尾矿库坝体工程施工方案.doc

尾矿库坝体工程施工方案
一、工程概况
本工程为尾矿库坝体工程，采用碾压式土石坝结构形式，设计坝高65米，坝顶长度320米，坝顶宽度8米。根据《尾矿库安全规程》确定本尾矿库等别为Ⅲ等，相应的坝体构筑物级别为3级。施工范围包括初期坝、堆积坝、排水设施及安全监测系统，工程总工期18个月，其中坝体主体工程施工周期12个月。
二、施工准备
2.1 技术准备
组织技术人员进行图纸会审，编制详细的施工组织设计和专项施工方案。根据设计要求，在施工前完成以下技术准备工作：
· 建立施工测量控制网，在坝轴线两端设置永久性测量标石，平面控制采用四等导线测量，高程控制采用三等水准测量
· 编制施工阶段洪水调度方案，本工程施工第二阶段（临时导流设施封堵后）采用50年一遇的洪水标准
· 完成坝料碾压试验，确定各类坝料的最佳施工参数
2.2 现场准备
· 场地平整：清理坝区范围内的树木、草皮、树根、乱石及建筑物等，平整施工场地
· 施工道路：修建从料场至坝区的施工道路，道路宽度6米，最大纵坡不超过8%
· 供水供电：设置临时供水系统，供水量不小于200m³/h；安装315KVA变压器一台，满足施工用电需求
· 料场规划：划分土料场、石料场、反滤料场等，各料场设置分区标识和质量检验点
2.3 材料准备
· 土料：选用黏粒含量15-30%的中壤土，天然含水量控制在18-22%
· 石料：选用新鲜岩石轧制的块石，粒径50-300mm，饱和抗压强度不低于30MPa
· 反滤料：采用级配良好的砂砾料，不均匀系数Cu>5，曲率系数Cc=1-3
· 土工材料：HDPE土工膜（厚度1.5mm）、土工布（单位面积质量300g/m²）
三、坝基处理
3.1 坝基开挖
· 开挖范围：坝轴线上下游各30米，开挖深度按设计要求进行，一般为2-5米
· 开挖方式：采用挖掘机配合自卸汽车开挖，对于岩石基础采用浅孔爆破
· 边坡处理：坝基开挖边坡按1:2.5控制，开挖过程中及时修整边坡，防止坍塌
· 特殊处理：对坝基范围内的水井、泉眼采用灌浆封堵，对洞穴采用混凝土回填
3.2 坝基处理
· 清基处理：清除坝基表面的淤泥、腐植土、泥炭层等，清基深度不小于0.5米
· 碾压处理：采用20t振动压路机对坝基进行碾压，碾压遍数8-10遍，压实度不小于93%
· 特殊地基处理：对软土地基采用碎石桩处理，桩径500mm，桩距1.5米，梅花形布置
· 岸坡处理：对坝肩岸坡进行削坡处理，坡度不陡于1:2.5，局部陡坎处采用台阶式处理
四、筑坝材料控制
4.1 料场规划
· 土料场：规划面积20000m²，可开采量15万m³，剥离层厚度0.5米
· 石料场：规划面积15000m²，可开采量10万m³，岩石抗压强度不低于30MPa
· 反滤料场：选用天然砂砾料场，规划面积8000m²，可开采量5万m³
4.2 材料质量控制
· 土料：黏粒含量15-30%，塑性指数10-20，渗透系数<1×10⁻⁵cm/s
· 石料：最大粒径不超过坝体分层厚度的2/3，含泥量<5%，软化系数>0.75
· 反滤料：颗粒级配符合设计要求，不均匀系数Cu>5，含泥量<3%
· 每批材料进场前进行抽样检验，不合格材料严禁使用
4.3 材料加工与运输
· 土料加工：当天然含水量高于最优含水量时，采用翻晒法处理；低于最优含水量时，采用洒水法处理
· 石料加工：采用颚式破碎机破碎，筛分设备分级，确保级配符合设计要求
· 运输方式：采用15t自卸汽车运输，土料和石料分车运输，严禁混装
· 卸料管理：在坝面设置卸料区标识，指定专人指挥卸料，确保卸料均匀
五、坝体填筑
5.1 施工分区
坝体从上游到下游依次分为：
· 防渗体区：采用黏性土填筑，渗透系数<1×10⁻⁵cm/s
· 反滤层区：采用级配砂砾料填筑，分3层设置
· 过渡区：采用粒径5-20mm的碎石填筑
· 堆石区：采用块石填筑，粒径50-300mm
5.2 填筑工艺
