大壩堆石施工方案設計一、工程概況1.1工程基本信息本工程為混凝土面板堆石壩，設計壩高135m，壩頂長230m，壩頂寬10m，壩頂高程▽615.6m。壩體上游邊坡1:2.75，下游邊坡1:3，下游壩坡每15m高度設置2m寬馬道。壩體結(jié)構(gòu)從上游至下游依次為混凝土面板、混凝土擠壓邊墻、墊層區(qū)（2A）、特殊墊層區(qū)（2B）、過渡區(qū)（3A）、主堆石區(qū)（3B）及低壓縮區(qū)，左岸壩軸線以上設置20m寬低壓縮區(qū)，以控制岸坡部位堆石體后期不均勻沉陷。1.2壩體填筑料設計參數(shù)壩料種類設計干密度（g/cm3）最大粒徑（mm）鋪料厚度（mm）孔隙率（%）碾壓遍數(shù)滲透系數(shù)（cm/s）墊層料（2A）2.20400400≤1861×10?3～1×10??特殊墊層料（2B）2.25300400≤1861×10?3～1×10??過渡料（3A）2.15300400≤208＞5×10?1主堆石料（3B）2.05800800≤218＞1×10?低壓縮區(qū)料2.18400800≤1910～12—1.3主要工程量土方開挖97463m3，石方開挖6364m3，主次堆石填筑約53.76萬m3，墊層及過渡料填筑約0.69萬m3，蓋重混凝土1308m3，固結(jié)灌漿471m，帷幕灌漿4038m，反滲排水管布置6根φ200鋼管總長約300m。二、施工準備2.1料場規(guī)劃與開采料場選擇灰?guī)r、砂巖類巖性，石質(zhì)堅硬（飽和抗壓強度≥35MPa，軟化系數(shù)Kd≥0.8），密度≥2.65t/m3。開采前清除表層腐質(zhì)土0.5m，采用梯段爆破法開采，爆破參數(shù)：孔深8～10m，孔徑110mm，孔距3.5m，排距3m，單孔裝藥量15～20kg。超徑石處理采用液壓破碎錘破碎，確保最大粒徑不超過設計值1.2倍。2.2碾壓試驗試驗場地選擇在壩址附近200m范圍內(nèi)，面積不小于20m×50m，分別對各類壩料進行碾壓試驗，確定施工參數(shù)：主堆石料：采用BW222D-4振動碾（激振力400kN，功率147kW），鋪料厚度80cm，碾壓速度2.5km/h，加水量10%（體積比），碾壓8遍后干密度達2.08g/cm3，孔隙率20.5%。低壓縮區(qū)料：采用BW219DH-3振動碾（激振力360kN），鋪料厚度80cm，碾壓12遍，加水量18%，干密度達2.20g/cm3，孔隙率18.8%。墊層料：20t自卸汽車后退法卸料，BW219DH-3振動碾碾壓6遍，灑水量8%，干密度2.22g/cm3。2.3施工設備配置設備類型型號/規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)振動碾BW222D-42臺工作質(zhì)量22t，激振力400kN，碾寬2.13m振動碾BW219DH-32臺工作質(zhì)量19t，激振力360kN自卸汽車20t70輛載重20m3，車廂容積12m3推土機TY320D2臺功率235kW，鏟刀容量4.5m3反鏟挖掘機3m35臺斗容3m3，最大挖掘半徑9.5m液壓破碎錘SB811臺沖擊能量2000J，工作壓力16MPa混凝土擠壓邊墻機HZJ-602臺行走速度1.2m/min，成型高度0.6m三、主要施工工藝3.1壩基處理清基處理：采用1m3反鏟清除表層腐殖土、植被及松散堆積物，開挖至強風化基巖面，壓實度≥90%。岸坡開挖坡度控制1:1.5，局部陡坎采用爆破修整，建基面起伏差≤15cm?；A加固：心墻基礎采用固結(jié)灌漿，孔距3m×3m梅花形布置，孔深6m，灌漿壓力0.5～1.0MPa，水泥采用P.O42.5級，灌漿結(jié)束標準：在設計壓力下，吸漿量＜0.4L/min持續(xù)30min。