猴子岩围堰防渗墙方案.docx

1、猴子岩围堰防渗墙方案大渡河猴子岩水电站大坝围堰防渗墙施工组织设计 葛洲坝集团基础工程有限公司 猴子岩电站工程项目部 2011年9月28日附图第一章 工程概况1.1工程概况猴子岩水电站位于四川省甘孜藏族自治州康定县境内，是大渡河干流水电规划调整推荐22级开发方案的第9个梯级电站，上游为丹巴水电站，下游为长河坝水电站。电站采用堤坝式开发，枢纽建筑物主要由拦河坝、两岸泄洪及放空建筑物、右岸地下引水发电系统等组成。拦河坝为混凝土面板堆石坝，最大坝高223.50m。总装机容量1700MW（4425MW）。水库正常蓄水位1842.00m，相应库容6.62亿m3，总库容7.06亿m3，死水位1802.00m

2、，调节库容3.87亿m3，具有季调节性能。单独运行多年平均年发电量70.15亿kWh，上游出现双江口水库后多年平均年发电量73.64亿kWh。大坝围堰防渗墙工程由上游围堰防渗墙、下游围堰防渗墙及磨子沟挡子坝基防渗墙组成。（1）上游围堰防渗墙上游围堰为基础全封闭砼防渗墙上接土工膜斜墙的土石围堰。围堰堰顶高程1745m，堰顶长218.2m，堰顶宽12m，最大底宽约255m，最大堰高约55m。堰体迎水面坡比为1:2.0，背水面坡比为1:1.8。堰体1709m高程以上采用复合土工膜斜墙防渗，最大防渗高度36m。复合土工膜表面采用10cm厚喷混凝土进行保护。堰体高程1709m以下堰体及堰基覆盖层采用全封

3、闭塑性砼防渗墙防渗，墙底嵌入基岩1.0m，最大墙深约85m，墙厚1.0m，墙顶轴线长154m，成墙面积8340m2。围堰两岸及河床基岩表浅部透水性较强，采用单排帷幕灌浆进行防渗处理，孔距2m，左岸灌浆平硐长度为60m，帷幕灌浆最大造孔深度约38m。右岸灌浆平硐长度为37m，帷幕灌浆最大造孔深度约50m。（2）下游围堰防渗墙下游围堰为基础全封闭砼防渗墙上接土工膜心墙的土石围堰。下游围堰堰顶高程1710m。堰顶长112.2m，堰顶宽10m，最大底宽约106m，最大堰高约25m。堰体迎水面坡比为1:2.0，背水面坡比为1:1.8。堰体1700m高程以上采用复合土工膜心墙防渗，最大防渗高度10m。堰体

4、高程1700m以下堰体及堰基覆盖层采用全封闭塑性砼防渗墙防渗，墙底嵌入基岩1.0m，最大墙深约82m，墙厚1.0m，墙顶轴线长128m，成墙面积6100m2。围堰两岸及河床基岩表浅部透水性较强，采用帷幕灌浆进行防渗处，左岸灌浆平硐长度为24m，帷幕灌浆最大造孔深度约25m；右岸灌浆平硐长度为18m，帷幕灌浆最大造孔深度约35m。（3）磨子沟挡水坝防渗墙磨子沟沟水直接威胁大坝基坑，为保证大坝基坑施工期安全，减少基坑排水量，根据磨子沟沟口的地形狭窄的特点，选择在沟口附近修建排水洞及挡水坝，将沟水引排至上游围堰库内。挡水坝坝型采用混凝土重力坝，坝轴线距磨子沟沟口约50m，坝顶高程1745.0m，最大

5、坝高约24m，坝顶宽度5m，上游坝坡1：0.4，下游坝坡1：0.65，坝顶长度为54.3m。坝基覆盖层采用全封闭塑性混凝土防渗墙防渗，墙底嵌入基岩1.0m，最大墙深约65m，墙厚1.0m，墙顶轴线长约40m，成墙面积4630m2。为缓解防渗墙顶部应力，减少防渗墙施工与坝体浇筑施工干扰，混凝土防渗墙与坝体前趾板分开布置，将防渗墙设置在坝体前趾板下，趾板与坝体间设变形缝，缝内设铜片止水连接。坝基覆盖层进行固结灌浆，灌浆孔深度12m，间排距2.0m。1.2 工程范围及主要工程量大坝围堰防渗墙主要分项工程及工程量，见表1-1。表1-1 围堰防渗墙分项工程及工程量清单项目编号项目名称及内容单位工程量备注

