东营市利津县陈北水库工程施工方案分6碾压式土坝工程实验段.docx
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东营市利津县陈北水库工程施工方案分6碾压式土坝工程实验段
利津县陈北水库工程
（分--6、碾压式土坝工程实验段）
专
项
施
工
方
案
四川三一工程建设（集团）有限公司
利津县陈北水库工程项目部
二零一一年三月十八日
JL-A002
施工组织设计（方案）报审表
工程名称：
东营市利津县陈北水库工程编号：
分--6
致：
东营市新汇工程建设监理有限公司陈北水库工程项目监理部：
现报上分--6、碾压式土坝工程实验段工程、专项施工方案，已经我单位项目负责人及技术负责人审查批准，请予以审查和批准。
附：
施工组织设计（方案）
承包单位项目部（公章）：
项目负责人（签字）：
先子福
项目技术负责人（签字）：
刘宾龙日期：
2011年3月18日
专业监理工程师审查意见：
1．同意2。
不同意3。
按以下主要内容修改补充
专业监理工程师（签字）：
日期：
年月日
总监理工程师审核意见：
1．同意2。
不同意3。
按以下主要内容修改补充
项目监理机构（公章）：
总监理工程师（签字）：
日期：
年月日
注：
本表由施工单位填写，一式三份，连同施工组织设计一并送项目监理机构审查。
建设、监理、施工单位各一份。
坝体填筑实验段专项施工方案
1、工程概况
试验段桩号为K0+500~K0+700，总长200m。
土方工程施工以机械为主，辅以人工；采用1.0m3挖掘机1台、3-4m3铲运车1台、74kw履带式拖拉机1台，辅以人工进行土方工程施工。
2、坝体土方填筑
坝体土方的填筑采用东方红履带式拖拉机。
坝体土方回填已由实验室进行土的击实实验，取得回填土方的最大干密度1.7g/cm3和最佳含水量17%，依据设计施工图回填压实厚度每层为0.25m，通过试验段取得坝体土方的松铺厚度、压实遍数等经验数据，做好对以后土方回填的质量控制工作。
回填土方前已恢复坝基中线，并根据实测地面高程计算出坝体土方的坡脚线，用石灰线做好标记，上报监理工程师进行复测。
施工过程中配专人做好质量监测，现场采用酒精燃烧法对上坝土方的含水量进行控制。
按土方填筑规范规定频率进行自验，按设计要求达到94%，自验合格后报送监理部和相关单位进行抽验。
下层土方回填经检验后合格进行上层土方填筑。
为确保衬砌结构座落在干容重达标的回填土上，围坝内坡填筑按设计坝坡水平加肥0.6m，待围坝填筑、压实后再人工削坡。
3、平料及碾压
（1）设备配备
采用74kw履带式拖拉机进行碾压。
（2）平料方法
铲运车卸料后进行平料。
（3）质量控制
①层厚控制：
在距填筑面前沿4~6m距离设置移动式标杆，铲运车机操作手应根据标杆控制填料层厚，松铺厚度控制在30cm以内，确保压实厚度为25cm厚。
②铲运车平料时，刀片应从料堆一侧的最低处开始推料，逐渐向另一侧移动。
（4）碾压方法：
①履带式拖拉机前进方向：
顺坝轴线方向。
②履带式拖拉机行走速度：
1.0~2km/h（一档）。
③碾压采用进退错距法，从一侧至另一侧一次碾压完成，以免因操作手记错遍数造成少压或漏压，每层碾压遍根据碾压实验决定。
（5）水平碾压的质量控制
①履带式拖拉机的重量应满足设计要求；
②履带式拖拉机在使用过程中，每15d检查其工作性能；
③履带式拖拉机行走工作时一定要用一档，速度控制在1.0~2.0km/h；
④必须按规定的错距宽度进行碾压，错距宽度宁小勿大，操作手应经常下车检查，质检人员经常抽查；
4、试验段填筑的测量控制
试验段填筑单元层碾压完成后，采用10×10m网格进行平面测量。
达到设计要求后进行下一层次的铺料。
由技术负责人会同测量人员、技术人员、班组长会同甲方、监理进行测量。
使用全站仪对现场区域作控制网测量，确定轴线、控制桩，具体工序见测量工序图。
5、试验段填筑的质量检验
⑴质量检验的目的
通过质量检验，确定填筑体的干密度、孔隙率、填筑层厚度等项指标，评价试验段填筑体施工质量。
⑵土料的质量控制采用灌砂法检测土的干密度。
6、坡面的修坡
待试验段铺筑完成后筑堤时一并进行。
填筑《碾压式土石坝施工规范（DL／T5129-2001）》
10.1一般规定
10.1.1坝体建筑必须在坝基岸坡及隐蔽工程验收合格并经监理工程师批准后方可填筑。
坝体各阶段填筑前施工单位应提出施工计划和方案,经监理工程师审批后实施。
10.1.2筑坝,材料的种类石料品质级配含水率含泥量超径与软弱颗粒及其相应填筑部位压实标准质检取样结果均应符合设计要求和本标准规定.