防滲處理：沿壩軸線布置單排帷幕灌漿，孔距1.5m，孔深深入相對不透水層（q≤3Lu）以下5m，斷層部位增設一排帷幕，排距1m，采用自上而下分段灌漿法，段長5m，灌漿壓力2.0～3.5MPa。3.2壩體填筑施工3.2.1填筑分區(qū)施工順序總體流程：混凝土擠壓邊墻施工→特殊墊層料（2B）→墊層料（2A）→過渡料（3A）→主堆石料（3B）→低壓縮區(qū)料，各區(qū)平行流水作業(yè)，層間搭接寬度≥2m。分區(qū)施工要點：墊層區(qū)：與趾板銜接部位采用人工攤鋪，厚度控制40cm，層面平整度誤差≤±3cm，采用手扶振動碾（激振力50kN）補壓邊角，碾壓方向平行壩軸線。過渡區(qū)：后退法卸料，反鏟平料，確保顆粒級配連續(xù)，最大粒徑≤300mm，超徑石（＞300mm）清除至主堆石區(qū)利用。主堆石區(qū)：進占法卸料，推土機平料，鋪料厚度80cm，允許偏差±5cm，20t自卸汽車卸料點間距控制3～5m，避免顆粒分離。低壓縮區(qū)：采用“薄層多遍”碾壓工藝，鋪料厚度80cm，碾壓12遍（先靜壓2遍，再振動碾壓10遍），每填筑3層進行沉降觀測，累計沉降率應≥3%。3.2.2反滲壓水處理在壩體上游區(qū)布置6根φ200mm反滲排水管，管長50m/根，管材為Q235B鋼管，梅花形布孔（孔徑10mm，孔距15cm），花管段外包透水土工布（滲透系數(shù)1×10?2cm/s），管內(nèi)填充2～10cm碎石。排水管進口延伸至趾板混凝土面，出口設閥門控制，在壩前蓋重料填筑前完成封堵。3.3壩料運輸與攤鋪運輸管理：不同壩料采用顏色標識車輛，墊層料用藍色車廂，過渡料用黃色車廂，主堆石料用紅色車廂，卸料前沖洗輪胎，避免泥土混入。攤鋪控制：墊層料、過渡料采用后退法卸料，形成臺階狀料堆，反鏟平料時保證顆粒分布均勻，避免粗細料分離。主堆石料采用進占法卸料，推土機沿平行壩軸線方向推平，坡度控制1:1.5，局部凹陷處采用級配良好的小粒徑石料填補。鋪料過程中用水準儀每500m2設1個高程控制點，每層鋪料厚度檢測頻率不低于2點/1000m2。3.4碾壓施工碾壓參數(shù)：振動碾行走速度：墊層料2.0km/h，主堆石料2.5km/h，低壓縮區(qū)2.2km/h。錯距寬度：21.3cm（碾寬213cm，重疊10%），碾壓方向平行壩軸線，端頭部位增加1遍碾壓。加水量控制：主堆石料灑水10%（體積比），采用壩外加水站（2個，每小時供水100m3）與壩面灑水車聯(lián)合供水，確保碾壓前含水量達最優(yōu)含水率±1%。特殊部位處理：岸坡結(jié)合部：超挖50cm后回填過渡料，采用小型振動碾（激振力120kN）碾壓，搭接寬度≥1.5m。反滲排水管周圍：采用人工鋪填粒徑10～20cm碎石，小型沖擊夯（夯擊能300kJ）夯實，壓實度≥95%。四、質(zhì)量控制措施4.1原材料質(zhì)量控制壩料進場檢驗：每5000m3檢測1組，主堆石料含泥量≤5%，軟弱顆粒含量≤8%；墊層料顆粒級配要求：d10=0.5mm，d50=8mm，不均勻系數(shù)Cu=30～50。料場質(zhì)量管控：劃分開采區(qū)（A、B、C區(qū)），A區(qū)供主堆石料，B區(qū)供過渡料，C區(qū)供墊層料，不同料區(qū)設置隔離墻（高度2m），防止混料。4.2施工過程控制鋪料厚度檢測：采用鋼卷尺每1000m2測3點，允許偏差±5cm，超厚部位采用反鏟挖除，欠厚部位補料后重新碾壓。壓實質(zhì)量檢測：干密度：主堆石料每5000m3檢測1組，采用灌水法，合格率≥90%，不合格點干密度不低于設計值的98%?？紫堵剩簤|層料每2000m3檢測1組，采用灌水法與密度計法對比，孔隙率≤18%。滲透系數(shù)：過渡料每10000m3做1次滲透試驗，采用變水頭法，滲透系數(shù)＞5×10?1cm/s。接縫處理：相鄰填筑區(qū)采用臺階式搭接，臺階寬度≥2m，高度與鋪料厚度一致，搭接部位增加2遍碾壓。