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粘土心墙土石坝填筑投标用施工方案

第11章堆石坝填筑工程

砾质土心墙堆石坝坝顶高程1414.80m，坝顶长576.68m，最大坝高139.80m，坝顶宽12m，大坝上、下游坝坡均为1:2，下游坝坡“之”字形上坝公路宽10m。结合工程弃渣，在坝体的上、下游各设一弃渣场，上游侧弃渣平台高程为1355.00m，下游侧为1365.00m，同时为提高大坝上游右岸岸坡的稳定安全度，设弃渣压坡，弃渣压坡平台高程为1385.00m。

大坝心墙顶高程为1412.80m，心墙底高程1276.5m，心墙最大高度136.30m。心墙顶宽4.0m，上、下游坡比1:0.25，心墙与混凝土垫层接触部位采用厚度2.0m的接触粘土过渡。心墙上游设两层反滤层，水平宽度均为3m；下游设两层反滤层，水平宽度均为4m，上、下游反滤层坡比1:0.25，过渡层顶部水平宽度为6m，上、下游坡比1:0.3。过渡料层以外为堆石体坝壳，其中上游堆石体坝壳以1395.00m高程为界，以上为堆石料Ⅱ区，以下为堆石料Ⅰ区；下游堆石体坝壳1319.50m高程以下为堆石料Ⅱ区，1319.50m~1380.00m高程为堆石料Ⅰ区，1380.00m高程以上为堆石料Ⅱ（1）区。上游坝坡1355.00m以上和下游坝坡1365.00m以上坝面设80cm厚块石护坡。

吊篮专项施工方案11.2施工总程序安排

11.2.1施工总程序安排说明

1、施工进场后抓紧修筑施工道路；

2、截流后抓紧开挖河床部位坝基。坝轴线上游80.0m范围及下游坝基开挖尽快结束，率先填筑上游Ⅰ区堆石料、下游Ⅱ区堆石料，心墙区域的垫层混凝土、防渗帷幕继续施工；

3、料场开采道路形成后即开始进行料场开采，并进行坝料碾压的现场生产性试验。

4、大坝填筑与导流度汛、溢洪道开挖综合考虑，使填筑施工连续进行，坝体分期施工，共分五期填筑。

5、坝前和坝后弃渣与坝体填筑保持平起上升。

11.2.2施工总程序框图

1、砾质土心墙堆石坝施工程序框图

砾质土心墙堆石坝整体施工程序框图

2、大坝填筑程序框图

11.3坝体填筑石料技术要求

坝址左岸土料场、苗尾寨土料场和丹梯村土料场开采料（备用料源）

工程开挖有用料（主要为溢洪道开挖料）

窝戛沟石料场和丹坞堑石料场开采料

导流隧洞及引水隧洞洞挖有用料和丹坞堑石料场开采料

丹坞堑石料场开采加工料

丹坞堑石料场开采加工料

11.3.1砾质土心墙料的技术要求

粒径大于5mm的颗粒含量不宜超过50%，最大粒径不大于150mm或铺层厚度的2/3，0.075mm以下的颗粒含量不应小于15%，且<0.005mm的颗粒含量不宜小于8%。填筑过程中应避免砾石集中架空现象

11.3.2接触粘土料的技术要求。

最大粒径不大于20mm，小于0.075mm的颗粒含量应大于70%，小于0.005mm的含量应大于25%

11.3.3反滤料Ⅰ的技术要求

级配连续，最大粒径20mm，D60特征粒径0.75mm~3.5mm，D15特征粒径0.15mm~0.7mm，小于0.1mm的含量不超过5%。

11.3.4反滤料Ⅱ的技术要求

级配连续，最大粒径80mm，D60特征粒径26mm~48mm，D15特征粒径4.6mm~10.2mm，小于2mm的含量不超过10%。

级配连续，最大粒径300mm，小于5mm的含量不超过20%，小于0.075mm的含量不超过5%。

11.3.6Ⅰ区堆石料的技术要求

级配连续，最大粒径800mm，小于5mm的含量不超过20%，小于0.075mm的含量不超过5%，利用本工程溢洪道开挖可用料

11.3.7Ⅱ区堆石料的技术要求

级配连续，最大粒径800mm，小于5mm的含量不超过15%，小于0.075mm的含量不超过5%。

11.3.8护坡块石的技术要求

最小粒径400mm，平均粒径不小于600mm。

11.4施工重点、难点及施工方法

11.4.1施工重点、难点及对策

本工程砾质土心墙堆石坝坝体较高、填筑工程量大、施工强度高、施工时间长。因此，合理进行溢洪道开挖，确保有用石方调配上坝和合理进行料场的开采规划措施，确保坝料连续、高强度上坝填筑，是按期完成大坝填筑施工的关键。