6、1上游围堰工程1.1塑性混凝土防渗墙(墙厚1m)m284301.2防渗墙内预埋钢管(108mm)m4840用于墙下帷幕灌浆1.3岸坡固结灌浆m16001.4岸坡帷幕灌浆钻孔m55001.5帷幕灌浆m75601.6灌浆平洞排水孔(50,L=3m)m2602下游围堰工程2.1塑性混凝土防渗墙(墙厚1m)m261002.2防渗墙内预埋钢管(108mm)m1000用于墙下帷幕灌浆2.3帷幕灌浆钻孔(76,L=2040m)m6502.4帷幕灌浆m16502.5灌浆平洞排水孔(50,L=3m)m903磨子沟沟水处理及泥石流防护工程3.1挡水坝塑性混凝土防渗墙(厚1m)m245303.2固结灌浆工程3.3坝

7、基覆盖层固结灌浆钻孔(76,L= 12m)m24003.4抬动变形观测孔(76,L=12m)m2401.3控制性工期要求防渗墙施工准备 2011年10月1日2011年10月30日；防渗墙施工 2011年11月1日2012年3月30日； 帷幕灌浆施工 2012年1月1日2012年4月20日。1.4 水文气象和工程地质1.4.1水文气象猴子岩电站坝址区无气象站，距电站上游约47km处设立有丹巴县气象站，其统计资料作为设计依据。多年平均气温 14.3极端最高气温 39.0极端最低气温 -10.6多年平均年蒸发量 2553mm多年平均相对湿度 52%多年平均年降水量 593.8mm历年最大日降水量 4

8、3.4mm1.4.2 地形地貌坝址区位于色龙沟口至折骆沟口河段，全长3.8km，河道略呈“S”型流向。河谷狭窄，河谷形态呈较对称的“V”型谷。枯水期河水位1694m1697m，河面宽60m65m。河谷两岸地形陡峻，临河坡高大于800m，左岸1900m高程以下地形坡度一般6065，以上变缓为3040，右岸2000m高程以下地形坡度一般5560，以上为4050。坝前右岸发育磨子沟，沟谷切割较深。1.4.3地层岩性（1）上游围堰工程地质条件上游围堰位于磨子沟口上游约100m，距左岸色龙沟口约500m，河谷枯水期水面宽约54m，堰顶高程1745m时河谷宽约200m，最大堰高55m，轴线方向N85E。围

9、堰右岸岸坡坡度4556，基岩裸露。左岸1740m高程以上岸坡坡度4050，基岩裸露，以下2030，呈缓台状，广布第四系覆盖层，表层为崩坡积堆积，厚约5m15m，根据钻孔揭示其物质主要为块碎砾石土，块石大小20cm40cm，含量约占10%，碎石大小6cm16cm，含量约占20%30%，砾石大小0.5cm5cm，含量约占30%40%，土的含量约占15%20%，表面见2m4m的孤石，堆积体结构松散，下部结构稍密。崩坡积下部为冲洪积堆积，厚约40m50m。据勘探揭示，上游围堰河床覆盖层厚60m75m，层次结构自下而上可分为4层：第层，含漂（块）卵（碎）砂砾石层（fglQ32），厚约11m27m，漂石2

10、0cm30cm含量约占5%，卵石6cm15cm含量约占20%30%，砾石0.5cm5cm含量约占30%40%，砂土含量约占20%25%。第层，粘质粉土(lQ33) ，厚约15m22m；该层粘质粉土埋藏深，厚度变化大，具液化可能性。第层含泥漂（块）卵（碎）砂砾石层（alQ41），厚约15m37m，孤石约1m，含量约占5%，漂石20cm25cm含量约占5%，卵石6cm20cm含量约占10%20%，砾石0.2cm5cm含量约占30%40%，砂土含量约占25%30%；第层，孤漂（块）卵（碎）砂砾石层(alQ42) ，厚约1m15m，河床表面孤块石约1m3m，含量约占5%，漂石20cm50cm含量约占1

