巖坎圍堰施工方案設(shè)計(jì)一、工程概況與設(shè)計(jì)參數(shù)1.1工程地質(zhì)條件本工程位于山區(qū)河道巖質(zhì)河床段，施工區(qū)域河床覆蓋層厚度0.5-1.2m，下伏中風(fēng)化砂巖，巖層單軸抗壓強(qiáng)度35-45MPa。河道常水位102.3m，歷史最高洪水位105.8m，施工期最大流速2.5m/s，水位變幅可達(dá)3.5m。根據(jù)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，巖坎基礎(chǔ)需嵌入新鮮巖層深度不小于0.8m，堰體軸線長(zhǎng)126m，呈折線型布置，轉(zhuǎn)彎半徑15m。1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)主體結(jié)構(gòu)采用"巖坎+鋼板樁復(fù)合結(jié)構(gòu)"形式，具體參數(shù)如下：巖坎部分：頂寬5.0m，底寬18m，高度8.5m，迎水面坡度1:2.5，背水面坡度1:2.0，采用C25噴射混凝土護(hù)面（厚度150mm），內(nèi)置Φ12@200×200鋼筋網(wǎng)。鋼板樁部分：選用Q355D材質(zhì)拉森IV型鋼板樁，樁長(zhǎng)15m，鎖口采用Ω型止水結(jié)構(gòu)，單根樁寬400mm，厚度18mm，轉(zhuǎn)角處設(shè)置H型鋼（HW400×400）導(dǎo)向架。防滲體系：巖坎中部設(shè)置2m厚黏土心墻（滲透系數(shù)k≤1×10??cm/s），鋼板樁鎖口采用遇水膨脹橡膠止水條（膨脹倍率≥300%），底部鋪設(shè)復(fù)合土工膜（兩布一膜，滲透系數(shù)≤1×10??cm/s）。1.3荷載組合與穩(wěn)定計(jì)算設(shè)計(jì)荷載考慮以下組合：基本組合：自重+水壓力+土壓力+施工荷載（2kPa）特殊組合：基本組合+地震荷載（地震烈度VII度）+校核洪水（重現(xiàn)期100年）穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果：抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)：正常工況1.35，特殊工況1.20抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)：正常工況1.50，特殊工況1.30滲透穩(wěn)定：逸出坡降0.85，允許坡降1.20二、施工總體部署2.1施工流程規(guī)劃施工總流程采用"分區(qū)分段、先巖后樁"的原則，具體步驟如下：施工準(zhǔn)備階段（7天）：測(cè)量放樣、設(shè)備進(jìn)場(chǎng)、材料檢驗(yàn)巖坎開挖階段（14天）：鉆爆施工、坡面修整、基底處理防滲結(jié)構(gòu)施工（10天）：土工膜鋪設(shè)、黏土心墻填筑鋼板樁施工（12天）：導(dǎo)向架安裝、沉樁作業(yè)、鎖口處理堰體填筑階段（15天）：分層碾壓、坡面防護(hù)、排水系統(tǒng)驗(yàn)收與維護(hù)（持續(xù)）：沉降觀測(cè)、滲漏監(jiān)測(cè)、應(yīng)急處理2.2施工分區(qū)劃分將工程劃分為三個(gè)施工段：A段（0+000~0+040）：直線段巖坎施工，配置2臺(tái)液壓鉆機(jī)、1臺(tái)挖掘機(jī)B段（0+040~0+090）：轉(zhuǎn)彎段復(fù)合結(jié)構(gòu)施工，配置1臺(tái)振動(dòng)錘、1臺(tái)旋挖鉆C段（0+090~0+126）：直線段鋼板樁施工，配置1臺(tái)打樁機(jī)、2臺(tái)自卸車2.3資源配置計(jì)劃主要施工設(shè)備：鉆孔設(shè)備：液壓潛孔鉆（YQ100）3臺(tái)，地質(zhì)鉆機(jī)（XY-2）2臺(tái)挖掘設(shè)備：360型挖掘機(jī)2臺(tái)，長(zhǎng)臂挖掘機(jī)（18m）1臺(tái)壓實(shí)設(shè)備：20t振動(dòng)壓路機(jī)1臺(tái)，沖擊夯3臺(tái)打樁設(shè)備