均质土坝施工方案(上报监理).docx

科特迪瓦共和国矿产能源部
法国科因贝利咨询公司

中国水电苏布雷项目经理部
均质土坝填筑施工方案

中文版

中国水电建设集团国际工程有限公司

SHD
3
DG
-
RP
007
-
A
2014/12/6
公司
阶段
结构

类型
序号

版本号
日期

科特迪瓦共和国矿产能源部
法国科因贝利咨询公司

中国水电苏布雷项目经理部
均质土坝填筑施工方案

中文版

A
2014.12.6
首次报送
周金龙
李科
陈勇

版本
日期
版本内容
起草
检查
批准
结果

SHD
3
DG
-
RP
007
-
A
2014/12/6
公司
阶段
结构

类型
序号

版本号
日期

（D）1+546~（D）2+029
均质土坝施工方案

批准：
审核：
拟稿：

目录
1.概况 - 3 -
2.参考文件及图纸 - 3 -
3.现场布置 - 4 -
3.1现场施工道路布置 - 4 -
3.2料源 - 4 -
3.3弃料 - 4 -
4.填筑施工 - 5 -
4.1基础处理 - 5 -
4.2坝料填筑施工工序 - 6 -
4.3各种填筑料的施工参数 - 7 -
4.4各种填筑料的施工工艺及上料顺序 - 7 -
4.5特殊部位处理 - 10 -
4.5.1沼泽地基础处理 - 10 -
4.5.2接头处理 - 10 -
4.5.3接坡处理 - 10 -
4.5.4监测设备的埋设和保护 - 11 -
5.填筑施工进度安排和资源配置 - 12 -
6.雨季施工 - 13 -
7.质量控制措施 - 13 -
7.1 质量管理体系 - 13 -
7.2填筑质量控制要点 - 14 -
7.3填筑保证措施 - 15 -
8.风险分析 - 15 -
均质土坝施工方案 1
1.概况 3
2.现场布置 3
2.1现场施工道路布置 3
2.2料源 4
2.3弃料 4
3.填筑施工 4
3.1基础处理 4
3.2坝料填筑施工工序 5
3.3各种填筑料的施工参数 6
3.4各种填筑料的施工工艺及上料顺序 7
3.5验收流程 9
3.6特殊部位处理 9
3.6.1沼泽地处理 9
3.6.2接头处理 10
3.6.3接坡处理 10
3.6.4监测设备的埋设和保护 11
4.填筑施工进度安排和资源配置 12
5.雨季施工 13
6.质量控制措施 13
6.1 质量管理体系 13
6.2填筑质量控制要点 13
6.3填筑保证措施 14

1.概况
主坝的均质土坝段主要有三段，桩号分别为：桩号为（D）10+546000~（D）20+029565，（D）0+929~（D）1+315，（D）1+546~（2+029）。的均质土坝坝轴线均为直线，坝顶高程为154.50m，坝顶宽度为8m，坝顶总长约483m1434m，最大坝高约7.5m，上游坝坡2.75H/1V，下游坝坡2.5 H/1V，下游坡高程147.00m设一宽为4.0m的马道。。
坝体中后部设2.0m厚度的竖向反滤层，反滤层顶高程为152.0m，坡度为0.2H/1V，并与坝体下游底部设0.6m厚度水平反滤层相接，水平反滤层一直延伸至距离下游坝脚5m处，剩余部分采用过渡料平铺。上游坝坡采用水平厚度为3.5m的抛石护坡进行防涌浪保护，在抛石下部设置水平厚度为1.5m的过渡垫层料。均质土坝典型断面图如图1：

