，下游围堰同时在进行水上部分的碾压填筑。
⑵月高峰强度分析
2008年4月份围堰填筑高峰强度46.52万m3，其中上游围堰33.96万m3（包括堆石料填筑21.94万m3，其中17.46万m3堆石料来自基坑开挖的可利用料，4.48万m3自豆沙溪沟进行回采；反滤料填筑1.18万m3；过渡料填筑2.31万m3；碎石土心墙料填筑7.26万m3；块石护坡料砌筑1.27万m3），下游围堰12.56万m3（包括堆石料填筑10.42万m3；过渡料填筑1.69万m3；块石护坡及钢筋笼块石料砌筑0.45万m3），该月有效施工天数为26天。
①上游围堰月高峰强度分析
根据上游围堰月填筑高峰强度、施工进度计划安排及月有效施工天数，2008年4月份主要进行D区高程409.00m～高程419.00m及E区高程394.00m～高程404.00m之间的堰体填筑，日最大填筑强度为1.79万m3，月填筑高度平均为10m，日平均上升高度0.38m。
②下游围堰月高峰强度分析
根据下游围堰月填筑高峰强度、施工进度计划安排及月有效施工天数，2008年4月份主要进行高程379.00m～高程387.00m之间的水上碾压填筑，日最大填筑强度为0.48万m3，月填筑高度为8m，日平均上升高度0.31m。
⑶填筑上升速度分析
下游围堰相对填筑料品种较少，工程量相对小，因此重点分析上游围堰水上碾压部分填筑的上升速度，其中着重分析D区碎石土心墙料及堆石料的填筑上升速度和E区堆石料上升速度。
①D区填筑上升速度分析
D区填筑进度主要受基坑开挖料上堰强度和开挖量控制堆石体上升，同层要与碎石土填筑协调配和同步上升，而碎石土主要受运输强度控制上升速度。
在满足上料强度的同时，要配置数量足够的碾压设备，减少碾压对上升速度的影响。
a.堆石料填筑上升速度分析
堆石料填筑上升速度分析根据上游围堰结构特性，取最大填筑层（高程382.00m～高程383.00m）及最小填筑层（高程420.00m～高程421.00m）进行分析，具体说明如下：
最大填筑层（高程382.00m～高程383.00m）上升速度分析。
本填筑区域长138.3m，宽150.6m，铺料厚度120cm，压实厚度100cm，填筑面积20828m2，填筑方量20828m3。
单层填筑分铺料、碾压及质检三个区段进行施工，此时堰体填筑料来自豆沙溪沟渣场，共配置了28台32t自卸汽车进行填筑料运输，经过分析铺料所需时间为20.5小时，碾压设备采用两台XS260型超重型自行式单钢轮振动压路机，轮宽2.13m，则碾压时间为16.5小时，质检时间考虑1小时，考虑时间利用率、中间各环节及工序的相互影响等因素，摊铺2小时后开始进行碾压，单层所需时间为24小时，折算净工作时间每天上升高度可达到0.75m。
D区最小填筑层在高程420.00m～高程421.00m，最小填筑层填筑区域长259.1m，宽22.1m，铺料厚度120cm，压实厚度100cm，填筑面积5727m2，填筑方量5727m3。
单层填筑分铺土、碾压及质检三个区段进行施工，此时堰体填筑料来自基坑开挖的可利用料，经过分析铺料所需时间为7.5小时，碾压设备采用一台XS260型超重型自行式单钢轮振动压路机，则碾压时间为5小时，质检时间考虑1小时，单层所需时间为9小时，考虑时间利用率、中间各环节及工序的相互影响等因素，每天上升高度可达到2层，即2m，折算净工作时间每天上升高度可达到1.5m。
由于D区填筑介于最大层和最小层之间，考虑各种因素，日上升速度可以平均考虑为1.12m，月度再考虑不均衡性，完成14m上升速度是可以的。
月填筑总量小于月开挖量，料是充足的。
b.碎石土料填筑上升速度分析
根据上游围堰的结构特性及分层碾压情况，相对来说D区碎石土料单层填筑面积和工程量变化不大，因此取一典型断面高程386.00m断面进行分析，本填筑区域长146.8m，宽37.7m，铺料厚度30cm，压实厚度25cm，填筑面积5534m2，填筑方量1384m3。
单层填筑分铺土、碾压及质检三个区段进行施工，配置20台20t自卸汽车从象鼻子沟料场进行填筑料运输，经过分析铺土所需时间为6.5小时，碾压设备采用两台QX520K凸块振动压路机，轮宽2.18m，碾压行驶速度2km/h，则碾压时间为4.5小时，摊铺2小时后开始碾压，质检时间考虑1小时，单层所需时间为10小时，考虑时间利用率、中间各环节及工序的相互影响等因素，每天上升高度可达到2层，即0.5m。
由于碎石土在高度上填筑面积变化不大，车辆运输可以连续进行，仅受天气影响较大，月度上升可满足均衡速度，完成14m上升速度比较合适。
