一、工程概述

南沟门水利枢纽大坝为均质土坝，大坝位于河道转弯处，上、下游地形开阔，大坝左岸岩石裸露，右岸为黄土塬地。大坝坝顶高程为852.0m，宽度为10m，最大坝高65m，坝顶总长504.43m。大坝上游坝面坡为1:2.75和1:3，在高程830m、812.5m处设宽2.0m马道；下游坝面坡比均为1:2.5，在高程835m和818m处设宽2.0m的马道，在800.5m处设堆石棱体，坝底最大宽度351m。坝体上游在高程812.5m以上采用0.2m厚的砼护坡，坝体下游采用浆砌石网格内植草皮护坡。土方填筑工程量为357万m3 。

二、施工布置

2.1 施工供水:

施工供水主要为大坝上游左岸寨头村山顶土料场和大坝工作面土料用水。由于土料场含水率偏低，需采取一定措施加水达到最优含水率后方可上坝，土料场位于坝址上游约500m处，根据土场实际情况计划采用6寸多级潜水泵埋设￠108钢管抽至880.00m和970m高程的两级高位水池，再从高位水池接￠40支管引至工作面。两个高位水池贮水量各为200m3，大坝工作面采用洒水车运输洒水，即可满足施工需要。

2. 2 施工用电

从业主提供的10KV电源接口接引10KV高压线路至溢洪道进口上游左岸台地，安装500KV A变压器接引动力线路至工作面，以供大坝坝基抽排水、照明等用电。

2. 3施工道路

⑴1#施工道路连接上游制备场至大坝上游基坑，1-2#施工道路连接下游制备场至大坝下游基坑，承担大坝806高程以下土方填筑。

⑵2#施工道路布置在右岸通过上游围堰连接制备场至大坝填筑面，承担大坝806~820高程土方填筑。

⑶3#施工道路布置在左岸岸坡820高程，连接上游制备场和大坝填筑面，承担大坝820~835高程土方填筑。

⑷4#施工道路布置在右岸岸坡835高程，连接上、下游制备场和大坝填筑面，承担大坝835~852高程土方填筑。

⑸5#施工道路布置在左岸岸坡840高程，连接上游制备场和大坝填筑面，承担大坝840~852高程土方填筑。

详见大坝道路平面布置图

三、填筑碾压试验

根据《土工试验规程》（SL237—1999）中相关要求通过碾压试验，确定施工技术参数（铺料厚度、碾压遍数、含水率及压实度等）为大坝填筑施工和质量控制提供依据。

工地实验室进行了大坝填筑土料的碾压试验，根据碾压试验确定的大坝填筑施工参数为：

虚铺铺土厚度30cm。

静碾2次，振动碾压8遍，振动碾的行驶车速在2~4km/h。

含水率控制控制在最优含水率±2%以内，压实度不小于98%。

四、施工方案及工艺流程

4.1 坝料规划方案

4.1.1土料场规划方案

根据土料场地形，土料场分为A、B 两个区进行开采，A土料场地势较陡，台阶多且窄，A土料场面积为128038m2，土场高程▽820～▽0，土料平均开采深度为33m，土料储量430万m3；B土料场较平缓，台阶较宽，B土料场范土场面积157287m2，土场高程▽0～▽980，土料平均开采深度为35m，土料储量534万m3。

根据“高料高用，低料低用”的取土原则，A土料场计划用来填筑较低处的坝体，A土料场土料储量430万m3，按储量与实际填筑量2:1的关系计算，可填筑215万m3的工程量，根据大坝填筑土方量与高程关系对照表（见附表）可知，A料场的土料满足▽818以下坝体填筑的要求，（填筑量213万m3）。

B土料场的土料计划填筑▽818～▽852段坝体，B土料场土料储量534万m3，按储量与实际填筑量2:1的关系计算，可满足填筑265.5万m3的工程量，根据大坝填筑土方量与高程关系对照表可知，B料场的土料完全可满足▽818～▽852段坝体填筑的要求（填筑量144万m3）。

根据土料场地形，可将料场分清表区、配水区、待渗区、开采区。面积大小视填筑强度、现场地形情况以及开挖阶段合理规划调整其大小。

4.1.2制备场规划方案

⑴、制备土料工程量大坝填筑设计总方量357（压实方）万m3，根据水利施工定额：100 m3压实方需要自然方=（（100+A）*设计干密度/自然干密度）；计算需要制备土料482万m3。

