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挡沙坝施工方案
一、工程概况
1.1 工程背景
本挡沙坝工程位于风沙活动频繁区域，主要功能为拦截风沙流中的沙粒，防止沙丘前移对周边农田及基础设施造成侵蚀。工程区域地形以缓坡沙地为主，地表覆盖松散风积沙，下伏地层为粉质黏土，地下水位埋深大于5m。根据勘察数据，场区土壤最大干密度1.65g/cm³，地基承载力特征值120kPa，需进行换填处理以满足坝体稳定性要求。
1.2 主要技术参数
项目
设计指标
备注
坝体结构形式
重力式浆砌石挡墙
坝顶设溢流口
坝顶长度
150m
沿主导风向垂直布置
最大坝高
5.8m
坝底宽4.2m，顶宽1.5m
迎/背水面坡比
1:0.3/1:0.5
背水面设平台宽0.8m
基础形式
换填碎石垫层+C15混凝土底板
垫层厚30cm，底板厚20cm
挡沙材料
MU40浆砌片石（M10水泥砂浆）
片石单块重量≥30kg
防渗等级
渗透系数≤1×10⁻⁷cm/s
坝后设土工膜防渗层
1.3 工程地质与气象条件
施工区域属温带大陆性气候，多年平均风速3.2m/s，最大瞬时风速22m/s，主导风向西北风。雨季集中在6-9月，需做好施工期排水措施。场地土层分布自上而下为：①风积沙（厚0.5-1.2m，松散）；②粉质黏土（厚2.0-3.5m，可塑）；③强风化砂岩（中风化层承载力300kPa）。
二、施工总体部署
2.1 施工分区与流程
工程划分为三个施工段：
· Ⅰ段（K0+000-K0+050）：优先施工坝体基础及防渗系统
· Ⅱ段（K0+050-K0+100）：同步进行坝体砌筑与排水设施施工
· Ⅲ段（K0+100-K0+150）：完成坝体收尾及坝后植被恢复
总体流程：测量放线→清表削坡→基坑开挖→地基处理→基础施工→坝体砌筑→防渗系统→排水设施→坝顶工程→验收。
2.2 资源配置
· 材料：储备片石（5000m³）、碎石（800m³）、水泥（32.5级普通硅酸盐水泥，600t）、中砂（1200m³）、HDPE土工膜（1.5mm厚，800m²）
· 设备：反铲挖掘机（2台，1m³斗容）、装载机（1台，3m³）、振动碾（1台，2.5t）、砂浆搅拌机（2台，350L）、全站仪（1台）、水准仪（2台）
· 人员：项目经理1人、技术负责人1人、施工员3人、质检员2人、安全员2人、砌筑工25人、普工30人，特种作业人员持证上岗。
2.3 施工平面布置
· 材料堆放区：划分片石区（硬化地面+防雨棚）、砂石料仓（分隔堆放，设挡墙）、水泥罐（带防潮层）
· 加工区：设置钢筋加工棚（30m²）、模板堆放区（50m²）
· 临时设施：项目部（150m²）、工人宿舍（200m²）、配电室（10m²），均采用彩钢板搭建
· 排水系统：沿施工区周边开挖截水沟（深50cm，宽40cm），低洼处设集水井（直径1m，深1.5m），配备潜水泵4台。
三、施工准备
3.1 技术准备
1. 图纸会审：组织设计、监理单位核对坝体轴线、基础埋深、防渗结构等关键参数，形成会审记录。
2. 测量控制网：布设3个永久性控制点（采用混凝土标桩），建立二级导线控制网，平面位置误差≤15mm，高程误差≤20mm。
3. 试验交底：确定砂浆配合比（水泥:砂=1:5.2，水灰比0.55），片石抗压强度≥30MPa，砂含泥量≤5%。
3.2 现场准备
1. 清表与场地平整：清除地表植被及腐殖土，用装载机推平场地，振动碾压实（压实度≥90%）。
2. 临时道路：修建施工便道（宽4m，级配砂石基层+15cm厚C20混凝土面层），每200m设错车道。
3. 水电接入：从附近电网接入380V电源，安装500kVA变压器1台，沿施工区架设架空线路；施工用水采用打井取水（井深30m），经沉淀过滤后使用。