图1 均质土坝典型断面图
该段均质土坝的主要工程量如表1：表1 (D)1+546~(D)2+029主要工程量
料种
(D)1+546~(D)2+029
土料（m³）
31000
抛石料（m³）
7754
反滤料（m³）
3674
过渡料（m³）
2330
2.参考文件及图纸
《大坝填筑程序文件》SHD3DG-PR001-A
《基坑验收程序文件》SHD0GE-PR012-A
《苏布雷均质土料碾压试验报告》SHD3DG-RP002-A
《苏布雷反滤料碾压试验报告》SHD3EC-RP001-A
《苏布雷过渡料碾压试验报告》SHD3DG-RP004-A
《苏布雷项目经理部坝体填筑技术要求》CKY3DG-TS001-D
《主坝D1+546.00~D2+029.00均质土坝开挖图》CKY3DG-EX(004-006)-B
《主坝D1+546.00~D2+029.00均质土坝结构图》CKY3DG-FI(004-006)-B
《主坝0+802.60-1+546.00段开挖图》CKY3DG-EX(012-016)-A
《主坝0+802.60-1+546.00段结构图》CKY3DG-FI(012-016)-A
及以后上报的相关图纸和文件 表1 (D)1+546~(D)2+029主要工程量
32.现场布置
32.1现场施工道路布置
充分利用目前现场已有的主要施工道路，作为主要坝料运输道路，分别利用（D）1+315、（D）1+564和和（D）2+029两个地方处的天然山坡作为上坝道路。左岸填筑通过溢洪道交通桥进入左岸填筑区域进行填筑。不需要专门修建上坝道路如图1。

图1 填筑道路布置图
32.2料源
料源供应如表2：表2 料源供应情况
料种
料场
需求量
均质土料
3#料场
31000
反滤料
筛分
3674
过渡料
筛分
2330
表2 料源供应情况 右岸
该位置均质土坝处位于3#料场区域附近，采用3#料场的土料最为合适。平均运距1km，每台自卸车的生产效率为3030m³/台班。左岸均质土坝采用1#和2#料场的土料最为合适，平均运距2km，每台自卸车的生产效率为230 m³/台班。土料开采采取反铲开挖，技术人员对于料源的材质、含水率等进行严格监控。严禁将不合格料运出料场。
反滤料和过渡料由筛分生产系统生产，成品料由试验室取样试验后确保合格才能进行填筑。
32.3弃料
右岸均质土坝的基础开挖料弃置于下游侧右岸32#弃料渣场的指定位置，运距0.5km。下游侧3#料场区域内存在沼泽地，该位置无法作为均质土料源，将此位置作为弃渣场缩短了运距节约成本，提高效率。，左岸均质土坝的基础开挖料弃置左岸的1#弃渣场。
43.填筑施工
43.1基础处理
该段大坝基础分为土质基础和岩石基础，基础清理标准如下：
土质基础
（1）填筑前，基础清理至残积土层。
（2）清除所有基础面或者接触面的表层腐殖土、草皮、树根、杂物、垃圾等。
（3）清理结束后，基础面用光面碾碾压平整，通知试验室、地质工程师和测量队进行基础验收资料的收集。最终由质检工程师进行基础面验收。
岩石基础（均质土部分）
（1）填筑前，基础清理至基岩面。
（2）清除所有基础面或者接触面的表层腐殖土、草皮、树根、杂物、垃圾等。
（3）基岩面范围内破碎岩石和松动岩石以及不符合质量要求的岩体全部清除或处理。
（4）基岩坝段存在的裂隙、空壳、断层等进行清理至无水、杂物、树根砂子等。
（5）若基岩坝段基础面上出现裂缝、空壳、断层等特殊情况时，清理裂隙、空壳、断层中的填充物或者破碎岩石，并采用C20混凝土或者M20砂浆进行置换。
（6）基础面上无积水。
根据现场探坑显示，均质土坝基础需要清理至残积土层上或者岩石层上，清理厚度根据现场实际地质情况确定，发生地质突变情况通知技术部，设计和监理到现场进行方案确认。
岩石基础（反滤料部分）
（1）填筑前，基础清理至基岩面。
（2）清除所有基础面或者接触面的表层腐殖土、草皮、树根、杂物、垃圾等。
（3）基岩面范围内破碎岩石和松动岩石以及不符合质量要求的岩体全部清除或处理。
（4）基岩坝段存在的裂隙、空壳、断层等进行清理至无水、杂物、树根砂子等。岩石基础
（1）填筑前，基础清理至基岩面。
（2）清除所有基础面或者接触面的表层腐殖土、草皮、树根、杂物、垃圾等。
（3）基岩面范围内破碎岩石和松动岩石以及不符合质量要求的岩体全部清除或处理。
（4）基岩坝段存在的裂隙、空壳、断层等进行清理至无水、杂物、树根砂子等。
（5）若基岩坝段基础面上出现裂缝、空壳、断层等特殊情况时，清理裂隙、空壳、断层中的填充物或者破碎岩石，并采用C20混凝土或者M20砂浆进行置换。
（6）基础面上无积水。
根据现场探坑显示，均质土坝基础需要清理至残积土层上或者岩石层上，清理厚度根据现场实际地质情况确定，发生地质突变情况通知技术部，设计和监理到现场进行基础开挖深度的定夺确定。
43.2坝料填筑施工工序
除根据安排形成的临时断面外，坝面填筑始终由低向高处填筑，填筑面保持水平上升，最终各种料层厚将根据碾压填筑试验结果定。
每层坝料按图22所示施工程序填筑施工：
不
合
格
卸料
平料
振动碾压
取样检验
合格
测量放线