通过分析，D区填筑的上升速度满足施工进度要求。
②E区填筑上升速度分析
根据E区的结构特性，主要是高程421.00以下的填筑上升速度决定着E区上升速度，主要是堆石料的填筑上升速度。
a.碎石土料填筑上升速度分析
E区高程421.00m以下碎石土料集中在高程378.00m～高程393.00m之间，因此取最大填筑层即高程392.00m断面进行分析，填筑区域长166.6m，宽37.4m，铺料厚度30cm，压实厚度25cm，填筑面积6230m2，填筑方量1558m3。
单层填筑分铺土、碾压及质检三个区段进行施工，其施工设备采用D区填筑施工设备，经过分析铺料所需时间为4.2小时，碾压时间为4.6小时，质检时间考虑1小时，单层所需时间为11小时，考虑时间利用率、中间各环节及工序的相互影响等因素，每天上升高度可达到2层，即0.5m，可满足施工进度要求。
b.堆石料填筑上升速度分析
最大填筑层（高程403.00m～高程404.00m），填筑区域长208.8m，宽53.2m，铺料厚度120cm，压实厚度100cm，填筑面积11108m2，填筑方量11108m3。
单层填筑分铺料、碾压及质检三个区段进行施工，此时堰体填筑料来自基坑开挖的可利用料，经过分析铺料所需时间为14小时，碾压时间为8.5小时，质检时间考虑1小时，考虑时间利用率、中间各环节及工序的相互影响等因素，摊铺2小时后开始进行碾压，单层所需时间为21.5小时，折算净工作时间每天上升高度可达到1m。
由于E区堆石料填筑体型变化不大，考虑各种因素，日上升速度可以平均考虑为0.9m，月度再考虑不均衡性，完成14m上升速度是可以的。
上游围堰填筑施工进度见附图（图号：
SJ-TB-XLD/0888-27），下游围堰填筑施工进度见附图（图号：
SJ-TB-XLD/0888-34）。
6.6.4土石方平衡规划
上、下游围堰填筑料主要包括碎石土斜心墙料、反滤料、过渡料、堆石料、块石护坡料及高塑性粘土料。
㈠各种填筑料的技术要求
⑴碎石土斜心墙料
最大粒径不大于100mm，小于5mm的颗粒含量应大于50%，粉粒含量占小于5mm的6～8％，小于0.075mm的颗粒含量不小于15%；塑性指数应大于6；渗透系数应不大于1x10-5cm/s；填筑标准按压实度不小于98％（普氏击实标准）。
⑵反滤料
要求含泥量小于3%，小于0.075mm的颗粒含量不超过5%；干容重大于2.04g/cm3，并具有一定的抗剪强度；dmax=40mm，d15应满足心墙防渗土料反滤要求；反滤料的填筑标准按相对密度控制为0.7。
⑶过渡料
上游围堰过渡料要求具有良好的级配，最大粒径80mm～100mm，小于5mm的颗粒含量为30%～50%，小于0.075mm的颗粒含量不超过8%；压实后渗透系数为1×10-3cm/s～1×10-4cm/s。
过渡层的填筑标准按孔隙率控制为15%～20%。
下游围堰过渡料Ⅰ区要求最大粒径小于20mm；孔隙率控制为15%～20%。
下游围堰过渡料Ⅱ区要求采用连续级配，最大粒径不超过180mm，粒径180mm～150mm占5％，粒径150mm～80mm占40％，粒径80mm～40mm占30％，粒径40mm～20mm占10％，粒径20mm～5mm占10％,粒径＜5mm的占5％；压实后应具有低压缩性和高抗剪强度，并具有自由排水性；孔隙率控制为18%～22%。
⑷堆石料
堆石体按区域分风化石渣、排水堆石、石渣堆石三部分。
石渣堆石体要求岩块的湿抗压强度大于40MPa，干容重不小于2.05g/cm3。
最大粒径为800mm，小于5mm的颗粒含量不超过20%，小于0.075mm的颗粒含量不超过5%，并具有低压缩性、高抗剪强度。
堆石料的填筑标准按孔隙率控制为20%～25%。
在防渗墙区域堆筑风化石渣，要求填料粒径不得大于300mm。
在围堰背水面堰脚处堆筑排水棱体，要求填料粒径为600～800mm。
⑸上、下游坝坡护坡块石料
上、下游坝坡护坡料要求围堰迎水面粒径为300～500mm，围堰背水面干砌石粒径为200～300mm。
⑹高塑性粘土料
高塑性粘土填筑的技术要求为：
小于5mm的颗粒含量为100%，小于0.075mm的土粒含量应不小于92%，小于0.005mm的粘粒含量应不小于31.5％；高塑性粘土的塑性指数应大于15；高塑性粘土的渗透系数应小于1×10-5cm/s，抗渗透变形的临界坡降应大于8；压实后高塑性粘土的压实度应不小于98%；填筑时粘土料的含水率高出最优含水量的3～4％。
㈡各种填筑料的料场规划
⑴碎石土斜心墙料