基于本工程施工特点，施工时须统筹考虑、妥善安排，精心组织好“路、料、机”各环节，使各工序施工顺利进行。

砾质土心墙堆石坝具有就地取材，施工场面大，可采用大型土石方施工机械设备，施工强度高；各施工工序可独立进行，互相干扰少，砾质土心墙受雨季施工影响比较大。

坝体填筑分期施工，,以满足施工导流要求及总工期要求，确保施工期安全度汛，兼顾施工道路布置及施工强度均衡、坝体填筑上升速度对沉陷稳定影响，能组织机械化流水施工为原则划分，由于坝体高，填筑量大，施工时间长，坝体填筑分为五个阶段。

存渣场和石料场采用3.8m3、3.0m3、1.9m3、1.6m3液压反铲装车，土料场开采采用3.0m3、1.6m3液压反铲挖装车，反滤料在反滤料加工系统用3.0m3装载机装车，20t～32t自卸汽车运输。

坝体填筑从大坝上游Ⅰ区堆石料和下游Ⅱ区堆石料开始铺料，铺料方向平行于坝轴线，接触粘土料、反滤料Ⅰ、反滤料Ⅱ采用后退法卸料，反滤料Ⅰ和反滤料Ⅱ采用1.0m3的反铲铺料。过渡料、心墙粘土料、Ⅰ区堆石料、Ⅱ区堆石料采用进占法填筑，自卸汽车卸料后，采用推土机摊料平整。接触粘土料采用12t轮式装载机碾压；砾质土心墙料采用21t凸块振动碾进退错距法碾压，过渡料、反滤料、堆石料采用20t自行式振动平碾错距法顺坝轴线方向进行碾压。

11.5砾质土心墙堆石坝碾压试验大纲

11.5.1现场碾压试验目的

（1）通过利用在窝戛沟石料场二期采区石方开挖时进行微差挤压爆破试验，选择适当的爆破器材、最优的爆破参数和符合施工图纸规定的堆石级配，达到指导爆破设计与施工；

（2）核实坝体填筑设计压实标准—孔隙率、干密度是否能达到以及沉降量大小，以满足设计要求的最大干容重，最小空隙率及渗透系数等。

（3）检验所选用的碾压机械的适应性和性能的可靠性；

（4）研究达到设计要求填筑标准的压实方法，通过实验和比较确定经济合理的施工压实参数，包括坝体不同（接触粘土料、心墙粘土料、反滤料Ⅰ、反滤料Ⅱ、过渡料、Ⅰ区堆石料、Ⅱ区堆石料）区域压实厚度、铺料方式、平料方式、加水量、碾压遍数、碾压速度等。

（5）研究和完善填筑施工工艺和措施；

（6）制定填筑施工实施细则；

（7）研究坝料压实质量控制措施及质量检测的有效方法。

11.5.2试验前准备

根据试验要求作好试验场地规划，坝料碾压试验宜在坝体外的场地进行，严禁在坝轴线上游坝体中进行研究碾压试验，每一试验单元面积不小于6m×10m，并经平整碾压经监理工程师验收合格后进行，建好供水水池，准备好碾压机具等工作，才进行碾压实验。