图22 每层坝料填筑程序图
坝料填筑流程按铺料、碾压和质检等作业内容进行流水作业，根据凸块碾的生产率，一个流水循环段长度约100米。坝料流水填筑作业循环见图33。

图33 土堤填筑流水作业示意图
43.3各种填筑料的施工参数
各种料的填筑相对位置参考相关的主坝结构图。根据本工程施工规范、施工图纸及施工机械以及碾压试验结果等，根据均质土、粘土、反滤料、过渡料和抛石料现场试验结果确定各种坝料的施工参数如表31：
表31 各种填筑料施工参数
序号
项目
分区坝料
控制指标
含水量/渗透系数
层厚
（松铺）
碾压机械
碾压遍数
备注
1
均质土
压实度>98%
Wop-2%～ Wop+2%
40cm
20t凸块碾
5遍

2
反滤料
相对密度>0.75
10-4~10-3cm/s
40cm
20t平面振动碾
2遍

3
过渡料
孔隙率≤20%
10-2~5×10-2cm/s
40cm
20t平面振动碾
4遍
用反铲平整
4
抛石料
-
-
-
-
-
用反铲平整

表3 各种填筑料施工参数
43.4各种填筑料的施工工艺及上料顺序
均质土料填筑施工工艺和方法
（1）土料摊铺：均质土料摊铺采用进占法施工，即汽车边卸料，推土机边摊铺，汽车在松铺的土层上行驶碾压，避开了重车在已验收合格的层面上行驶，反复碾压而导致的剪力破坏。铺料时安排人工配合机械将粘土中的杂物进行挑除后方可碾压。
（2）铺土厚度：松铺厚度不超过40cm，必须予以严格控制。采用定点测量方式解决超厚问题。
（3）铺土前应测量放出控制边线，以20m远一根标杆为线，标杆上拉通线，同时解决铺料厚度和铺料边线问题，给铺料操作手以开阔的视野和明显的目标，尤其是夜晚操作。铺土完成后，应以人工对均质土料和反滤料结合边线进行修整，收齐边线，清理污染物料。
（4）碾压设备采用20t的振动凸块碾进行，行车速度控制为：2.0±0.2km/h，振碾5遍（一进一退为一遍），碾压过程中需搭接30cm碾压；在上下游两侧碾压时，由于振动碾的外框架限制，有30cm左右的空挡，振动碾不可能碾压到边，应采用冲击夯等小型机具予以补夯。冲击夯的夯击功能达不到30cm以上的深度，可采用分层冲击。碾压完成试验室取样检验合格后，方可进行下一层填筑。
（5）天气干燥时，土层表面水分易蒸发，铺料前，结合面上适当洒水湿润，严禁干燥情况下在其上铺新土碾压。
（6）碾压应沿坝轴线方向进行，以避免横向碾压可能产生的渗透通道。
反滤料填筑施工工艺和方法
（1）基础面反滤料上料采用进占法施工，边界位置采用人工修坡。两米宽的反滤料采用装载机卸料人工修整的方式或者拉模的方式进行填筑。
（2） 基础面反滤料松铺厚度不超过40cm；摊铺后人工收边，并清除物料的污染。采用定点测量方式解决超厚问题。
（3）碾压采用20t的振动平碾进行，行车速度控制为：2.0±0.2km/h，振碾2遍（一进一退为一遍）。反滤料与均质土料，以及其后的过渡料之间采用跨缝碾压，即从碾压粘土心墙料开始逐步向反滤料、过渡料横向推进，跨缝缝碾压同层上升。
（4）碾压完成后试验室进行取样，测量进行高程测量，待检验合格后进行下一层的填筑。
（5）严防产生反滤料漏铺现象，特别是进料道路“路口”的反滤料，在改道时要清至原反滤料，保证反滤层的连续性。
过渡料填筑施工工艺和方法
（1）过渡料区介于均质土料区和堆石料区之间，宽仅1.5m，汽车无法在仅1.5m宽的条带上行走，因此，过渡料与均质土料平起，堆石料区晚一步填筑，空出位置让过渡料区先进料填筑，第一层过渡料填筑时，过渡料超填一定宽度，进行碾压，检测合格后，利用反铲将超填部分回收至第二层，进行碾压，检测合格。连续填两层过渡料后，填筑一层堆石料，摊铺后过渡料与堆石料平起，骑缝碾压。
（2）过渡料采用反铲摊铺，人工收边，若发现卸料后过渡料不均匀需现场拌料均匀后再进行铺料。
（3）过渡料采用与反滤料一样的方式控制边线、层厚，松铺厚度不不超过30cm，摊铺后人工收边，并清除物料的污染。
（4）碾压采用20t的振动平碾进行，振碾4遍。过渡料的碾压和反滤料一样，振动碾从反滤料区错缝横向推进到过渡料区骑缝碾压，碾压完成后，取样检测合格，才能进行下一层的施工。
填筑过程中各种料的填筑顺序是施工过程中的关键点，我们均质土坝2m宽反滤料层采用“先砂后土”填筑方式，反滤料的上料采用模具上料。反滤料、过渡料和抛石护坡料与均质土料的填筑顺序如下图所示：

