水電站大壩土石圍堰施工方案一、工程概況1.1工程基本情況本工程為水電站大壩施工期臨時擋水建筑物，采用土石混合圍堰結(jié)構(gòu)，設(shè)計軸線全長380m，最大堰高28m，頂寬6m，迎水面坡比1:2.5，背水面坡比1:2.0。圍堰設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，對應(yīng)洪水位162.5m，堰頂高程163.2m，高出設(shè)計洪水位0.7m。根據(jù)地質(zhì)勘察資料，堰基覆蓋層為第四系松散砂卵石層，厚度3.5-5.8m，下伏基巖為中風(fēng)化砂巖，滲透系數(shù)1.2×10?3cm/s。1.2水文氣象條件工程區(qū)域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，多年平均降水量1420mm，其中6-9月占全年70%。施工期（11月至次年4月）多年平均水位152.3m，最低水位149.8m，最大日流量變化率120m3/s。根據(jù)最新水文分析，施工期可能遭遇的最大短時強降雨為150mm/24h，需在圍堰設(shè)計中考慮相應(yīng)排水措施。1.3主要技術(shù)參數(shù)項目技術(shù)指標(biāo)項目技術(shù)指標(biāo)堰體總方量18.6萬m3防滲結(jié)構(gòu)1.5mmHDPE土工膜+黏土心墻防滲心墻滲透系數(shù)≤1×10??cm/s壓實度要求黏土心墻≥96%，堰殼≥93%反濾層結(jié)構(gòu)級配砂礫料（30cm）坡腳防護20-30cm塊石護腳排水系統(tǒng)集水井+Φ150mm排水管安全超高0.7m二、施工總體部署2.1施工分區(qū)將圍堰工程劃分為三個施工段：1#段（0+000-0+150）為河床主河道段，采用水上填筑工藝；2#段（0+150-0+280）為岸坡過渡段，需進行坡面修整；3#段（0+280-0+380）為陸域段，采用常規(guī)填筑方法。各施工段設(shè)置獨立的排水系統(tǒng)和施工便道，確保平行作業(yè)互不干擾。2.2施工流程施工準(zhǔn)備→測量放樣→堰基清理→水下清淤→防滲墻施工→黏土心墻填筑→堰殼土石填筑→反濾層鋪設(shè)→護坡施工→排水系統(tǒng)建設(shè)→圍堰加固→竣工驗收。其中防滲墻施工與黏土心墻填筑為關(guān)鍵線路，總工期控制在90天內(nèi)。2.3資源配置機械設(shè)備配置：土石方機械：220型挖掘機4臺、D85推土機2臺、20t振動壓路機2臺、15t自卸汽車25輛防滲施工設(shè)備：液壓抓斗成槽機1臺、土工膜焊接機3臺、注漿泵2臺排水設(shè)備：Φ150mm污水泵6臺（備用2臺）、輕型井點降水系統(tǒng)2套測量監(jiān)測設(shè)備：全站儀1臺、水準(zhǔn)儀2臺、GNSS位移監(jiān)測系統(tǒng)1套、滲壓計18支材料儲備：黏土：選用黏聚力≥18kPa的粉質(zhì)黏土，已完成料場選址2處，儲備量2.5萬m3（設(shè)計用量的1.2倍）砂礫料：級配良好的河砂卵石，最大粒徑≤30cm，含泥量≤5%，儲備量8萬m3塊石料：中風(fēng)化花崗巖，單軸抗壓強度≥30MPa，粒徑20-50cm，儲備量3萬m3土工材料：1.5mm厚HDPE土工膜（兩布一膜），幅寬6m，CBR頂破強力≥3.2kN三、關(guān)鍵施工工藝3.1堰基處理清基施工：采用PC220挖掘機配合人工清理堰基范圍內(nèi)的植被、腐殖土及障礙物，清理深度不小于0.5m。