（1）接触粘土料区实验

（2）砾质土心墙料区实验

（6）Ⅰ区堆石料区实验

（7）Ⅱ区堆石料区实验

11.5.4碾压实验仪器设备

（1）500kg台秤一台

（3）环刀及钢圈（全套）

（7）塑料布（宽3m）100m，及其它常用工具。

11.5.5碾压实验挖装、碾压和运输机械设备

根据本工程大坝填筑要求及以往施工经验，填筑碾压试验选用设备如下：

a、砾质土心墙料碾压选用YZK20A凸块振动碾碾压。

b、堆石料、过渡料、反滤料碾压选用YZ20D自行振动碾碾压。

YZK20A凸块振动碾

②装运、铺料、洒水设备

a、装运：采用3m3装载机（1台）、1.9m3反铲（1台）配20t自卸车（4台）。

b、平料、铺筑机械：反滤料采用人工配1.0m3反铲（1台）铺料，砾质土心墙料、过渡料、堆石料用TY220型推土机（1台）平料、铺筑。

c、堆石料洒水及试验用水采用左右岸生产水池引出主水管至大坝填筑区，支管送至各工作面。

③土工试验设备：一套。

11.5.6碾压试验材料准备

接触粘土料450m3（Dmax≤20mm）

砾质土料450m3（Dmax≤150mm）

过渡料450m3（Dmax≤300mm）

反滤料Ⅰ450m3（Dmax≤20mm）

反滤料Ⅱ450m3（Dmax≤80mm）

Ⅰ区堆石料4500m3（Dmax≤800mm）

Ⅱ区堆石料6000m3（Dmax≤800mm）

11.5.7填筑碾压试验

根据预先选定的铺料厚度、碾压遍数及行走速度、加水量分场次进行铺料和碾压。每一场碾压前，先在试验场地有效面积内布置2×1.5m方格网，网格上的节点为沉降量测点，先测出基准值后，再进行铺料，铺料推平后，在面上布置与基础网格重叠的网格点，以便测量碾压沉降量。为了测量铺料厚度和沉降量，预先在场外设置临时水准点。

碾压时，采取不错距进退碾压，每碾压2遍测量一次沉降量，每次测量前后均校核场外基准点，当沉降趋于稳定后，该场次碾压结束。

堆石料和过渡料加水碾压对比，可将碾压单元面积一分为二，一半加水15%，一半加水20%，洒水采用胶皮管进行，每碾压2遍洒水一次。

各坝料具体碾压实验如下

（1）接触粘土料试验：

（2）砾质土心墙料试验：

（5）Ⅰ区堆石料试验：

（6）Ⅱ区堆石料试验:

当底部碾压层全部完成，依照上述方法又逐层上升，直到试验完毕。

11.5.8试验资料整理及成果:

将上述各种堆石坝填料的运输、卸料方式、平料方法、加水量、碾压遍数、压实度、干密度、孔隙率、渗透系数的每次试验资料进行系统整理，绘制相关图表，并根据试验条件进行分析，得出结论，将施工中所必要的铺料厚度、进料方式、平料方法、加水量、碾压遍数、行进速度、压痕尺寸等主要施工参数报监理审批。当得到批准后，在大坝填筑时，必须严格遵照执行，不任意修改。斜坡的修坡、碾压及坡面的保护等相关试验资料同时报与监理审批后，施工时遵照执行。

11.6土石方开挖和填筑平衡

11.6.1土石方平衡规划的原则

在满足招标文件规定的关键施工进度的条件下，结合大坝填筑工期要求，尽量利用可用开挖料直接上坝，减少中转堆存，减少回采利用料的损失，提高可用开挖料利用率，控制石料场开采量，促进施工效率的提高。土石方调配原则如下：

（1）各种料源质量应满足坝体填筑各料区坝料的技术指标要求；

（2）料源开采和大坝填筑进度相适应，以最大限度地利用开挖料直接上坝，降低中转上坝填筑量；

（3）根据大坝填筑的分期和道路布置情况，合理进行料场的开采规划，并尽早确定料场的开采规模，以满足大坝填筑施工强度；

（4）在石料场开采施工中，依据坝体各料区技术指标不同，有选择地进行爆破和挖装。

（5）开挖料尽量直接上坝，减少备料场二次转运，但同时应充分满足溢流坝开挖本身进度计划要求和大坝填筑施工进度影响等因素。

（6）接触粘土料从丹梯村土料料场开采直接上坝。

（7）砾质土心墙土料从坝址左岸土料场A区和苗尾寨土料场A区直接开采和从苗尾寨土料存料场回采上坝。

（8）反滤料从丹坞堑砂石加工系统购买成品料。

（9）Ⅰ区堆石料全部利用本工程开挖料，大部分直接从开挖工作面上坝填筑，少量从丹坞堑存渣场、坝前存渣场、苗尾寨堆料场回采上坝填筑。

（10）Ⅱ区堆石料，优先利用窝戛沟石料场自行开采石料，不足部分从丹坞堑石料场购买。

（11）过渡料，优先利用苗尾寨过渡料存料场回采，不足部分从丹坞堑石料场购买。

11.6.2土石方调配依据

1、招标文件及相关技术规程、规范关；

2、招标文件第一卷《商务文件》中工程量清单所提供的有关工程量；

3、招标文件第二卷《技术条款》中对各种坝料填筑量的技术要求；

4、大坝工程施工工期要求及其它工程部位的施工进度安排。

11.6.3土石方填筑工程量

大坝填筑总量为1127.57万m3（实方），其中Ⅰ区堆石料为556.41万m3（实方），Ⅱ区堆石料和下游排水通道堆石料为158.46万m3（实方），过渡料为129.43万m3（实方），反滤料为85.06万m3（实方），砾质土心墙料为176.43万m3（实方），接触粘土料为6.63万m3（实方），上下游块石护坡10.75万m3（实方）。