：液壓振動(dòng)錘（200kN）1臺(tái)，液壓拔樁機(jī)1臺(tái)混凝土設(shè)備：噴射機(jī)（PZ-5）2臺(tái)，混凝土攪拌站（HZS50）1座主要材料計(jì)劃：鋼材：鋼板樁1200m，型鋼35t，鋼筋28t土工材料：復(fù)合土工膜850㎡，止水條380m混凝土：C25噴射混凝土480m3，M7.5漿砌石320m3土料：黏土1800m3，級(jí)配砂石2500m3三、關(guān)鍵施工工藝3.1巖坎開挖與修整鉆爆施工采用預(yù)裂爆破技術(shù)，具體參數(shù)：鉆孔布置：預(yù)裂孔間距80cm，孔徑90mm，孔深5.5m，裝藥集中度0.3kg/m主爆孔：梅花形布置，孔距2.5m，排距2.0m，采用乳化炸藥（2#巖石），裝藥系數(shù)0.65起爆網(wǎng)絡(luò)：非電毫秒雷管（段別1-15段），導(dǎo)爆管傳爆，采用"V"型起爆順序坡面修整要求：采用液壓坡面修整機(jī)（坡度誤差≤1%），每50㎡設(shè)置一個(gè)坡度控制點(diǎn)局部超挖處采用C20混凝土回填（厚度≥300mm），欠挖處人工鑿除坡面平整度允許偏差±50mm，起伏差≤150mm/2m3.2鋼板樁施工工藝導(dǎo)向架安裝：采用雙層導(dǎo)向架結(jié)構(gòu)，上層標(biāo)高103.5m，下層標(biāo)高98.5m，采用I45a工字鋼焊接導(dǎo)向架軸線偏差≤30mm，高程偏差≤20mm，垂直度≤1‰轉(zhuǎn)角處設(shè)置3根定位樁（Φ609×16鋼管樁），入土深度8m沉樁作業(yè)：試樁：選取3根樁進(jìn)行試打，確定最佳參數(shù)（振動(dòng)力180kN，頻率20Hz，貫入度控制3cm/min）沉樁順序：從上游A10號(hào)樁開始，分左右兩側(cè)向下游推進(jìn)，最后在下游合龍垂直度控制：采用兩臺(tái)經(jīng)緯儀（正交方向）監(jiān)測(cè)，偏差≤1%，每根樁檢查次數(shù)不少于3次鎖口處理：采用黃油-瀝青混合物（配比1:1）捻縫，接縫滲漏量≤0.1L/(m·min)3.3防滲系統(tǒng)施工黏土心墻施工要點(diǎn)：土料控制：塑性指數(shù)18-23，含水量偏差±2%，最大干密度1.75g/cm3填筑工藝：分層厚度30cm，采用羊足碾碾壓（12遍），壓實(shí)度≥96%，環(huán)刀法取樣檢測(cè)（每500m3一組）接頭處理：縱向采用臺(tái)階搭接（寬度1.5m），橫向采用刨毛處理（深度≥5cm）復(fù)合土工膜施工：鋪設(shè)前檢查：基面平整度≤20mm/2m，無(wú)尖銳雜物焊接工藝：采用雙軌熱熔焊機(jī)，溫度180-200℃，行走速度1.5-2.0m/min，搭接寬度10cm檢測(cè)方法：氣壓檢測(cè)（0.2MPa，保持30s），真空檢測(cè)（負(fù)壓≥25kPa，保持30s），合格率100%四、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)4.1原材料質(zhì)量控制鋼材檢驗(yàn)：鋼板樁：每批次進(jìn)行力學(xué)性能（屈服強(qiáng)度≥355MPa，抗拉強(qiáng)度470-630MPa）和冷彎試驗(yàn)鋼筋：按60t為一批次，進(jìn)行屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率檢測(cè)焊接材料：焊條采用E5015，進(jìn)行熔敷金屬拉伸試驗(yàn)（每100kg一批次）土工材料檢驗(yàn)：復(fù)合土工膜：每10000㎡為一批次，檢測(cè)項(xiàng)目包括厚度（偏差±5%）、拉伸強(qiáng)度（≥10kN/m）、CBR頂破強(qiáng)力（≥3.2kN）止水條：每2000m為一批次，檢測(cè)膨脹倍率（≥300%）、耐水性（≥200%/168h）4.2分部分項(xiàng)工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)巖坎開挖工程：基底高程允許偏差：±50mm軸線偏差：≤100mm邊坡坡度：設(shè)計(jì)值±1%鋼板樁