10.1.3坝体各部位的填筑必须按设计断面进行,应保证防渗体和反滤层的有效设计厚度,建基面凹凸不平时防渗体应从低处开始填筑。
10.1.4不影响行洪的坝体部位可先行填筑,横向接坡坡度应符合设计要求.
10.1.5防渗体填筑时应在逐层取样检查合格后方可继续铺填,反滤料坝壳砂砾料和堆石料的填筑应逐层检查,坝料质量铺料厚度洒水量严格控制碾压参数,经检查合格后方可继续填筑.
10.1.6坝面施工应统一管理合理安排分段流水作业,使填筑面层次分明作业面平整均衡上升.
10.1.7填筑过程中应保证观测仪器埋设与监测工作的正常进行采取有效措施保护埋设,仪器和测量标志完好无损。
10.1.8软黏土地基上的土石坝和高含水率的宽防渗体及均质土,坝的填筑必须按设计要求控制填土速度。
10.2填筑施工
10.2.1当气候干燥土层表面水分蒸发较快时,铺料前压实表土应适当洒水湿润严禁在表土干燥状态下在其上铺填新土。
对于中高坝防渗体或窄心墙凡已压实表面形成光面时铺土前应洒水湿润并将光面刨毛,对低坝洒水湿润即可。
10.2.2防渗土料的铺筑应沿坝轴线方向进行铺料,应及时宜采用定点测量方式,严格控制铺土厚度,不得超厚,防渗土料的铺筑宜增加平地机平整工序。
10.2.3防渗体土料应用进占法卸料,汽车不应在已压实土料面上行驶,砾质土风化料掺合土可视具体情况选择铺料方式。
10.2.4汽车穿越防渗体路口段应经常更换位置,不同填筑层,路口段应交错布置对路口段超压土体应予以处理。
10.2.5防渗体土料宜采用振动凸块碾压实,碾压应沿坝轴线方向进行,如特殊部位只能垂直坝轴线方向碾压时,在铺料和碾压过程中质检人员应现场监视,严禁铺料超厚漏压或欠压。
10.2.6防渗体分段碾压时相邻两段交接带碾迹应彼此搭接,垂直碾压方向搭接带宽度应不小于0.3～0.5m,顺碾压方向搭接带宽度应为1～1.5m。
10.2.7心墙应同上下游反滤料及部分坝壳料平起填筑,跨缝碾压宜采用先填反滤料后填土料的平起填筑法施工,斜墙宜与下游反滤料及部分坝壳料平起填筑斜墙也可滞后于坝壳料填筑但需预留斜墙反滤料和部分坝壳料的施工场地且已填筑坝壳料必须削坡至合格面经监理工程师验收后方可填筑。
10.2.8如防渗体填筑过程中出现弹簧层间光面松土层,干土层粗粒富集层或剪切破坏等应根据具体情况认真处理,并经监理工程师验收后始准铺填新土。
10.2.9防渗体的铺筑应连续作业,如因故需短时间停工其表面土层应洒水湿润保持含水率在控制范围之内,如需长时间停工则应铺设保护层复工时予以清除经监理工程师验收后方可填筑。
10.2.10防渗体及反滤层填筑面上散落的松土杂物应于铺料前清除。
10.2.11防渗料砂砾料堆石料的碾压施工参数应通过碾压试验确定。
10.2.12振动碾工作重量宜大于10t振动频率20HZ～30HZ,行驶速度不应超过4Km/h并应定期检查振动碾的工作性能。
10.2.13均质坝或砂砾料坝壳在铺筑护坡垫层料之前应按设计断面进行整坡。
10.2.14反滤料的填筑应遵守本标准12.1的规定。
10.2.15坝壳料的填筑应遵守下列规定。
1、坝壳料宜采用进占法卸料推土机应及时平料,铺料厚度应符合设计要求其误差,不宜超过层厚的10%。
坝壳料与岸坡及刚性建筑物结合部位,宜回填一条过渡料。
2、超径石宜在石料场爆破解小填筑面上不应有超径块石和块石集中架空。