图44 均质土料和反滤料的上料顺序

图55 过渡料和抛石料的上料顺序
3.5验收流程
内控
参考《苏布雷坝体填筑技术要求D版》严格控制每层填筑厚度、宽度、边界位置和碾压遍数，现场施工员严格控制质量。
外控
碾压完毕后，测量检测其填筑厚度，试验室进行取样检测干密度、含水量，碾压区填筑厚度合格及取样检测合格，经监理人员检查批准签字后，方可进行下一层坝体填筑。
43.65特殊部位处理
43.5.6.1沼泽地基础处理
首先进行排水工作，保证开挖面的无积水，由监理、设计和技术部到现场确定基础开挖深度以及开挖方案。（D）1+546~（D）2+029区域的基础清理剩余方量主要集中在沼泽地位置,沼泽区域长60m，坝基开挖宽度为50m，平均开挖深度为2m开挖方量为6000m²。（D）1+800位置处的沼泽地处理方式如下：在上游侧用粘土和坝基开挖料设置一道围堰，防止上游水汇入填筑区域。围堰设置在大坝开挖线以外15m，围堰高程控制在EL.151.00m，围堰中间位置开挖一条2m宽的心墙，由粘土回填，心墙开挖至不透水层为止。心墙料填筑采用抛填法，凸块碾碾压，保证上游侧防渗。同时沿上、下游侧大坝填筑边界外位置挖一条排水沟，将沼泽地里面的水汇进排水沟，保证填筑大面没有积水。在上下游排水沟设置集水坑，采用型号为100YW100-30-15的泥浆泵进行抽排水工作。具体位置如图6所示：