4.3質(zhì)量驗收標準壩體填筑：表面平整度≤5cm/2m，高程偏差±30cm，壩軸線偏差≤50mm。過渡料與墊層料界面：過渡料不得侵入墊層料區(qū)，墊層料可侵入過渡料區(qū)≤200mm。低壓縮區(qū)沉降：施工期沉降率≥3%，竣工后6個月殘余沉降量≤50mm。五、安全施工措施5.1高空作業(yè)安全壩坡設置安全繩（φ12mm錦綸繩），每50m設1個固定錨點，作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶。馬道外側(cè)設置1.2m高防護欄桿，欄桿立柱間距2m，底部設20cm高擋腳板，欄桿刷紅白警示漆（間距40cm）。5.2機械設備安全振動碾配備倒車雷達和影像系統(tǒng)，夜間施工安裝LED警示燈（閃爍頻率1Hz），司機持證上崗，每年復審1次。自卸汽車卸料時，壩頂邊緣設置擋車墩（C20混凝土，尺寸1m×1m×0.8m），間距5m，輪胎與擋車墩距離≥1.5m。5.3爆破作業(yè)安全爆破警戒范圍：距爆破點300m，設3個警戒崗，采用對講機（頻率450MHz）聯(lián)絡，爆破前15min發(fā)出預警信號，爆破后5min檢查確認安全方可解除警戒。炸藥庫設置在距壩址1km以外，采用雙圍墻（內(nèi)圍墻高3m，鐵絲網(wǎng)；外圍墻高2m，實體墻），配備4具MFZ/ABC4型滅火器，庫區(qū)安裝紅外監(jiān)控系統(tǒng)。5.4度汛應急措施汛期（6～8月）儲備2臺200kW柴油發(fā)電機，3臺Φ200mm水泵（揚程50m），在壩腳設置集水坑（容積50m3）。編制度汛應急預案，每月組織1次應急演練，演練內(nèi)容包括人員疏散（疏散路線圖張貼于施工區(qū)）、設備轉(zhuǎn)移、基坑排水等。六、環(huán)境保護措施6.1施工廢水處理設置3級沉淀池（總?cè)莘e100m3），廢水經(jīng)沉淀后回用（用于灑水降塵），沉淀池每月清淤1次，淤泥運至棄渣場堆放。油料庫房設置防滲池（采用HDPE土工膜，厚度1.5mm），防滲池容積為最大油罐容積的1.2倍，防止油料泄漏污染土壤。6.2揚塵控制上壩公路每天灑水4次（8:00、11:00、14:00、17:00），采用霧炮機（射程30m）降塵，能見度低于100m時停止爆破作業(yè)。料場開采采用濕法作業(yè)，爆破前灑水（含水率≥5%），運輸車輛加蓋篷布（覆蓋率100%），篷布邊緣下垂至車廂側(cè)板20cm。6.3棄渣管理棄渣場設置擋渣墻（漿砌石，高度5m，頂寬1m，邊坡1:0.5），底部設截排水溝（斷面0.5m×0.5m），溝內(nèi)鋪設土工布（滲透系數(shù)1×10?3cm/s）。棄渣分層碾壓（每層厚度50cm，碾壓4遍），頂面坡度≥2%，棄渣完成后覆蓋30cm厚種植土，播撒草籽（狗牙根與紫花苜?；旌?，比例1:1）。七、施工進度計劃7.1關(guān)鍵線路壩基開挖（52天）→蓋重混凝土澆筑（50天）→帷幕灌漿（77天）→壩體填筑（180天）→面板施工（90天），總工期480天。7.2進度保障措施高峰期投入20t自卸汽車70輛，確保日填筑強度≥3000m3，設置2個料場開采工作面（左、右岸各1個），保證上壩料供應。采用BIM技術(shù)進行進度模擬，每周對比實際進度與計劃進度，偏差超過5%時，增加1個作業(yè)班組（30人），延長作業(yè)時間至16小時（白班8:00～18:00，夜班20:00～2:00）。八、監(jiān)測與驗收8.1施工期監(jiān)測沉降觀測：在壩頂、馬道設置沉降標點（不銹鋼材質(zhì)，直徑20mm，頂部刻十字線），采用水準儀（精度±0.5mm）觀測，填筑期每3天1次，竣工后每月1次。滲流監(jiān)測：在反滲排水管出口設量水堰，采用水位計（精度±1mm）測量滲流量，正常滲流量應＜0.5L/s，異常時加密監(jiān)測至每2小時1次。8.2竣工驗收資料提交壩體填筑壓實度檢測報告（含每