⑵、土料料源及制备场地使用规划

土料制备场布置三个，以1#制备场为主，2#、3#制备场为辅。2012年使用1#、3#制备场制备A料场土料167万m3，其中1#制备场制备127万m3运距约850m，3#制备场制备40万m3运距约1500m。2013年使用1#、2#制备场制备B 料场土料208万m3，运距约1000m。2014年使用1#、3#制备场制备土料108万m3，其中大坝右岸▽852高程以上土料40万m3拉运至3#制备场，运距约1300m；B料场土料70万m3拉运至1#制备场，运距约1000m。

4.2坝体分期、分区

坝体填筑根据招标文件节点工期要求，结合大坝填筑强度均衡等实际情况，并在确保渡汛目标的原则下，计划将大坝填筑分为五期填筑。详见后附大坝填筑分期分序图。

坝体填筑分期（序）表

4.3坝面规划

坝面施工应统一管理、合理安排，分段流水作业，均衡上升。将坝面分成3个大的工作面，各工作面的布置可根据仓面形状分别采用并排布置、条形布置及交叉布置方式。

每个工作面的施工作业按自卸汽车卸料、推土机平料→振动碾碾压→质检三道工序。

每个工作面按三个工序划分为三块工作区，即铺料区、碾压区、质检（准备上料区），每个工作区的面积约为50m×80m。填土先从基础面低洼处开始，用1t手扶式振动碾等轻型夯具夯实。当填土达到一定厚度后，用22t自行式振动碾碾压，建筑物周围和两岸1m范围采用1T电动夯板夯实。

大坝填筑采用坝前1条上坝主干道路，分两条岸边贴坡道路接两条坝前迎水面贴坡道路分五期进行填筑，分段、分层、相邻段有高差时，留1:3的斜坡，均采用HP160推土机摊铺，22t自行式振动碾碾压，核子密实仪检测，环刀法取样校核，确保达到设计压实度98%。完成填筑一层土料的作业时间，应控制在一个班内，最多不超过一个半班。冬夏季施工，为防止热量和水分散失，尽量缩短作业循环时间。

说

说明：根据上坝道路位置，选择从左岸到右岸或从右岸到左岸进占法填筑。

4.4坝体填筑施工方案

坝体土料在制备场制备，取土采用3m3装载机装20t自卸汽车运料，进占法

卸料，HP160推土机整平。坝料随卸随散不积压。坝体碾压采用22t凸块碾进退

错距法碾压。虚铺铺土厚度30cm；静碾2遍，振动碾压8遍，局部及边角部位采用蛙式打夯机夯实。对坝体下游坝基排水棱体土砂结合部位，采用“先砂后土法”施工，20t自卸汽车运输，后退法卸料，HP160推土机平料，22t自行式振动平碾碾压。

4.5右坝肩平台回填施工方案

右坝肩平台回填共16万m3，采用同坝体填筑同时进行。1.6m3反铲装车，20t自卸汽车运输，HP160推土机平料，22t自行式振动碾压，局部及边角部位配备小型碾压机械碾压。

4.6施工工艺流程

坝体填筑工艺流程见下图

五、坝体填筑施工方法

5.1施工流程

填筑基面处理卸料摊铺压实质量检测下一层填筑

5.2施工方法

5.2.1填筑基面处理

首次填筑前的砂砾石基础面采用HP160推土机大致推平，采用22t振动碾碾压密实，取样合格后（碾压后砂砾石表层相对密实度不小于0.75），通知监理工程师组织联合隐蔽工程验收，合格后开始土料铺筑施工。

5.2.2土料运输及摊铺：

土料用20t自卸汽车平行坝轴线方向用进占法铺土（自卸汽车进占法铺料示意图5-1），采用定点测量方式，严格控制铺土厚度，误差控制在-5~0cm，不得超厚。HP160推土机摊铺，人工用钢钎控制铺料厚度，达到铺层表面平整，经质检人员检测合格后进行碾压。土料的铺筑连续作业，如短时间停工，其表面土层洒水湿润，保持含水率在控制范围内。当气候干燥，土层表面水分蒸发较快时，铺料前，压实表土适当洒水湿润，严禁在表土干燥状态下，在其上铺新土。每填筑1.5m高对坝面进行测量，检查坝面平整度和上下游坝坡进行修坡。