溢洪道控制段回填石渣1.56万m3（实方），拦污漂四周石渣填筑0.06万m3（实方），发电厂房厂前区场地回填石渣22.64万m3（实方）。

近坝库岸防护工程右岸弃渣平台弃渣碾压147.44万m3（实方）。

大坝上下游围堰填筑总量为155.57万m3（实方），其中石渣填筑139.44万m3（实方），过渡料填筑11.50万m3（实方），砾质土料2.28万m3（实方），垫层料3.24万m3（实方）。

弃渣平台表面大块石理砌

窝戛沟石料场位于坝址下游5.5km~6.5km处右岸山坡，窝戛沟石料场根据地形地貌，地质条件及地理区位分布，分两期开采。规划开挖有用料约104万m3，无用料约47万m3，其中一期开采有用料约42万m3，无用料约20万m3；二期开采有用料约62万m3，无用料约27万m3。本承包人进行二期开采。

丹坞堑石料场位于坝址下游约12.5km处右岸山坡，由其它承包人开采，本承包人购买成品石料。

根据招标文件要求，优先采用窝戛沟石料场开采石料作为Ⅱ区堆石料和下游排水通道堆石料，不足部分在丹坞堑石料场购买。

坝址左岸土料场位于坝址下游1.5km~2.0km处左岸山坡，坝址左岸土料场根据地形地貌，地质条件及地理区位分布，分A、B两区开采。A区无用层平均厚度约0.5m，有用层厚度2.1～7.8m，规划开采有用土料约46.0万m3，无用料约4.3万m3；B区无用层平均厚度约0.5m，有用层厚度1.9～7.6m，规划开采有用土料约25.0万m3，无用料约3.0万m3。A、B区共规划开采有用土料约71.0万m3，无用料约7.3万m3。

苗尾寨土料场位于坝址上游约2.5km处右岸山坡，坝址左岸土料场根据地形地貌，地质条件及地理区位分布，分A、B两区开采。A区无用层平均厚度约0.5m，有用层厚度3.3～16.5m，规划开采有用土料约198.0万m3，无用料约11.40万m3；B区（备用）无用层平均厚度约0.4m，有用层厚度2.4～13.6m，规划开采有用土料约38.0万m3，无用料约4.4万m3。A、B区共规划开采有用土料约236.0万m3，无用料约15.8万m3。

根据招标文件提供的料源以及本工程大坝填筑分期情况、施工进度安排，本工程的料源利用规划如下：

（1）上、下游围堰填筑料采用溢洪道开挖石渣料直接填筑，围堰所需砾质土料采用坝址左岸土料场B区土料，垫层料从窝戛沟砂石加工系统购买，过渡料从苗尾寨过渡料场回采；

（2）溢洪道控制段回填石渣、拦污漂四周石渣、发电厂房厂前区场地回填石渣取自坝前存渣场；

（3）近坝库岸防护右岸弃渣平台（1355m~1385m）由尾水渠开挖弃渣；

（4）大坝Ⅰ区堆石料全部采用溢洪道开挖有用料；

（5）大坝Ⅱ区堆石料和下游排水通道堆石料所需石料优先从窝戛沟石料场开采中石油信息数据大楼工程电动吊篮施工方案.doc，不足部分从丹坞堑石料场购买；

（6）大坝过渡料部分从苗尾寨过渡料存料场回采，部分从丹坞堑石料场购买；

（7）大坝反滤料全部从丹坞堑砂石加工系统购买；

（8）大坝上下游干砌块石护坡和浆砌石护坡从丹坞堑石料场购买；

（9）大坝接触粘土料从丹梯村土料场开采；

（10）大坝砾质土心墙料从坝址左岸土料场A区和苗尾寨土料场A区开采湖南省公路工程标准施工监理招标文件(2019年版)（根据湘交基建[2019[246号文修订 湖南省交通运输厅发布2020年1月），从苗尾寨土料存料场回采；