3、坝壳料应用振动平碾压实与岸坡结合处宽范围内平行岸坡方向碾压,不易压实的边角部位应减薄铺料厚度,用轻型振动碾压实或用平板振动器及其他压实机械压实。
4、碾压堆石坝不应留削坡余量宜边填筑边整坡护坡。
10.2.16斜墙和心墙内不应留有纵向接缝。
10.2.17黏性土砾质土风化料掺合料纵横向接缝的设置应符合下列要求。
1、防渗体及均质坝的横向接坡不宜陡于1:
3.0，需采用更陡,接坡时应提出论证经监理工程师批准后方可实施。
2、随坝体填筑上升接缝必须陆续削坡直至合格面方可回填。
3、防渗体及均质坝的接缝削坡取样检查合格后,必须边洒水边刨毛边铺料压实并宜控制其含水率为施工含水率的上限。
10.2.18砂砾料堆石及其他坝壳料纵横向接合部位宜采用台阶收坡法每层台阶宽度不小于1m。
10.2.19填体填筑面应布置有效的洒水系统供水量应满足施工要求防渗土料宜用洒水车喷雾洒水。
陈北水库土坝填筑、粉质粘土回填碾压试验成果
根据碾压试验计划，土坝填筑粉质粘土碾压试验于2011年3月15日至2011年3月18日进行，本次碾压试验在现场监理的指导下进行，（见碾压试验过程影像记录）整个试验顺利有序。
一、试验概况
本次碾压试验用土采用2010年12月经过晾晒的粉质粘土进行回填碾压，场地选择在水库东坝里程桩号K0+500～K0+700段，场地基面三角形，K0+500断面高差0.78m,K0+600断面高差0.88m,K0+700断面高差1.01m,整个基面最大高差1.175m。
二、碾压试验的目的
1核查土料压实后是否能够达到设计压实干密度值；
2检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：
铺土厚度、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。
三、试验方法
1、将东坝里程桩号K0+500～K0+700段场地编号分为1#区、2#区、3#区，分别（长度65m）为碾压试验段,按照土坝填筑设计值（压实度94%、最佳含水率17.7%、填筑厚度0.25m一层），按照试验室土工击实检测报告确定值（最大干密度1.7g/cm3、最佳含水率17%）
2、碾压试验段按每一层填筑上土虚铺厚度25cm、30cm、35cm三个标准分层分别进行,整平、碾压，水准仪高程控制虚铺厚度，碾压遍数为3～7遍。
3、由于经过晾晒的粉质粘土料距碾压试验段较近，土坝填筑碾压试验段上土方法采用WA200型挖掘机结合D160型推土机上土
3、试验取样采用灌砂法，在1#区、2#、3#区每一层按照不同的碾压3～7遍后，各取土样1个，取土位置按梅花状布置，共取土样45个，测定每区在不同的虚铺厚度和不同的碾压遍数后压实度、含水量等指标。
2、压实后进行取样，取样后先称其湿土重量，然后留足≥100克的土壤，放入105±2℃的烘箱进行土壤烘干，待试样烘烤完成后，称量其干土重，计算出土样含水率、干密度及压实度等指标。
四、试验依据
1、击实试验检测报告。
土样
最大干密度（g/cm3）
最优含水率%
备注
粉质粘土
1.70
17.00
试验室试验指标
2、设计要求土方回填压实度达到94%。
3、《堤防工程施工规范》SL260-98
4、《碾压式土石坝施工规范》DL/T5129-2001
5、DL/T5355-2006水电水利工程土工试验规程
五、碾压试验现场描述