图5-1自卸汽车进占法铺料示意图

5.2.3碾压区：

土料采用22t自行式凸块振动碾平行坝轴线，采用进退错距法碾压，碾压行车速度为2～4km/h，相邻碾迹的搭接宽度不小于碾宽的十分之一，垂直碾压方向搭接宽度不小于0.3m，顺碾压方向搭接宽度为1～1.5m。质检人员和现场管理人员同时监测碾压遍数和错距，做到不漏压和欠压，振动碾达不到的地方配备小

型碾压机械碾压。

5.2.4质检区：

碾压完毕，质检人员按1次/200～500m3次数，采用核子密实仪检测压实度，环刀取样定期进行复核。碾压区取样检测合格后，质检人员通知现场生产管理人员，在此区准备上料。

5.3横向接缝处理

因坝体分区，会使坝面形成一高一低的交替填筑局面，形成高差不超过15m，坡度不陡于1:3的横向接坡。填筑采用HP160推土机配人工清除坡面的污物及干土层，检验合格后，边洒水、边刨毛、边铺料碾压，并控制土料含水率为施工含水率的上限。

5.4结合部位处理

5.4.1坝基部位

砂砾石基础面采用HP160推土机大致推平，采用22t振动碾碾压密实。结合槽盖重混凝土表面清除杂物，不允许有裸露钢筋，钢筋头凿深2-3cm，用砂浆抹平，填筑前对混凝土面洒水湿润，涂刷3～5mm泥浆，泥浆土与水质量之比为1：2.5～1：3.0。槽内填土在0.5m之内时，采用22t振动碾薄层静碾碾压，填土厚度超过0.5m，采用和大面积填筑相同的压实机具和压实参数压实。

5.4.2岸坡部位：右岸土质边坡填筑前清除50cm厚表层土，达到新鲜土层，再进行填筑。左岸岩石边坡填筑前人工清除表面浮石、虚渣，边涂刷泥浆、边填土、边夯实，泥浆涂刷高度与填土厚度一致，并与下部涂层衔接，严禁泥浆干涸后再铺土和压实。土料含水量调至施工含水率上限，采用1t手扶式振动碾顺坡方向薄层碾压，局部碾压不到的边角部位，采用蛙式打夯机压实。

5.5坝基及坝面排水

坝基排水主要为地下水及上游库区渗水，采用上堵下排的原则，在大坝上游坝体填筑线外挖排水沟引至龙头坑，用水泵抽排至上游库区；坝面排水主要为下雨雨水的排放，坝面在上坝开始时就按照0.5%（在上下游方向上）的坡比填筑。

⑴坝基范围外上游渗水：

在上游边线外岩石基面上紧靠上游侧用编织袋装土堆码成50*100*100cm的排水沟，排水沟内装20cm左右块石。排水沟汇集在右岸处龙头坑，采用水泵集中抽排至上游库区。（详见排水系统置详图）

⑵坝基范围内岩石基础裂隙渗水：

坝基面积大，岩面裂隙水分散，根据渗水量、渗水压力不同采用不用的方法。

A．对于岩面裂隙不大、无压渗水，可采用黏土快速夯实堵塞，或先铺适量水泥干料，再用黏土快速夯实堵塞的方法。

B、对于岩面裂缝渗水分散、水头较高的部位采用盲沟集水井排水，在渗水范围位置较低点处设计集水井。沿渗水点采用破碎锤开挖导水沟，导水沟深度及宽度视其水量大小定，沟内采用无纺布包裹砂卵石形成盲沟，盲沟汇集至低洼处集水井。用水泵抽排至下游河道，水泵数量根据实际渗水量进行配置。在集水井底部铺设沙砾石，沙砾石中置放Φ500砼管，混凝土管周围沙砾石面层铺无纺布，并和盲沟无纺布缝合。砼管内安装水泵抽排。水泵的型号根据具体渗水量的大小定。待土方填筑至一定高度，采用C15砼回填预埋的砼管。（详见排水系统置详图）

⑶岸坡及坝面排水主要为雨水

①在坝体两岸高边坡的合适位置设置截水沟，将汇水引至填筑面以外。

②填筑面采用凸起向上下游倾斜，以利排泄雨水。

③与黄陵气象局加强沟通，掌握精确的天气预报，在下雨前一天及时采用上坝土料在大坝左右两岸坡面坡脚修建至少2m宽的排水沟，沟内铺设彩条布防止雨水下渗至坝体内。排水沟通往下游坝坡脚泵坑，采用水泵抽排。避免下雨后岸坡积水汇流冲毁坝面。