图6 围堰及排水沟布置图
43.65.2接头处理
填筑完成区域由自行式凸块振动碾平行于坝轴线采用进退错距法进行碾压，碾压遍数为5遍，相邻两段交接带碾迹应彼此搭接，垂直碾压方向搭接宽度不小于0.3m~0.5m；顺碾压方向搭接宽度为1 m~1.5m。质检人员和现场指挥同时监测碾压遍数和错距，不漏压和欠压。
43.65.3接坡处理
在上坝土料回填中，由于施工场地和坝面安排布置的需要，需分段填筑时，在横向各段接茬处错开一定的距离保证压实质量。各段回填高差不能过大，一般控制在3m左右，其横向接缝坡度不得陡于1∶35。横向接缝按以下工艺进行施工：
a. 接坡前，对接坡坡面的松散“老土”经常洒水润湿，保持土料含水量；
b. 接坡时，对坡面“老土”的含水量进行取样检测，并将坡面分层清理至合格压实层，对清理出的含水量不合格土料弃至坝外，含水量合格土料可再次利用；
c. 分层摊铺时，对已清理出的接合部位坡面挖坑取样，合格后并经监理同意，再洒水、刨毛、铺土；
34.65.4监测设备的埋设和保护
埋设在大坝内的渗压计旨在监测土石坝坝体内和建基面的渗透压力。具体埋设方法如下：
1、在坝体内部或坝基表面埋设渗压计，当填筑高程超出测点埋设高程0.3m时，在测点处开挖坑槽，深约0.4m；
2、采用砂包裹体的方法，砂包裹体由中粗砂组成，砂袋直径约为20cm，保证进水口通畅，并继续浸入水中；
3、埋设前记录初始读数，将渗压计放在坑槽中间埋设，回填中粗砂或粒径小于5cm的级配碎石料；
4 、薄层铺料，按设计回填原开挖料，埋设后的渗压计1 m范围内，采用人工碾碾压的方法进行压实，且仪器以上的填筑安全覆盖厚度应不小于1m。其埋设示意图如下图56：
图56 渗压计埋设示意图
大坝填筑的同一个断面可能存在多个渗透仪的埋设，在大坝底部将线集中在一起垂直向上引出。土方施工过程中要加强对检测设备的保护，首先加工一个铁桶直接将检测线路覆盖保护，同时在检测线路埋管的位置设置栏杆警示带。在管线埋设2m范围以内，严禁采用大型施工机械大面积施工。料的摊铺由人工进行，碾压采用小型碾压设备确保对检测设备的保护。
45.填筑施工进度安排和资源配置
表42 施工进度安排及人力资源
项目
时间
人力
基础开挖
(0)0+000~(D)0+565
2015.12.25~2016.2.25
施工员 1人（中方）
质检员 1人
力工 4人（当地）
基础开挖
(D)0+929~(D)1+315
(D)1+546~(D)2+029
2014.11.5~2015.1.15
施工员 1人（中方）
质检员 1人
力工 4人（当地）
填筑
(D)1+546~(D)2+029
2014.12.15~2015.2.27
施工员 1人（中方）
质检员 1人
试验员 2人
测量员 1人
力工 6人（当地）
填筑
(D)0+929~(D)1+315
2014.12.15~2015.3.2
施工员 1人（中方）
质检员 1人
试验员 2人
测量员 1人
力工 6人（当地）
填筑
(D)0+000~(D)0+565
2016.2.25~2016.9.25
施工员 4人（中方）
质检员 2人
试验员 3人
测量员 2人
力工 10人

表4 施工进度安排
注：按照每天一层的填筑速度进行计算。
坝体填筑高峰期施工机械设备配置如表53：
表53 高峰期施工机械设备配置
序号
工序
机 械 名 称
规格/型号
单位
数量
备注
1
挖装设备
液压反铲
CAT336D
台
12
3#料场
2
装载机
957S
台
1
筛分
3
运输设备
自卸汽车
豪沃
辆
816
坝料运输
4
平料设备
推土机
SD-22
台
1~23~4
坝面
5
平地机
CAT140K
台
1
坝面
6
液压反铲
ZX350
台
22
坝面
7
碾压设备
自行式振动平碾
CA610D
台
21
坝面
8
自行式振动凸碾
CA610PD
台
21
坝面
9
夯机
GX120
套
1
坝面坡脚
10
其他设备
洒水车
SGZ5160GPSZZ3W
辆
21
坝面、道路洒水
表5 高峰期施工机械设备配置
56.雨季施工
雨季填筑时，可使坝体填筑面略向上、下游倾斜1～2％，以利于雨水排除；下雨前及时采用平碾将坝面进行封闭，防止雨水下渗；局部出现积水，雨停后及时人工排除，雨后将填筑面含水量调至合格范围后才能复工。作好坝面保护，下雨期间，严禁施工机械穿越和人员践踏填筑区；日降雨量较大时，应停止填筑，雨后将填筑面含水量过大的土料采用推土机清除堆存，以便及时恢复坝体填筑。对清除的土料进行翻晒，调整含水量待用。为防止反滤料受雨水冲刷和其它料的污染，用彩条布将反滤料两侧5米范围内进行覆盖。