對于水下部分，采用長臂挖掘機結(jié)合抓斗船進行清淤，清淤至新鮮基巖面，淤泥棄置指定堆場。清基完成后，采用20t振動壓路機對堰基進行碾壓處理，壓實度≥90%，碾壓遍數(shù)不少于6遍。防滲墻施工：在堰基軸線處采用液壓抓斗成槽機施工混凝土防滲墻，墻厚60cm，深度穿過覆蓋層進入基巖0.5m。成槽過程中采用泥漿護壁，泥漿比重控制在1.15-1.25之間?；炷敛捎肅20防滲混凝土，坍落度18-22cm，通過導(dǎo)管法連續(xù)澆筑，墻段連接采用接頭管工藝，確保墻體連續(xù)完整。3.2黏土心墻施工心墻采用分層填筑，每層厚度30cm，采用后退法卸料，推土機平倉。碾壓采用20t振動壓路機，行駛速度控制在1.5-2km/h，碾壓方向平行于軸線，錯距50cm，碾壓6-8遍。施工中嚴格控制土料含水率，最優(yōu)含水率18.5%±2%，當(dāng)含水率過高時采用翻曬處理，過低時灑水增濕。心墻與防滲墻連接部位采用搭接處理，搭接寬度1.5m，鋪設(shè)1.2m寬土工膜過渡。為確保心墻整體性，每日填筑高度不超過1.5m，相鄰層面間隔時間不小于8小時，施工縫處鋪設(shè)20cm厚黏土薄層并加強碾壓。3.3堰殼填筑堰殼采用當(dāng)?shù)厣奥咽?，最大粒徑不超過30cm，含泥量≤5%。填筑采用進占法施工，分層厚度50cm，推土機攤鋪平整后，采用20t振動壓路機碾壓4-5遍。為保證心墻與堰殼結(jié)合緊密，在接觸面3m范圍內(nèi)采用輕型壓路機（12t）碾壓，碾壓方向垂直于軸線。水上部分填筑從兩岸向中間推進，在河道中心形成合龍段。合龍前需清理河床雜物，采用大塊石（50-80cm）平拋墊底，合龍段長度控制在10m以內(nèi)，選擇在低水位時段（水位低于151.0m）突擊施工，確保一次合龍成功。3.4防滲系統(tǒng)施工土工膜鋪設(shè)：在迎水面坡鋪設(shè)1.5mm厚HDPE土工膜，采用雙軌熱熔焊接工藝，搭接寬度10cm。焊接前需對膜面進行清理，確保無油污、雜物。焊接溫度控制在180-200℃，行走速度1.5-2m/min，焊接完成后進行氣壓檢測（氣壓0.2MPa，保持30s無壓降），合格率需達到100%。反濾層施工：在土工膜與堰殼之間設(shè)置30cm厚級配砂礫料反濾層，分兩層鋪設(shè)，每層15cm，采用人工攤鋪，輕型壓路機碾壓。反濾層顆粒級配需滿足D15/d85≤5，不均勻系數(shù)Cu=5-10，確保既能排水又能防止土顆粒流失。3.5護坡及防護工程坡腳防護：在迎水面坡腳采用20-30cm塊石護腳，寬度2m，厚度0.8m，采用人工擺砌，塊石間縫隙用小石填塞。護腳基礎(chǔ)需開挖至穩(wěn)定地層，若遇軟基則采用碎石墊層處理，厚度不小于30cm。坡面防護：迎水面土工膜上鋪設(shè)50cm厚袋裝土保護層（裝土量為袋容量的60%），袋體采用聚丙烯編織袋，順坡向鋪設(shè)，上下層錯縫搭接，袋口采用尼龍繩綁扎。背水面采用植被混凝土生態(tài)護坡，厚度10cm，混合草灌種子（狗牙根:紫花苜蓿=3:1），確保施工完成后60天內(nèi)植被覆蓋率達到70%。三、排水系統(tǒng)施工3.1基坑排水在圍堰內(nèi)側(cè)坡腳處設(shè)置30cm×40cm磚砌排水溝，坡度1%，間隔50m設(shè)置80cm×80cm×100cm集水井。集水井采用C15混凝土澆筑，內(nèi)置Φ150mm污水泵，揚程≥15m，流量50m3/h。施工期間保持基坑水位低于作業(yè)面0.5m，排水系統(tǒng)需24小時運行，配備雙電源保障。