3.3 材料验收
· 片石：表面无风化、裂纹，中部厚度≥20cm，每批进场需进行抗压强度试验（取样频率1000m³/组）。
· 水泥：进场时提供出厂合格证，存储期≤3个月，受潮结块水泥严禁使用。
· 土工膜：检测指标包括拉伸强度（≥16N/cm）、耐候性（紫外线照射200h无裂纹），焊接前进行试焊（合格标准：剥离强度≥3N/cm）。
四、主要施工方法
4.1 基础工程
4.1.1 基坑开挖
· 开挖方式：采用挖掘机分层开挖，深度3.5m，坡比1:0.75，坑底宽出基础边缘1m。
· 支护措施：坑壁采用编织袋装土回填（高1.2m，宽0.5m），每0.5m设一道竹跳板横向支撑。
· 排水措施：坑底设排水沟（深30cm，宽20cm）和集水井，采用潜水泵连续排水，确保水位低于作业面50cm。
4.1.2 地基处理
· 换填碎石：清除坑底淤泥后，分层回填级配碎石（粒径5-31.5mm），每层厚30cm，振动碾压实（压实度≥93%）。
· 混凝土底板：浇筑C15混凝土（厚20cm），采用平板振捣器振捣，表面拉毛处理，养护期≥7d（覆盖土工布洒水保湿）。
4.2 坝体砌筑
4.2.1 浆砌片石施工
1. 工艺流程：放线→铺浆→摆石→填缝→找平→养护
2. 砌筑要求：
o 采用“坐浆法”砌筑，灰缝厚度20-30mm，砂浆饱满度≥90%
o 片石大面朝下，上下错缝，内外搭接，每0.7m²设1块拉结石（长度≥坝体厚度的2/3）
o 每日砌筑高度≤1.2m，间歇期≥12h，停工时表面覆盖薄膜
3. 勾缝处理：采用M10水泥砂浆勾凸缝，缝宽30mm，深度20mm，表面压实抹光。
4.2.2 伸缩缝与沉降缝
· 设置位置：沿坝轴线每15m设一道，缝宽2cm，从基础贯穿至坝顶
· 施工方法：缝内填充聚乙烯闭孔泡沫板（厚2cm），外侧粘贴30cm宽橡胶止水带，用不锈钢压条固定。
4.3 防渗与排水系统
4.3.1 防渗层施工
· 土工膜铺设：坝体背水面先铺30cm厚砂砾垫层，再铺设HDPE土工膜，采用双轨热熔焊接（温度180-200℃，行走速度1.5m/min），搭接宽度10cm，焊后进行气压检测（压力0.2MPa，保压30min压降≤2%）。
· 保护层：土工膜上覆盖50cm厚黏土，压实度≥90%，表面铺设生态袋（装种植土）防护。
4.3.2 排水设施
· 坝体排水孔：在背水面距坝顶1.5m处设置Φ100mm PVC管（间距2m），管身钻Φ10mm透水孔（梅花形布置），外包土工布反滤层。
· 坝基排水：在底板下游侧设排水沟（宽30cm，深40cm），内填碎石，接入场外排水系统。
4.4 坝顶工程
· 路面施工：浇筑C20混凝土路面（厚15cm），设2%双向排水坡，切缝间距5m（深5cm），填缝采用沥青玛蹄脂。
· 防护栏杆：安装混凝土预制栏杆（高1.2m，间距2m），埋深50cm，采用M10水泥砂浆固定。
五、质量控制
5.1 原材料控制
· 片石：每批随机抽取3组进行抗压强度试验，不合格批次严禁使用。
· 砂浆：采用机械搅拌（时间≥90s），每台班制作3组试块（70.7mm立方体），28d抗压强度≥10MPa。
· 土工膜：每1000m²取样1组进行拉伸、撕裂试验，合格率100%。
5.2 工序验收
工序
检验项目
允许偏差
检验方法
基础开挖
底面高程
±30mm
水准仪测量（每20m1点）
坝体砌筑
轴线偏差
≤15mm
全站仪测量

断面尺寸
±50mm
钢尺量测（每10m1处）

垂直度
≤0.5%H
吊线法
防渗层
焊接强度
≥母材80%
现场剥离试验
排水孔
位置偏差
≤100mm
钢尺量测
5.3 质量通病防治