67.质量控制措施
67.1 质量管理体系
为了对施工中的每一项作业进行控制，以达到合同规范和工程师的要求，项目部成立由技术质量部、施工部、试验室和土石方工区共同组成的质量管理小组，小组配备专业质检、试验工程师，施工工区下属的作业队配备现场质量检查人员来共同对质量进行控制。在质量管理小组的领导下，负责全过程的质量管理。
67.2填筑质量控制要点
表64 坝体填筑质量控制关键点
项目
关键点控制
采取措施
预防、纠正措施

料
场
掺配料场
料源掺拌合理，含水率控制，出场前的含水量控制及装料级配
严格控制掺拌比例和掺拌工艺，装车时混合均匀，控制含水率
经常进交底；配置现场试验人员，制定含水量调整措施。行施工员、挖装人员技术
土料场
含水率的控制
及时检测及时调整料场开挖区域
根据坝面检测结果对相应情况采取措施。

坝
面
运输
严格区分料源
每个料场在一定时间基本固定运 输车辆，每车辆在明显位置挂标识牌，每天做好运输规划，坝面设置卸料指挥人员。
加强对运输人员、卸料指挥人员料源识别培训，坝面入口检查并作相应调整。
摊铺
层厚
均质土料及反滤料采取GPS定点测量，采用活动标竿等措施。
每隔一定高程进行层面找平等 调整措施，尽量使实际施工层数与理论层数一致。
碾压
设备激振力，碾压遍数、碾迹重叠宽度、有无漏碾
按期进行设备率定，质检员定时抽查，层面验收时重点检查边角 部位。
施工员、质检人员巡视旁站监控，保证碾压参数
取样试验
取样位置及取样频率
必须随机性位置，每天计算填筑工程量与取样频率（详见下表）进行对比。
低于设计要求必须重新碾压处理。
单元验收
试验检测合格率，有无漏碾，层面处理是否满足要求，接缝处理是否满足要求。
指定专职质检员进行过程监督，对边角、接缝、防渗体路口段处等专项检查。合格后监理验收。
不合格部位重新返工或处理至合格为止。

每层填筑完成后各种填筑料的试验检测项目如表5：
表5 填筑碾压后材料取样试验及频率表
序号
材料名称
取样频率
检测项目
1
土料
每层至少一次或100~200m³/次
干密度、含水率、压实度
2
抛石料
每层至少一次或1000m³/次
干密度、颗粒分析
3
过渡料
2000m³/次
孔隙率测试、颗粒分析、压实度
4
反滤料
每层至少一次或200m³/次
相对密度测试、颗粒分析、压实度

67.3填筑保证措施
Ø 施工前，由专业工程师向作业队技术负责人和作业人员对各工序、特别是关键工序的施工方法、质量措施进行交底，明确质量控制要点，并在施工中严格控制。
Ø 根据施工图纸和施工控制网点、测量定线，并按实际地形测放填筑轮廓边线。分层填筑前测放各区坝料填筑边线，边线用白灰粉标示，并设厚度标志杆，复核层厚。检查坝体断面的体型、坡度、分区界面位置等是否正确。
Ø 所有的土料上坝前均在土料场进行含水量调整，把含水量调整到规定的含水量，若上坝后经检测局部坝料含水量仍不足，再使用洒水车洒水提高含水量至允许范围内。
Ø 卸料配专人指挥，车辆上坝必须挂牌，注明装料名称，防止坝料卸错部位。
Ø 平料配专人指挥，平行坝轴线方向平料，设厚度标志杆，采用水准仪复查层厚。超厚处要削薄后方可进行下一工序。
碾压时振动碾平行坝轴线方向进行碾压，速度不得大于3.0km。
8.风险分析
Ø 请见附件《填筑施工风险分析》
20