3.2堰體排水在背水面坡腳設(shè)置截水溝，攔截坡面徑流。在堰體內(nèi)部設(shè)置豎向排水孔，采用Φ100mmPVC管，梅花形布置，間距3m，深入堰體3m，管身梅花形開孔（孔徑10mm），外包土工布反濾層。排水孔與集水井相連，形成完整排水體系。四、施工質(zhì)量控制4.1材料質(zhì)量控制土料：每5000m3進行一次擊實試驗，控制最優(yōu)含水率18-22%，最大干密度≥1.75g/cm3。進場土料需進行篩分，剔除粒徑＞50mm的顆粒，有機質(zhì)含量≤5%。石料：塊石單軸抗壓強度≥30MPa，軟化系數(shù)≥0.75，針片狀含量≤15%。進場時按批次進行表觀密度和吸水率檢測，不合格材料嚴禁使用。土工材料：HDPE土工膜需提供廠家合格證及檢測報告，進場后抽樣檢測其拉伸強度（≥23MPa）、CBR頂破強力（≥3.2kN）、耐環(huán)境應(yīng)力開裂（≥1000h）等指標(biāo)，合格率需達到100%。4.2施工過程控制壓實度檢測：采用環(huán)刀法（黏土心墻）和灌砂法（堰殼）進行壓實度檢測，每500m2檢測1組，黏土心墻壓實度≥96%，堰殼≥93%。對檢測不合格區(qū)域需重新碾壓并加倍取樣復(fù)查。防滲施工：土工膜焊接質(zhì)量采用氣壓檢測（0.2MPa，30s壓降≤2%）和真空檢測（負壓≥25kPa，保持30s），合格率100%。焊接接縫需進行剝離試驗，剝離強度≥6N/mm。幾何尺寸控制：采用全站儀按20m間距進行斷面測量，確保堰頂高程偏差≤±50mm，軸線偏差≤±100mm，邊坡坡度偏差±1%。每填筑3層進行一次全面斷面復(fù)核，及時調(diào)整施工參數(shù)。4.3質(zhì)量檢測計劃檢測項目檢測頻率標(biāo)準(zhǔn)要求檢測方法土料含水率每2000m318-22%酒精燃燒法壓實度每500m2/點心墻≥96%環(huán)刀法土工膜焊接質(zhì)量每100m接縫/1點氣壓檢測合格氣壓檢測法滲透系數(shù)每500m心墻/1組≤1×10??cm/s注水試驗邊坡坡度每20m/點±1%坡度尺五、安全生產(chǎn)保證措施5.1危險源辨識與控制根據(jù)施工特點，辨識出重大危險源5項：圍堰坍塌、高處墜落、觸電、機械傷害、淹溺。針對每項危險源制定專項控制措施，如圍堰坍塌風(fēng)險控制需嚴格控制填筑速率（≤1.5m/天），加強變形監(jiān)測；高處墜落防護需設(shè)置1.2m高防護欄桿，滿掛安全網(wǎng)，作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶。5.2專項安全技術(shù)措施水上作業(yè)安全：所有水上施工設(shè)備配備GPS定位系統(tǒng)和救生設(shè)備，作業(yè)人員穿戴救生衣。設(shè)置水上警戒區(qū)，配備巡邏艇，嚴禁非施工船舶進入。當(dāng)水位超過155.0m或風(fēng)力達到6級時，停止水上作業(yè)。用電安全：施工現(xiàn)場采用TN-S接零保護系統(tǒng)，設(shè)置三級配電兩級保護。配電箱采用防雨型，漏電保護器動作電流≤30mA，動作時間≤0.1s。水下照明采用防水燈具，電壓≤12V。機械作業(yè)安全：挖掘機、壓路機等機械作業(yè)半徑內(nèi)嚴禁站人，設(shè)置機械操作警示區(qū)。特種設(shè)備操作人員需持證上崗，每日作業(yè)前進行設(shè)備檢查，填寫《機械安全檢查表》。5.3監(jiān)測監(jiān)控措施變形監(jiān)測：沿圍堰軸線每50m設(shè)置一個監(jiān)測斷面，每個斷面布設(shè)3個沉降觀測點和2個位移觀測點。