工程：樁頂高程：±100mm樁身垂直度：≤1%鎖口間隙：≤2mm合龍段偏差：≤150mm防滲工程：黏土心墻壓實(shí)度：≥96%土工膜焊接合格率：100%滲透系數(shù)：≤1×10??cm/s（黏土），≤1×10??cm/s（土工膜）4.3質(zhì)量檢測(cè)方法采用"三檢制+第三方檢測(cè)"相結(jié)合的方式：自檢：施工班組每道工序檢查，填寫《工序質(zhì)量評(píng)定表》互檢：施工隊(duì)之間交叉檢查，重點(diǎn)檢查隱蔽工程交接檢：工序交接時(shí)檢查，簽署《工序交接記錄》第三方檢測(cè)：委托具有資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)，對(duì)關(guān)鍵項(xiàng)目進(jìn)行抽樣檢測(cè)（比例不低于30%）五、安全專項(xiàng)措施5.1高處作業(yè)安全坡面作業(yè)設(shè)置雙層防護(hù)網(wǎng)（Φ12mm鋼絲繩，網(wǎng)格50×50cm），防護(hù)欄桿高度1.2m，擋腳板高度18cm作業(yè)人員配備雙鉤安全帶（抗拉力≥15kN），安全繩固定點(diǎn)每2m設(shè)置一處垂直運(yùn)輸采用載人吊籠（限載2人），設(shè)置防墜器（制動(dòng)距離≤1.5m）5.2爆破作業(yè)安全爆破警戒范圍：半徑300m，設(shè)置3個(gè)警戒哨位，爆破前15min清場(chǎng)雷管、炸藥管理：實(shí)行"雙人雙鎖"制度，建立出入庫(kù)登記臺(tái)賬啞炮處理：采用灌水法（深度≥50cm），禁止掏挖或二次引爆5.3水上作業(yè)安全施工平臺(tái)設(shè)置救生圈（每50m一個(gè)）、救生衣（每人一件）、應(yīng)急照明（連續(xù)照明≥8h）船只作業(yè)配備GPS定位系統(tǒng)和AIS避碰系統(tǒng)，夜間設(shè)置警示燈（紅色閃光燈，能見度≥2km）汛期施工：水位達(dá)到103.5m時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，停止作業(yè)并撤離人員5.4應(yīng)急預(yù)案滲漏應(yīng)急：輕微滲漏（<5L/min）：采用速凝水泥（初凝≤15min）封堵中度滲漏（5-20L/min）：采用棉絮+止水膠+速凝混凝土組合封堵嚴(yán)重滲漏（>20L/min）：立即啟動(dòng)備用排水系統(tǒng)（2臺(tái)Φ150污水泵，揚(yáng)程25m），同時(shí)采用雙液注漿（水玻璃+水泥漿，配比1:1）坍塌應(yīng)急：預(yù)警指標(biāo)：水平位移>5mm/d，沉降>10mm/d，裂縫寬度>5mm應(yīng)急措施：立即撤離人員，采用砂袋反壓（堆高2m），設(shè)置臨時(shí)鋼支撐（間距1.5m），必要時(shí)進(jìn)行坡頂卸載（卸載高度2m）六、施工監(jiān)測(cè)方案6.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容與頻率監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量監(jiān)測(cè)頻率控制標(biāo)準(zhǔn)坡頂沉降12個(gè)施工期1次/天，穩(wěn)定后1次/周日變化≤5mm，累計(jì)≤50mm水平位移12個(gè)施工期1次/天，穩(wěn)定后1次/周日變化≤3mm，累計(jì)≤30mm滲透壓力8個(gè)1次/2天超設(shè)計(jì)值80%預(yù)警鋼板樁應(yīng)力6個(gè)斷面1次/3天屈服強(qiáng)度80%預(yù)警地下水位10個(gè)觀測(cè)孔1次/天降深≤設(shè)計(jì)值1.2倍6.2監(jiān)測(cè)方法與儀器沉降監(jiān)測(cè)：采用精密水準(zhǔn)儀（DS05），閉合差≤±1.0√nmm（n為測(cè)站數(shù)）位移監(jiān)測(cè)：采用全站儀（測(cè)角精度1"，測(cè)距精度1mm+1ppm），極坐標(biāo)法測(cè)量應(yīng)力監(jiān)測