④根据掌握的天气预报情况，在快要下雨时采用光面振动碾快速压光未完成碾压的工作面，采用彩条布覆盖，减少雨水下渗。

5.6雨季填筑

（1）雨季坝体填筑施工，加强雨季水文气象预报，提前做好防雨准备，雨前用振动平碾快速压实表层松土形成光面。

（2）雨季填筑，适当缩短流水作业段长度，土料及时平整、及时压实。

（3）雨前所有设备撤离填筑面，严禁施工机械穿越。

（4）雨后复工处理要彻底，首先人工排除坝面表层局部积水，并视未压实表土含水率情况，可分别采用旋耕机翻松、晾晒或用推土机将其清除，严禁在有积水、泥泞的坝面上填土。

5.7负温下填筑

（1）土料的铺填与压实

负温下露天土料的施工，合理分区填筑，集中施工设备，搞好流水作业，做到快铺、快压、快检连续作业，必要时采用减薄层厚、加大压实功能等措施，保证达到设计要求。当日最低气温在-10℃以下，或在0℃以下且风速大于10m/s 时，应暂停施工。

（2）填筑土料的要求

填土中严禁夹有冰雪，在未冻结的粘性土中，允许含有少量小于5cm的冻块。含水量过大，土料容易冻结，影响压实质量，控制含水率为施工含水率的下限。

（3）计划每年12月1日至次年3月1日的寒冬低温期不进行坝体填筑施工。

六、施工度汛

6.1施工期度汛方式及标准

第一次度汛，2012年6月～9月，围堰拦洪度汛，导流洞过流，拦挡20年一遇（P=5%）全年洪水，相应洪峰流量为520m3/s，堰前水位为812.06m，坝体全年施工。

第二次度汛，2013年6月～9月，坝体拦洪度汛，导流洞过流，拦挡50年一遇（P=2%）全年洪水，相应洪峰流量为860m3/s，坝前水位为815.6m。

6.2坝体度汛临时断面

2013年汛前坝体填筑必须到达拦洪高程817.0m，但是根据工程填筑强度，全断面填筑达到拦洪高程817m无法确保，所以应采取措施确保度汛安全，故采取先填筑临时断面拦洪能有力保证安全度汛。根据均质土坝的特点，临时断面计划选在坝体上游桩号0+124~0+68高程812至817位置，上游边坡同设计边线，下游边坡坡比为1:3，顶宽26m。

七、质量保证措施

7.1施工过程质量控制

（1）本工程严格按照ISO9001-2000版质量认证体系，运行质量管理体系，严格进行单元工程质量“三检制”，把施工质量放在首位；控制每一道工序、每一个环节的施工质量，确保坝体填筑的各项质量指标达到设计要求和合同规定的质量标准。

（2）填筑施工质量采用现场取样试验和施工过程控制的双控措施。以施工过程控制为主，现场取样控制为辅。填筑施工质量控制的关键主要包括：

①填筑施工参数的控制（铺土厚度、碾压遍数、碾压轨迹等满足施工技术要求的规定）

②碾压设备工作状况（振动碾的行走速度，碾重与施工过程中的激振力、振动频率等指标满足施工技术要求）

③填筑质量检测，取样部位应有代表性，且应在面上均匀分布，不得随意挑选，特殊情况下取样须加注明。每层取样数量：在大面积填筑量时每200m3～500m3取样1次，在边角部位每层2～3次。应在压实层厚的下部1/3处及结合层处取样，并记录压实层厚度。

（3）坝体填筑前根据设计、施工技术规范要求及碾压试验确定的各种参数制定详细的作业指导书，并向施工管理人员及施工作业人员进行全面技术交底，在此基础上建立质量责任制，做到每道工序都有专人负责，实行标准化管理。