· 空洞、蜂窝：砌筑时采用“挤浆法”，大缝隙用碎石嵌实，严禁先填碎石后灌浆。
· 防渗层破损：铺设前清除尖锐杂物，焊接时避免焊枪停留时间过长，破损处采用补丁法修复（补丁直径≥30cm）。
· 边坡滑塌：基坑开挖后及时支护，雨期施工时覆盖彩条布，停工期间保持排水通畅。
六、安全措施
6.1 一般规定
· 安全教育：开工前对全员进行三级安全教育，每日开展班前安全技术交底，特种作业人员持证上岗。
· 防护设施：基坑周边设置1.2m高防护栏杆（刷红白警示漆），挂密目安全网，夜间设警示灯。
· 用电安全：采用TN-S接零保护系统，配电箱安装漏电保护器（动作电流30mA，动作时间0.1s），电缆架空高度≥2.5m。
6.2 专项安全措施
6.2.1 基坑开挖安全
· 严禁超挖，机械开挖时坑底预留30cm人工清底，挖掘机作业半径内禁止站人。
· 每日检查坑壁稳定性，发现裂缝、滑坡征兆立即停工，撤离人员并采取回填处理。
6.2.2 高处作业安全
· 坝体砌筑高度超过2m时搭设脚手架（立杆间距1.5m，横杆间距1.2m），脚手板满铺并固定，作业人员系安全带。
· 临边作业设置防护栏杆，工具放入工具袋，严禁抛掷物料。
6.2.3 防风措施
· 遇6级以上大风停止施工，对松散材料进行覆盖，机械设备停放至避风处并锚固。
· 施工区设置风速监测仪，实时预警（预警值15m/s）。
6.3 应急预案
· 坍塌事故：配备应急沙袋（1000袋）、挖掘机1台，发生坍塌时立即启动边坡加固方案（抛石压脚+坡顶卸载）。
· 火灾事故：施工现场每50m设置灭火器（4kg干粉灭火器，2具/组），油库单独设置并配备消防沙池（2m³）。
· 医疗急救：现场配备急救箱（含止血带、绷带等），与就近医院建立联动机制，急救响应时间≤30min。
七、进度计划与保障措施
7.1 关键线路
施工准备（15d）→基坑开挖（10d）→地基处理（7d）→基础施工（12d）→坝体砌筑（30d）→防渗系统（10d）→排水设施（8d）→坝顶工程（10d）→验收（5d），总工期97d。
7.2 进度保障
· 资源保障：材料储备量满足15d连续施工需求，设备备用率20%（如备用发电机1台）。
· 工序衔接：采用平行作业法（如基础施工与坝体砌筑同步进行），每日召开进度协调会。
· 气候应对：雨季提前储备防雨物资（彩条布2000m²、雨衣50套），大风天气调整作业时间（避开午后强风时段）。
八、验收标准
8.1 分部工程验收
· 基础工程：地基承载力≥150kPa，混凝土强度达标，表面平整度≤10mm/m。
· 坝体工程：断面尺寸符合设计，灰缝饱满，沉降缝顺直，无通缝、空洞。
· 防渗工程：土工膜无破损，焊接质量合格，渗透系数≤1×10⁻⁷cm/s。
8.2 竣工验收
· 外观：坝体线条顺直，勾缝平整，无裂缝、剥落，排水孔通畅。
· 资料：施工记录、试验报告、测量成果等齐全，签署完整。
· 性能测试：进行现场注水试验，渗流量≤0.5L/(m·d)，坝体稳定性系数≥1.25。
九、施工期环境保护
1. 扬尘控制：施工便道每日洒水3次（早中晚各1次），材料运输车辆覆盖篷布，出场前冲洗轮胎。
2. 噪声管理：昼间噪声≤70dB，夜间（22:00-6:00）禁止使用破碎机等强噪声设备，必要时设置声屏障。
3. 固废处理：建筑垃圾集中堆放，分类回收（可利用碎石用于垫层，废弃物运至指定弃渣场）。
4. 水土保持：施工结束后对临时占地进行植被恢复（种植沙蒿、柠条等固沙植物），覆盖率≥80%。
本方案严格遵循《碾压式土石坝施工规范》（SL/T 848—2025）、《公路风积沙防治技术规范》（DB63/T 1859.2-2020）等标准，施工过程中接受监理单位全程监督，确保工程质量与安全。