1、本次试验碾压采用D160型东方红履带式推土机推土、整平、压实，在碾压过程中，无粘碾现象，无弹簧土，压实后土体表面干燥后无龟裂现象。
2、在试验碾压工程中，无剪力破坏现象，由于碾压机械为履带式，压实后的表面凹凸不平。
3、土层试验碾压后，挖开碾压土体，底部无虚土层，上下层面结合良好，两土层间无光面。
六、含水率、干密度与压实遍数统计汇总
分别将不同的上土厚度、含水率碾压3遍～7遍后的检测压实度记录数据进行统计汇总。
检测记录统计汇总表
施工层面
铺土厚度
碾压遍数
平均含水量
平均干密度
备注
1#区
第一层25cm
3
试验数据见附表
4
5
6
7
第二层30cm
3
4
5
6
7
第三层35cm
3
4
5
6
7
含水量
铺土厚度
碾压遍数
平均含水量
平均干密度
备注
2#区
第一层25cm
3
试验数据见附表
4
5
6
7
第二层30cm
3
4
5
6
7
第三层35cm
3
4
5
6
7
含水量
铺土厚度
碾压遍数
平均含水量
平均干密度
备注
3#区
第一层25cm
3
试验数据见附表
4
5
6
7
第二层30cm
3
4
5
6
7
第三层35cm
3
4
5
6
7
七、试验成果整理分析
1、试验完成后，对所测试验数据进行系统整理，对干密度与含水率、碾压遍数、铺土厚度确定。
2、由设计干密度与试验数据可知：
1）铺土25cm时，碾压三遍既能达到较大的干密度，满足设计要求，且碾压4～7遍干密度增加不大，即铺土25cm厚度在现有机械作业条件下合理。
2）铺土35cm，碾压三遍不能满足设计要求，碾压4遍～7遍虽然能达到设计要求，但干密度变化因含水率起伏较大，最优含水率范围小，不能保证工程正常施工时的碾压质量。
3）铺土30cm时，碾压三遍也能满足设计要求，但最优含水量范围相对较小，碾压四遍、五遍均能较好的满足设计要求，最优含水量范围大。
3、分析不同含水率碾压三遍、四遍、五遍、六遍、七遍的含水率、干密度统计数据与压实度结合击实试验报告，本次碾压试验主要技术参数结果如下：
土层
铺土厚度
碾压遍数
干密度
压实度
含水量范围
晾晒土
30cm
6
1.66
94％
17.0±2
将试验的含水量、干密度统计数据与击实试验检测报告相比较，碾压四遍最为接近，为了既能保证工程质量又有利于工程进度，采取铺土30cm碾压六遍作为控制铺土的碾压参数。
4、本次试验、整平机械为D160履带式推土机，整平过程中由于铺土面积不大，推土机碾压的遍数比实际施工中多，在施工过程中相应增加碾压土方碾压遍数的施工方法较为理想，可根据检测情况相应调整
5、碾压土料为已进行翻晒工作的土料，土料含水量较为均匀，所以试验得出的碾压效果较好。
6、施工中碾压后及时取土样，测量碾压粘土干密度，取样前把碾压土坝划分为块进行编号，每一划分块面积符合规范要求，如果所测块土样不合格，则对此块土方继续碾压，确保碾压土坝干密度达到设计要求。
四川三一工程建设（集团）有限公司
利津县陈北水库工程项目部
2011年3月18日
试验段碾压试验
一、碾压试验的目的：
1核查土料压实后是否能够达到设计压实干密度值；
2检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：
铺土厚度、土块限制直径、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。