11、0%，卵石6cm15cm含量约占10%20%，砾石0.2cm5cm含量约占40%50%，砂土含量约占10%15%。（2）下游围堰工程地质条件下游围堰位于泥洛堆积体上游侧，河谷枯水期水面宽约46m，堰顶高程1710m时河谷宽109.8m，最大堰高约27m，轴线方向N81E。左岸岸坡坡度3545，基岩裸露。围堰右岸1735m高程以下为崩坡积堆积，坡度1825，厚度约10m15m，物质主要为块碎砾石土，表面见1m3m的孤石；1735m高程以上，基岩裸露，坡度达4050。据勘探揭示，下游围堰河床覆盖层厚30m70m，层次结构自下而上可分为4层：第层，含漂（块）卵（碎）砂砾石层（fglQ32），厚约10

12、m20m，漂石20cm30cm含量约占5%，卵石6cm10cm含量约占10%，砾石0.5cm5cm含量约占60%70%，砂土含量约占20%25%。第层，粘质粉土(lQ33) ，厚约10m20m，顶板埋深28m45m；该层粘质粉土，埋藏深，厚度大，具液化可能性。第层含泥漂（块）卵（碎）砂砾石层（alQ41），厚约17m36m，孤石约60cm70cm，含量约占5%，漂石20cm50cm含量约占5%10%，卵石6cm18cm含量约占10%20%，砾石0.5cm5cm含量约占30%40%，砂土含量约占20%30%。第层，孤漂（块）卵（碎）砂砾石层(alQ42) ，厚约1m10m，局部孤石达1.8m，含

13、量约占5%，漂石20cm30cm含量约占10%20%，卵石6cm15cm含量约占15%20%，砾石0.2cm5cm含量约占40%50%，砂土含量约占10%。（3）磨子沟挡水坝工程地质条件挡水坝距离磨子沟沟口约50m左右，该段沟谷宽约40m60m，挡水坝地基为覆盖层，两岸为基岩岸坡，地形坡度5560。据勘探揭示，挡水坝地基覆盖层厚约65m70m，其组成自下而上可分为四层：第层为冰水堆积（fglQ3），含块碎砾石土层，厚度约25m。第层为湖相沉积的粘质粉土，厚度约20m，属细粒土范畴，室内渗透试验测得渗透系数一般为2.3310-5cm/s1.4010-6cm/s，为微透水层。第层为碎砾石土层，厚度

14、约20m，渗透系数一般为（2.009.89）10-2cm/s，最小为1.6110-3cm/s，其透水性较强。第层为古泥石流堆积，含块的碎砾石层（SefQ3），厚度约3m5m。（4）岩性围堰防渗墙深厚覆盖层下伏基岩为厚层巨厚状白云岩、白云质灰岩、变质灰岩，局部夹含绢云母变质灰岩，岩石致密坚硬。1.5 施工条件1.5.1对外交通坝址区有从丹巴县城瓦斯沟口沿河右岸有省道211公路通过，并在坝址下游65km处的瓦斯沟口与国道318线相接。坝址距上游丹巴县城约47km，距下游泸定县城约89km，距成都市约402km，对外交通条件较好。1.5.2场内交通猴子岩工区场内交通道路、桥梁已形成网络，并投入使用，

15、满足防渗墙施工需要。1.5.3施工材料 本工程所需水泥、钢筋、混凝土骨料、柴油由发包人以不变价格供给。除本合同规定由发包人所提供的材料外，其它为完成本合同工程施工所需的所有材料均由承包人负责自行采购。发包人统一定价供应的材料见表1-2。表1-2 发包人统供的主要材料表序号材 料 名 称单 价交货地点备 注一水泥2012年1月1日前在承包人工地主仓库车板交货；2012年1月1日后，20%到发包人物资仓库（孔玉乡下游1km）提货，80%在承包人工地主仓库车板交货。1P.C 32.5水泥400元/t2P.O 42.5水泥450元/t3P.MSR 42.5水泥450元/t二钢筋（常规品种）3500元/