(cè)：采用振弦式鋼筋計(jì)（精度±0.1%FS），頻率分辨率0.1Hz滲流監(jiān)測(cè)：采用滲壓計(jì)（量程0-500kPa，精度±0.25%FS），數(shù)據(jù)自動(dòng)采集（每小時(shí)1次）6.3數(shù)據(jù)處理與反饋建立三級(jí)預(yù)警機(jī)制：黃色預(yù)警：監(jiān)測(cè)值達(dá)到控制標(biāo)準(zhǔn)的80%橙色預(yù)警：監(jiān)測(cè)值達(dá)到控制標(biāo)準(zhǔn)的90%紅色預(yù)警：監(jiān)測(cè)值超過(guò)控制標(biāo)準(zhǔn)預(yù)警響應(yīng)：黃色預(yù)警時(shí)加密監(jiān)測(cè)（頻率加倍），橙色預(yù)警時(shí)分析原因并采取措施，紅色預(yù)警時(shí)立即停工并啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案七、環(huán)境保護(hù)措施7.1施工廢水處理設(shè)置三級(jí)污水處理系統(tǒng)：一級(jí)處理：沉淀池（3座串聯(lián)，總?cè)莘e500m3），去除懸浮物（SS去除率≥60%）二級(jí)處理：一體化凈水器（處理能力50m3/h），投加PAC（投加量50mg/L）三級(jí)處理：消毒池（采用紫外線消毒，劑量≥30mJ/cm2），處理后回用（回用率≥80%）7.2噪聲與揚(yáng)塵控制噪聲控制：破碎機(jī)設(shè)置隔音罩（降噪量≥25dB），夜間施工噪聲≤55dB（居民區(qū)）揚(yáng)塵控制：施工便道硬化（C20混凝土，厚度200mm），配備3臺(tái)霧炮機(jī)（覆蓋半徑30m），料場(chǎng)設(shè)置防塵網(wǎng)（2000目/㎡）7.3固體廢棄物管理分類處理：建筑垃圾分類存放（可回收、不可回收、危險(xiǎn)廢物）棄渣處理：鉆渣經(jīng)脫水（含水率≤30%）后運(yùn)至指定棄渣場(chǎng)（運(yùn)距8km）生活垃圾：設(shè)置分類垃圾桶（每50人一組），由環(huán)衛(wèi)部門定期清運(yùn)（1次/天）八、施工進(jìn)度計(jì)劃8.1關(guān)鍵線路計(jì)劃總工期：65日歷天（含7天備用期）關(guān)鍵線路：施工準(zhǔn)備→巖坎鉆爆→鋼板樁施工→防滲系統(tǒng)→堰體填筑→驗(yàn)收里程碑節(jié)點(diǎn)：第7天：完成施工準(zhǔn)備第21天：完成巖坎開挖第33天：完成鋼板樁施工第43天：完成防滲系統(tǒng)第58天：完成主體工程第65天：竣工驗(yàn)收8.2進(jìn)度保障措施資源保障：備用設(shè)備（1臺(tái)振動(dòng)錘、2臺(tái)挖掘機(jī)），材料儲(chǔ)備量≥30%技術(shù)保障：采用BIM技術(shù)進(jìn)行進(jìn)度模擬，提前7天預(yù)警延誤風(fēng)險(xiǎn)組織保障：實(shí)行周調(diào)度會(huì)制度，延誤超過(guò)3天啟動(dòng)趕工措施（增加作業(yè)面、延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間）九、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程9.1驗(yàn)收劃分分部工程：5個(gè)（巖坎工程、鋼板樁工程、防滲工程、堰體工程、監(jiān)測(cè)工程）分項(xiàng)工程：23個(gè)，檢驗(yàn)批：86個(gè)9.2驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)主控項(xiàng)目：巖坎斷面尺寸：允許偏差±50mm（頂寬、底寬、高度）鋼板樁垂直度：≤1%，鎖口滲漏量≤0.1L/(m·min)防滲性能：滲透系數(shù)≤設(shè)計(jì)值，無(wú)集中滲漏點(diǎn)壓實(shí)度：黏土心墻≥96%，堰體≥93%一般項(xiàng)目：表面平整度：混凝土面±5mm，土坡面±50mm鋼筋保護(hù)層厚度：允許偏差±