二、碾压试验的基本要求：
1试验应在开工前完成；
2试验所用的土料应具有代表性，并符合设计要求；
3试验时采用的机具应与施工时使用机具的类型、型号相同。
三、碾压试验场地布置：
1碾压试验允许在堤基范围内进行，试验前应将堤基平整清理，并将表层压实至不低于填土设计要求的密实程度；
2碾压试验的场地面积，应不小于20m×30m；3将试验场地以长边为轴线方向，划分为10m×15m的4个试验小块。
四、碾压试验方法及质量检测项目：
1在场地中线一侧的相连两个试验小块，铺设土质、天然含水量、厚度均相同的土料；中线另侧的两个试验小块，土质和土厚均相同，含水量较天然含水量分别增加或减少某一幅度；
2铺上厚度和土块限制直径按本规范表-8.2．2选取，不再做比较；
3每个试验小块，按预定的计划、规定的操作要求，碾压至某一遍数后，相应在填筑面上取样做密度试验；
4每个试验小块，每次的取样数应达12个，测定干密度值；
5应测定压实后土层厚度，并观察压实土层底部有无虚土层、上下层面结合是否良好、有无光面及剪力破坏现象等，并作记录；
6压实机具种类不同，碾压试验应至少各做一次；
7若需对某参数做多种调控试验时，应适当增加试验次数；
8碾压试验的抽样合格率，宜比大规模施工时按《堤防工程施工质量与验收规程》SL239—1999表-3.2.5合格率标准提高3个百分点。
五、试验资料整理
试验完成后，应及时将试验资料进行整理分析，绘制干密度值与压实遍数的关系曲线等。
六、根据碾压试验结果:
根据碾压试验结果,提出正式施工时的碾压参数。
若试验时质量达不到设计要求，应分析原因，提出解决措施。
七、不同土样压实干密度函数关系
1.粘性土筑堤设计压实度与设计压实干密度存在着函数关系，可根据以下公式进行换算：
JPG=
式中：
------- 设计压实度；
------- 设计压实干密度（KN/m3）；
------- 标准击实试验最大干密度（KN/m3）。
标准击实试验按国标《土工试验方法标准》GBJ123—88中规定的轻型击实试验方法进行，相当于国际上采用的普氏标准击实试验。
2.无粘性土筑堤时，填筑设计压实相对密度可以按以下公式，通过GBJ123—88规定的方法进行相对密度试验求得。
JPG=
式中：
——设计压实相对密度；
——设计压实孔隙比；
——试验最大、最小孔隙比。
CB01施工技术方案申报表
（四川三一[2011]技案分--6号）
合同名称：
利津县陈北水库工程合同编号：
2011-3-4
承包人：
四川三一工程建设（集团）有限公司
致：
东营市新汇工程建设监理有限公司陈北水库工程项目监理部
我方已根据施工合同的约定完成了分--6、碾压式土坝工程实验段专项施工方案的编制，并经我方技术负责人审查批准，现上报贵方，请审批。
附：
□施工组织设计
□施工措施计划
□安全措施计划
□分部工程施工方法
□工程放样计划
承包人：
四川三一工程建设（集团）有限公司
山东分公司
项目（副）经理：
先子福
日期：
2011年3月18日
监理机构：
东营市新汇工程建设监理有限公司
陈北水库工程项目监理部
签收人：
日期：
年月日
说明：
本表一式3份，由承包人填写，监理机构审核后，随同审批意见承包人、监理机构、发包人各1份。
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