· 铺料：采用进占法铺料，铺料厚度根据碾压试验确定为30cm（土料）、50cm（石料），采用推土机摊平，人工配合找平
· 碾压：土料采用20t振动压路机碾压，碾压方向平行坝轴线，碾压遍数8遍；石料采用25t振动压路机碾压，碾压遍数6遍
· 接缝处理：坝体横向接缝采用斜面搭接，坡度1:3，搭接宽度2米；纵向接缝采用台阶式搭接，台阶宽度1.5米
· 特殊部位处理：坝体与岸坡结合处，加宽碾压范围1米，采用小型振动碾辅助碾压
5.3 质量控制
· 含水量控制：黏性土料含水量控制在最优含水量±2%范围内，砂砾料含水量控制在4%以内
· 压实度控制：防渗体压实度不小于96%，堆石体相对密度不小于0.75
· 检测频率：每层填筑完成后，每1000m²取样1组，进行压实度检测
· 不合格处理：对压实度不合格区域，进行补压或挖除重填，直至合格为止
六、反滤层铺筑
6.1 材料要求
· 第一层（细反滤层）：粒径0.1-5mm，厚度30cm
· 第二层（中反滤层）：粒径5-20mm，厚度30cm
· 第三层（粗反滤层）：粒径20-50mm，厚度40cm
· 各层材料的颗粒级配应符合设计要求，严禁混有杂物
6.2 施工工艺
· 铺设顺序：从下至上逐层铺设，每层铺设完成并验收合格后，方可铺设上层
· 铺设方法：采用人工配合机械铺设，确保厚度均匀，表面平整
· 搭接处理：反滤层与坝体土料的搭接宽度不小于1.5米，采用台阶式搭接
· 压实处理：采用10t振动压路机轻碾2-3遍，确保反滤层稳定
6.3 质量控制
· 级配控制：每层铺设前进行级配检验，不合格材料不得使用
· 厚度控制：采用标杆控制铺设厚度，允许偏差±5cm
· 渗透性检测：每500m²取样1组，进行渗透系数检测，要求渗透系数>1×10⁻³cm/s
· 外观检查：表面平整，无明显凹凸不平，无杂物混入
七、护坡砌筑
7.1 干砌石护坡
· 砌筑范围：坝体上下游坡面，从坝顶至坝脚
· 材料要求：选用质地坚硬、表面平整的块石，单块重量不小于30kg
· 砌筑工艺：采用坐浆法砌筑，石块之间应错缝搭接，缝隙用小石块填塞紧密
· 砌筑参数：护坡厚度50cm，坡面坡度1:2.0（上游）、1:1.8（下游）
7.2 混凝土预制块护坡
· 预制块规格：60cm×60cm×10cm，C25混凝土浇筑
· 铺设方法：从下至上铺设，块体之间留2cm缝隙，用M10水泥砂浆勾缝
· 排水孔设置：每10m²设置一个排水孔，孔径5cm，采用PVC管，管内填充透水性材料
· 伸缩缝设置：沿坝轴线方向每20米设置一道伸缩缝，缝宽2cm，填塞沥青木板
7.3 质量控制
· 平整度：用2m靠尺检查，表面平整度允许偏差±3cm
· 坡度：每50米检查一处，坡度允许偏差±2%
· 排水孔：位置偏差不大于10cm，确保排水畅通
· 外观：表面平整，勾缝严密，无松动、断裂现象
八、排水设施施工
8.1 排水井施工
· 结构形式：采用钢筋混凝土框架式结构，内径3米，井深70米
· 施工工艺：采用沉井法施工，分节浇筑，每节高度3米，采用液压千斤顶下沉
· 钢筋工程：井壁钢筋采用双层双向布置，主筋直径20mm，间距20cm，保护层厚度5cm
· 混凝土工程：采用C30混凝土浇筑，抗渗等级P6，采用泵送混凝土，振捣密实
8.2 排水斜槽施工
· 结构形式：矩形断面，净宽2米，净高2.5米，采用钢筋混凝土结构
· 基础处理：采用换填碎石处理，换填深度1米，压实度不小于93%
· 施工工艺：分段浇筑，每段长度15米，设置伸缩缝，缝宽2cm
· 钢筋工程：侧墙主筋直径16mm，间距25cm，底板主筋直径20mm，间距20cm
8.3 质量控制
· 混凝土强度：每台班制作混凝土试块3组，28天抗压强度不小于设计值
· 结构尺寸：断面尺寸允许偏差±5cm，轴线偏差不大于10mm
· 抗渗性能：每500m³混凝土制作抗渗试块1组，抗渗等级不低于P6
· 外观质量：表面平整，无蜂窝、麻面，蜂窝面积不超过0.5%
九、监测设施安装
9.1 沉降观测
· 观测点布置：在坝顶、坝坡及坝脚处设置沉降观测点，纵向间距50米