16、t2012年1月1日前在承包人工地主仓库车板交货；2012年1月1日后，到发包人物资仓库（孔玉乡下游1km）提货。三粉煤灰400元/t承包人工地主仓库车板交货。四炸药8000元/t发包人工地民爆器材仓库承包人到库内提货。五柴油6500元/t孔玉大桥右岸桥头油库承包人到油库自提。六高效减水剂（外加剂）6000元/t承包人工地主仓库车板交货。七砂石骨料泥洛河坝骨料加工系统装车仓承包人到砂石骨料交货地点提货，计量点设在相应的骨料系统接口处的皮带秤或地磅。1砂25元/t2石（综合价）16元/t3豆石（510mm）20元/t4垫层料12元/t5特殊垫层料13元/t八电1生产用电0.5元/kWh发包人提供

17、的施工电源接线点详见技术条款1.2.3款发包人将采用高压侧抄表电量加损耗方式进行计量收费。2生活用电0.6元/kWh发包人提供的办公及生活用房内抄表计量收费。九水1生产用水0.3元/m3发包人提供的供水接口详见技术条款1.2.4款在发包人提供的供水接口处抄表计量收费。 2生活用水0.5元/m3承包人自建营地和发包人提供的办公及生活用房内抄表计量收费。1.5.4施工供电发包人提供本合同工程10kV施工电源接入点如下：（1）为保证重要部位的用电负荷及其可靠性，大坝基坑开挖与基坑抽排水的施工电源由承包人自猴子岩施工变电站10kV、段2个开关柜（型号KYN28C-12，额定电流600A，额定电压12K

18、V）接入，并自行规划、设计、架设两回专用10kV供电线路，考虑其互为备用。（2）在泄洪洞进口、1#承包商营地、菩提河坝孔玉大桥左桥头、色龙沟沟口和色古沟沟口附近300m范围内各提供一个10kV接入点，具体位置现场指定。1.5.5施工供水防渗墙施工用水由承包人自大渡河抽水自行解决。1.5.6办公及生活营 防渗墙施工办公及生活营地由承包人自行解决。1.5.7 施工通信目前工区已具备中国移动、中国联通的移动通信、中国电信的固定电话通讯条件，防渗墙施工过程中自行解决通信问题。第二章 施工总体规划2.1施工总体目标根据本工程的特点、招标文件及有关技术规范的要求，制定本项目的施工总体目标如下：2.1.1工

19、程质量目标严格按照GB/T19001-ISO9001质量体系标准组织施工，确保防渗墙合格率100%，工程优良率90%以上，墙下帷幕灌浆合格率100%，优良率90%以上，杜绝质量事故，确保工程质量达到优良等级。 2.1.2施工工期目标与大坝标协调配合，围绕防渗墙工程阶段性进度和工程竣工目标，抓住施工的重点难点，制定切实有效的工期保障措施，合理安排好施工程序，采用合理的钻孔施工机械，提高工效，加快施工进度，确保2012年4月20日防渗墙及帷幕灌浆工程完工，2012年5月1日提交施工工作面。2.1.3施工安全目标建立严格的安全经济责任制，坚持“以人为本、教育为先、预防为主、管理从严”的原则，做好安全

20、事故的超前防范工作，做到机构健全、措施具体、落实到位、奖罚分明，确保实现安全管理目标“四无一杜绝一创建”（即无工伤死亡事故、无重大机械设备事故、无交通死亡事故、无火灾和洪灾事故；杜绝重大事故；创建安全文明工程）。2.1.4环保及文明施工目标以“均衡生产、文明施工、科学管理”为宗旨指导工程建设。在合同实施的同时，同步实施相应的环保措施，使施工现场各项环保指标达到国标和地方标准、满足合同要求。施工作业人员一律挂牌上岗，工地做到整洁、有序，施工标志齐全、美观，施工工艺科学合理，推进程序化、标准化作业，创建安全文明工程。2.2施工总体程序 2011年10月1日2011年10月31日初步完成防渗墙前期准

21、备及临建设施工作，2011年12月1日防渗墙开钻，2012年3月30日防渗墙施工完毕，2012年4月20日墙底帷幕灌浆施工完毕。总体施工程序如下： 施工准备防渗墙平台施工防渗墙施工上、下游防渗墙底帷幕灌浆检查孔施工。2.3施工总体方案综述2.3.1防渗墙施工防渗墙施工高峰期采用46台套冲击钻机进行成槽施工作业，泥浆固壁；I、II期槽采用套接，接头孔采用接头管连接或钻凿法连接；水下砼采用直升导管法浇筑。冲击钻钻机作业产生的沉渣通过沉淀池沉淀净化后回收利用，浆池内沉淀的钻渣由反铲清挖。砼采用搅拌车运输至槽孔浇注平台，由溜槽入孔。2.3.2帷幕灌浆施工防渗墙上、下游防渗墙墙底及两岸灌浆平硐共布置帷幕