采用GNSS實時監(jiān)測系統(tǒng)，施工期監(jiān)測頻率1次/天，變形速率超過5mm/天需停工處理。滲流監(jiān)測：在堰體不同深度埋設(shè)18支滲壓計，監(jiān)測滲透壓力分布。在下游設(shè)置量水堰，監(jiān)測滲流量，當(dāng)滲流量突然增大（超過50m3/d）或出現(xiàn)渾濁時，立即啟動應(yīng)急預(yù)案。六、施工進度計劃6.1關(guān)鍵線路施工準(zhǔn)備（7天）→防滲墻施工（15天）→黏土心墻填筑（30天）→堰殼填筑（25天）→護坡及排水系統(tǒng)（15天）→竣工驗收（8天），總工期90天。其中黏土心墻填筑為控制性工序，需確保日均填筑強度≥800m3。6.2進度保障措施資源保障：儲備2.5萬m3黏土（設(shè)計用量的1.2倍），投入25輛自卸汽車確保運輸能力；技術(shù)保障：采用液壓抓斗成槽機（效率200m2/天）替代傳統(tǒng)沖擊鉆，提高防滲墻施工速度；組織保障：實行三班制連續(xù)作業(yè)，設(shè)置進度考核獎懲制度，每周召開進度協(xié)調(diào)會；應(yīng)急保障：儲備300kW柴油發(fā)電機1臺，確保停電時排水系統(tǒng)正常運行；備用水泵4臺，應(yīng)對突發(fā)降雨。七、環(huán)境保護措施7.1施工期環(huán)保措施廢水處理：設(shè)置三級沉淀池（總?cè)莘e50m3），施工廢水經(jīng)處理后回用，不外排。含油廢水需經(jīng)隔油池處理，油含量≤10mg/L方可排放。揚塵控制：土料運輸車輛必須加蓋篷布，出場前沖洗輪胎；施工現(xiàn)場主要道路硬化處理（20cm厚C20混凝土），配備灑水車（2輛），每日灑水4次，保持路面濕潤。噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備，破碎機、空壓機等設(shè)置隔音棚，晝間噪聲≤70dB，夜間≤55dB。夜間施工需辦理夜間施工許可，提前公告周邊居民。7.2生態(tài)保護在施工區(qū)周邊設(shè)置2m高圍擋，減少對周邊植被影響。施工結(jié)束后及時清理場地，恢復(fù)植被覆蓋率≥90%。嚴禁向河道棄渣，棄渣場需設(shè)置擋渣墻和截排水溝，防止水土流失。八、圍堰拆除方案8.1拆除時機當(dāng)大壩混凝土澆筑至160.0m高程（高于設(shè)計洪水位162.5m），且具備擋水條件后，方可進行圍堰拆除。拆除時間選擇在枯水期（11月-次年3月），確保拆除過程中河道行洪暢通。8.2拆除工藝采用分段拆除法，從下游向上游推進，首先拆除護坡及防滲結(jié)構(gòu)，然后拆除堰殼，最后拆除黏土心墻。陸上部分采用挖掘機直接開挖，水下部分采用長臂挖掘機配合抓斗船施工，嚴禁采用爆破拆除。拆除的土石方分類堆放，可利用料（約8萬m3）運至大壩填筑料場二次利用，棄渣運至指定棄渣場。8.3環(huán)保要求拆除過程中設(shè)置攔污網(wǎng)，防止碎屑進入河道。拆除完成后清理河床，確保河道斷面恢復(fù)至原河道80%以上，水流平順，無明顯雍堵。九、應(yīng)急預(yù)案9.1圍堰滲漏應(yīng)急處理當(dāng)發(fā)現(xiàn)圍堰滲漏時，立即啟動應(yīng)急預(yù)案：查明滲漏點位置及原因，若為局部滲漏，采用棉絮+土工布包裹沙袋堵塞；若滲漏量大，立即在背水面采用反濾層壓蓋（砂:碎石:塊石=1:2:3），厚度