· 观测设备：采用精密水准仪，按二等水准测量要求进行观测
· 观测频率：施工期每填筑10米高度观测一次，竣工后第一年每月观测一次
· 数据处理：建立沉降观测台账，绘制沉降-时间曲线，分析沉降规律
9.2 位移观测
· 观测点布置：在坝顶设置平面位移观测点，采用三角形观测网
· 观测设备：采用全站仪，按四等导线测量要求进行观测
· 观测频率：施工期每季度观测一次，竣工后每半年观测一次
· 预警值：水平位移预警值为50mm/年，当达到预警值时，加密观测频率
9.3 浸润线观测
· 观测孔布置：在坝体下游坡面上布置浸润线观测孔，孔深20-30米，间距50米
· 观测设备：采用测压管配合电测水位计进行观测
· 观测频率：正常情况下每月观测一次，汛期每周观测一次
· 数据分析：绘制浸润线分布图，确保浸润线低于坝体下游坡面
9.4 渗流量观测
· 观测设施：在排水井出口处设置量水堰，采用三角堰
· 观测设备：采用水位计测量堰上水头，计算渗流量
· 观测频率：每日观测一次，汛期增加观测次数
· 预警值：当渗流量突然增大或水质浑浊时，发出预警信号
十、质量控制及验收
10.1 质量控制体系
· 建立三级质量控制体系：班组自检、项目部复检、监理验收
· 制定质量责任制：明确各岗位质量职责，实行质量终身负责制
· 质量记录：做好施工原始记录、试验记录、隐蔽工程记录等资料
· 质量培训：对施工人员进行质量意识培训，特种作业人员持证上岗
10.2 中间验收
· 坝基处理验收：包括坝基开挖、清基、碾压等工序的验收
· 坝体填筑验收：每填筑5米高度进行一次中间验收
· 排水设施验收：包括排水井、排水斜槽等结构的验收
· 监测设施验收：包括观测点布设、设备安装等的验收
10.3 竣工验收
· 验收条件：完成设计文件规定的各项内容，施工质量符合设计要求
· 验收资料：施工总结报告、质量检验报告、监测资料等
· 验收程序：施工单位自检合格后，报请监理单位验收，再由建设单位组织竣工验收
· 验收标准：符合《尾矿设施施工及验收规范》及设计要求，各项指标达到合格标准
十一、安全与环保措施
11.1 安全措施
· 安全教育：对所有施工人员进行安全教育培训，考核合格后方可上岗
· 安全防护：高空作业设置安全网，坝坡设置安全护栏，作业人员佩戴安全帽、安全带
· 爆破安全：制定爆破专项方案，设置警戒区，由专业人员操作
· 防汛措施：汛期来临前，完成防汛物资储备，组建防汛抢险队伍
11.2 环保措施
· 粉尘控制：料场、施工道路设置洒水设施，运输车辆加盖篷布
· 噪声控制：选用低噪声设备，合理安排施工时间，避免夜间施工
· 废水处理：设置沉淀池，施工废水经处理后回用
· 弃渣处理：施工弃渣运至指定弃渣场，不得随意弃置
十二、施工进度计划
12.1 施工总进度
· 第1-2个月：施工准备及坝基处理
· 第3-14个月：坝体填筑（其中第3-8个月为初期坝施工，第9-14个月为堆积坝施工）
· 第10-15个月：反滤层及护坡施工
· 第12-16个月：排水设施施工
· 第15-17个月：监测设施安装
· 第18个月：竣工验收
12.2 进度保证措施
· 资源保障：配备足够的人员、设备和材料，确保施工连续进行
· 进度控制：每周召开进度协调会，及时解决影响进度的因素
· 赶工措施：关键线路上的工作，可采用增加作业面、延长作业时间等措施赶工
· 应急预案：制定进度延误应急预案，确保总工期目标实现
十三、结论与建议
本施工方案根据《尾矿设施施工及验收规范》和设计要求编制，涵盖了坝体工程的各个施工环节。施工过程中，应严格执行本方案的各项规定，确保工程质量和施工安全。建议在施工过程中加强与设计、监理单位的沟通，及时解决施工中出现的问题。同时，应加强施工监测，根据监测数据及时调整施工参数，确保坝体稳定。
通过科学组织、精心施工，本工程将达到设计要求，为尾矿库的安全运行奠定坚实基础。在工程完工后，应加强坝体的后期监测和维护，确保尾矿库长期安全稳定运行。