22、灌浆1排，在防渗墙墙体内预埋灌浆管，墙下帷幕钻孔拟用XY-2、XY-2PC两种型号的地质钻机，采用金刚石钻头钻进工艺，钻孔按自上而下分段钻进，钻孔孔径60mm。 帷幕灌浆采用自上而下、分段阻塞、孔内循环灌浆法。灌浆采用3SNS三缸柱塞泵。 水泥浆采用集中制、供浆。 2.4施工重点、难点及对策2.4.1 施工重点（1）该工程防渗墙在深厚覆盖层中成墙，最大槽孔深约85m，地质条件之复杂，施工难度之大，在目前国内已施工的防渗墙工程中，也实属罕见。（2）防渗墙钻孔穿越深厚覆盖层形成槽段是整个防渗墙工程的施工重点。2.4.2 施工难点（1）覆盖层深厚，地质条件复杂上游围堰混凝土防渗墙最大深度达85m，土

23、层主要以孤石、漂（块）石、卵（碎）石及砂砾石为主，孤石最大直径达13m，对防渗墙成槽施工极为不利，极易出现、漏浆、塌孔孔型不规则等孔内事故。因此，钻孔穿越深厚覆盖层形成槽孔，是围堰防渗墙施工中的最大难点。（2）工程量大、工期短、施工强度高本工程上、下游围堰及磨子沟防渗墙总工程量19060m2，防渗墙有效施工工期5个月，平均施工强度3812/月。必须投入大量适应此种土层的冲击钻机。（3）深墙段连接接头施工难度大由于防渗墙深度较深，采用常规套接钻凿法施工工效低，并且造成材料的浪费，采用拔管法存在铸管的风险。（4）施工现场为“V”字型河谷，两岸为陡倾角岩层，防渗墙嵌岩难度大（5）墙内预埋灌浆钢管安装

24、难度大在深达85m的槽孔内预埋墙下帷幕灌浆钢管，安装、定位的难度大，而且易造成槽孔内再次淤积，影响墙体混凝土浇筑质量。2.4.2 施工对策（1）在围堰回填至防渗墙施工平台高程的过程中，控制防渗墙轴线上的回填料的粒径，以利于防渗墙造孔施工。（2）采用功率大、钻头重、进度快、钻孔深、特别适应大块石层的CZ-6、CZ-9冲击钻机成槽。（3）配备充足的施工机械设备及设备零配件，建立完善的维修保养系统，确保设备的完好率和出勤率，充分发挥设备的最大效率。为保证防渗墙按期完成，深槽段施工是工期的关键，在深槽段施工中合理调配设备，一期槽安排3台钻机、二期槽安排2台钻机施工。（4）在钻孔施工时，对于架空层进行孔

25、内回填黏土加片石，用钻头挤压密实架空层，同时加大固壁泥浆比重；遇孤石可采用聚能爆破或槽内钻孔爆破辅以重锤冲砸方法进行处理。主孔钻进发生漏浆时，采取粘土堵塞，副孔钻进发生漏浆则采用浓泥浆，膨胀粉泥浆或石粉、锯末等措施堵塞。降低成槽难度。（5）采用具有足够起吊能力的起吊设备。预埋管采用桁架连接，保证预埋管预埋位置准确。当预埋安装超过4小时，孔内淤积超过设计规范的厚度时，利用浇注导管进行进行二次清孔。第三章 施工总布置3.1布置原则(1) 本合同工程标招标文件；(2) 本合同工程的施工特性；(3) 充分利用上、下游围堰临时施工道路及业主提供的内外交通、供电、供水、通讯等施工条件；(4) 充分考虑本合