碎石土料根据技术条款要求以象鼻子沟下游侧的为主，花椒湾料场作为备用料源。
象鼻子沟料场位于左岸坝肩缆机平台下游侧，7#公路与象鼻子沟之间两条冲沟切割的孤立山包，长300～500m，宽200～250m，分布高程730.00～770.00m，产地面积5.5万m2。
料场紧邻7#公路，可沿7#—5#—3#—1#—左岸上游围堰支线到达上围堰，公路距离11.7km。
料场表层为厚0.4～1m，约2.1万m3无用层，表层以下为厚10～15m，储量约46万m3含碎砾石土层。
根据地质资料：
料场特性基本满足斜心墙料的填筑要求，但料场塑性指数偏高，有少量超径，粘粒含量普遍偏高。
施工前首先进行料场复勘，作出料场开采规划，依据监理批准的开采规划报告进行。
①进行料场植被清理和表土清挖，将表土运到指定地点，或者堆积在料场不开采区，后期回填恢复植被用。
②设置料场周边排水沟和防洪设施，防止周边雨水进入开采工作面，确保开采顺利进行。
③开采面要有一定的坡度，以利雨水自流排出。
④土料采用立式开采方法进行，每层开挖深度控制以不超过4m为宜。
⑤料场土料含水量不符合直接上堰要求时，采用晾晒，或加水方法进行调整，雨天前对近期需要开采的部位用防雨布进行覆盖，防止含水量过高不能使用。
⑥采用过筛的方式加工符合要求的高塑性粘土，碎石土中碎石含量超标准后也采用过筛，加工制备合格土料。
⑦土料开采完成后进行植被恢复。
⑵反滤料
反滤料主要用于上游围堰的填筑，采用左岸上游黄桷堡砂石加工厂的骨料调配，运距4.8Km。
从骨料厂购买的不同级配的骨料，依据不同比例采用在豆沙溪渣场控制不同厚度分层平铺后，用装载机混合再次装料，配制出符合技术要求的反滤料，再上堰后用于反滤料填筑。
⑶过渡料
上游围堰过渡层采用左岸上游黄桷堡砂石加工厂的骨料调配，运距4.8Km。
下游围堰过渡料Ⅰ、Ⅱ采用右岸下游中心场砂石加工厂的骨料调配，运距4.1Km。
过渡料也同样从骨料厂购买不同级配的骨料，依据不同比例采用在渣场控制不同厚度分层平铺后，用装载机混合再次装料，配制出符合技术要求的过渡料，直接上堰后用于过渡料填筑。
上游围堰用过渡料在豆沙溪沟渣场调配，下游围堰用过渡料在溪洛渡沟渣场内调配。
⑷堆石料
堆石体按区域分风化石渣、排水堆石、石渣堆石三部分。
上游围堰主要自左岸上游豆沙溪沟渣场进行回采及基坑开挖的可利用料，豆沙溪沟渣场运距2.5Km，下游围堰主要自右岸下游溪洛渡沟渣场回采，运距5.5Km。
基坑开挖料也用于围堰堆石料填筑。
⑸上、下游坝坡护坡块石料
上、下游坝坡护坡料采取自豆沙溪沟渣场、溪洛渡沟渣场或基坑开挖料中筛选合格料。
⑹高塑性粘土料
高塑性粘土料主要取自象鼻子沟料场，根据料场情况选择合格的高塑性粘土料用于堰体填筑。
采用碎石土过筛的方式加工符合要求的高塑性粘土，加工制备合格的土料。
㈢土石方平衡规划
根据上、下游围堰的布置及结构形式，上、下游围堰填筑总量241.55万m3（不包括上下游围堰截流戗堤），其中上游围堰填筑量190.62万m3，包括堆石料填筑140.89万m3，过渡料填筑8.73万m3，反滤料填筑4.4万m3，碎石土心墙填筑32.57万m3，块石护坡4.03万m3。
堆石料填筑中有65.24万m3（包括49.52万m3的基坑石方明挖量及6.98万m3的边坡覆盖层石渣明挖量，其中石方明挖量按照95%的利用率1.26的松散系数计算，边坡覆盖层石渣明挖量按照95%的利用率0.95的松散系数计算）来自基坑开挖的可利用料，主要用于水上碾压堆石料的填筑，其余75.65万m3堆石料自左岸上游豆沙溪沟渣场回采，过渡料、反滤料均采用左岸上游的黄桷堡砂石加工厂的骨料进行调配上堰，碎石土料和高塑性粘土料采用象鼻子沟料场的合格土料。
下游围堰填筑量50.93万m3，包括堆石料填筑44.73万m3，过渡料填筑5.07万m3，块石护坡1.13万m3。
堆石料自右岸下游溪洛渡沟渣场回采，过渡料均采用左岸下游的中心场砂石加工厂的骨料进行调配上堰。
上下游围堰块石护坡及钢筋笼护坡填筑量5.16万m3，分别自渣场及基坑开挖料筛选合格料。
各种填筑料的平衡见表6-31，具体见《上、下游围堰填筑土石方平衡图》，（图号：
SJ-TB-XLD/0888-06-28）。
堰体填筑料平衡表
表6-31
填筑料名称
部位
工程量
运距
施工时段
料源
备注
名称
可利用量
堆石料
上游
围堰
B、C区
39.38
2.5
07.11.11～08.02.05
豆沙溪沟渣场
完全可满足要求
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