26、同工程项目间以及与其它合同间的关系，避开施工干扰。 (5) 国家及行业的有关规程、规范。 3.2施工总布置3.2.1 场内临时施工道路（1）场内临时施工道路布置充分利用发包人提供的场内、外交通及围堰填筑形成的道路，包括永久公路和原有施工便道等，尽量减少临时道路工程量。（2）为满足塑性混凝土防渗墙工程施工要求，拟沿防渗墙施工平台外侧修一条专用便道，以满足防渗墙施工需要。（3）防渗墙施工场地内的临时道路路面宽6.5m，石渣路面，路况满足15t载重汽车的行驶要求。防渗墙施工道路与场区内已形成的干道相连。（4）施工道路维护：在施工期间，将派出专人负责管理、养护临时施工道路，做好路基和路面的排水设施，维

27、护好道路两侧的边坡，干旱季节及时对路面进行洒水除尘。3.2.2 防渗墙施工平台施工平台沿防渗墙轴线修建，主要由冲击钻机工作平台、导向槽、倒浆平台、排浆沟、浇筑道路、沉淀池等组成，平台宽度不小于30m。防渗墙施工平台地基必须坚实、平坦，不得产生过大或不均匀沉降。采用推土机平整场地，振动碾分层碾压密实，达到设计平台高程，并满足防渗墙施工要求。根据现场施工条件，上、下游围堰防渗墙施工时将冲击钻机布置在基坑内侧，往外排浆，磨子沟防护大坝坝基防渗墙钻机布置在外侧，往基坑内排浆。施工道路布置在基坑外侧。冲击钻机工作平台采用15cm15cm400500cm枕木和24kg/m钢轨铺设而成，其下铺设碎石垫层。倒

28、浆平台宽3m，厚度10cm，采用C15混凝土现浇。排浆沟净宽0.8m，深0.6m，采用C15混凝土现浇。施工道路布置在排浆沟外侧，路面宽6.5m，采用碎石或石渣回填。导向墙采用现浇钢筋混凝土结构形式，矩形断面，混凝土强度等级为C20，高度不小于1.5m，顶宽不小于0.6m，两墙间距1.2m，导墙内侧采用粘土回填并夯实。浆管、水管及电线布置在钻机平台外侧。浆管、水管采用DN100钢管，间隔15m开一接口，安装闸阀控制，采用75mm软管接至槽口供浆、供水。施工平台布置，详见附图013.2.3 泥浆系统3.2.3.1 制、供浆站考虑到防渗墙施工部分分散、槽孔深、工程量大、施工时对泥浆的需求量大等因素

29、。拟在上、下游围堰防渗墙及磨子沟防护大坝坝基防渗墙施工区分别设置一座膨润土泥浆制浆站及供浆、回收、净化处理系统，负责向所在的防渗墙施工部位供应泥浆。（1）上游围堰制、供浆站按照施工进度安排，上游围堰日平均成墙面积约为75m2/d，高峰期日成槽面积约为125m2/d，需用泥浆160m3/d，考虑备用系数1.25及泥浆重复利用，故浆池设计容量为300m3。上游围堰泥浆站布置在防渗墙轴线上游施工平台左侧，配置2台ZJ-800型高速制浆机，制浆能力为300m3/d。泥浆池划分为1个制浆池（容量为100m3），2个贮浆池（容量均为100m3）。制浆车间采用砖混结构，蓝色压型钢板顶棚及围挡，泥浆池采用浆砌

30、石结构，水泥砂浆抹面。制成的泥浆采用3PNL型泥浆泵泵送，通过供浆主管输送至防渗墙施工槽孔。（2）下游围堰制、供浆站按照施工进度安排，下游围堰防渗墙日平均成墙面积约为62m2/d，高峰期日成槽面积约为95m2/d，需用泥浆145m3/d，考虑备用系数1.25泥浆重复利用，故浆池设计容量为300m3。下游围堰泥浆站布置在轴线下游施工平台右侧，配置2台ZJ-800型高速制浆机，制浆能力为300m3/d。泥浆池划分为1个制浆池（容量为100m3），2个贮浆池（容量均为100m3）。制浆车间采用砖混结构，蓝色压型钢板顶棚及围挡，泥浆池采用浆砌石结构，水泥砂浆抹面。制成的泥浆采用3PNL型泥浆泵泵送，通过供浆主管输送至防渗墙施工槽孔。（3）磨子沟防护大坝防渗墙制、供浆站按照施工进度