（4）坝面施工做到统一管理，严密组织，保证工序衔接，分段流水作业时做到层次清楚和大面积平整，均衡上升，减少接缝。

（5）分段填筑时，各段上坝料层之间设置标志，以防漏压、欠压和过压。上下层分段位置错开，杜绝上下通缝。

（6）现场施工技术、质检人员在现场跟踪监控上坝料质量、碾压参数、施工程序及各项施工工艺，发现质量问题及时处理，不符合要求的施工工艺及时纠正。同时注意观察碾压机械的工况，工况不好的及时更换修理，确保填筑施工质量；而且还要对土料的干容量和含水量，排水体坝料的干容量、相对密度、孔隙率和颗粒级配等进行抽样质量检查。

（7）压实土体不应出现漏压虚土层、干松层、弹簧土、剪力破坏和光面等不良现象。如果出现，及时处理。对于干松层加水继续碾压；对于漏压的虚土层进行补压；对于出现的弹簧土与剪力破坏的部位超过5.0m2挖掉换土填筑；对于汽车通过后形成的光面用推土机或凸块振动碾刨毛处理。

（8）汽车穿越坝体路口段，必须经常更换位置，不同填筑层路口段交错布置，对路口段超压土体予以处理。

（9）碾压机具的行驶方向应平行坝轴线而靠岸边的则应顺岸边进行压实，压实标准按要求执行。

（10）在整个土料压实过程中，专职质检、试验人员进行值班，及时对每一凸块振动碾台数计算：183000m3÷（1012m3/台班×2台班/天×20天/月）=4.52台。

根据上坝强度分析，制备场装料月高峰强度18.3万m3×1.35=24.7万m3，50装载机台数计算：247000÷（153m3/台时×8台时/台班×2台班/天×20天/月）=5.04台。

需配置5台ZL50装载机装料能力合计为765m3/h，满足装料强度。

土料场距制备场平均距离为800m，采用20t自卸汽车运输土料，车速以20Km/h计算，装卸料按10min考虑，单车运输时间为10min，按每车耗时20分钟计算，每车运土20T=13m3, 20t自卸车每辆车每小时运输能力为39m3/h，则单台车日运输能力=39×8×2=624m3 ,

247000m3/月÷（39m3/台时×8台时/台班×2台班/天×20天/月）=19.78台。需配置25台20T自卸汽车。

经过以上计算后，根据施工定额，结合我局类似工程的施工经验，并考虑到施工场地条件、工序衔接、机械维修、时间利用等因素，确定实际运输机械设备配置数量。

机械设备配置表

9.2人力资源配置

十、安全文明生产及环境保护措施

按照“安全第一、预防为主”，以预防和控制风险，确保员工的健康和安全为目的，依据GB/T28001—2001《职业健康安全管理体系规范》和我局《职业健康安全管理体系》手册、程序文件实施职业健康安全管理。

（1）安全文明生产措施

a、大坝填筑施工前，项目部组织全员进行安全文明施工教育，并发放防护用品发给全体员工，使全体参加施工的人员都有安全文明施工的意识，使大家从自我做起、从每一件小事做起，使我局在本标段的安全文明施工更上一个台阶。

b、从事高处作业的人员进场后全部组织进行体检，患有高血压、心脏病及

精神性疾病的人员不得从事本工作。

c、开工前，物资机电部对投入本工程施工的机电设备和施工设施进行全面的安全检查，对参加施工的机械设备操作手上岗前进行安全操作的考试和考核，合格者方可上岗。

d、综合部在施工区醒目位置设置施工标志牌、旗帜、防坠落危险源标识牌、安全警示牌、警告牌等。

e、安全部每周召开一次安全例会，检查安全生产措施的落实情况，研究施工中存在的安全隐患，及时补充完善安全措施。

f、施工道路边，设限速、转弯、陡坡警示牌，确保车辆行使安全。每天对道路进行洒水除尘，将施工作业产生的扬尘减少至最低程度。道路路面上的石碴、垃圾等由安全文明施工队及时清理和养护。路边石碴、垃圾、排水沟等每天清理一次。

g、施工人员严格遵守劳动纪律，高处作业时严禁打闹嬉笑，严禁在不安全的地点休息。

h、夜间施工时，安排质检人员值班，防止临近建基面的挖方超挖。施工场地内安设管式镝灯照明，在危险地段应设置反光标志。

i、为保证填筑在干地中施工，做好降低地下水位的排水布置，将水流疏导至集水坑用泵抽排至基坑外。

（2）环境保护措施

在工程施工中严格遵守国家有关环境保护的法律、法规和规章，做好施工区的环境保护工作，防止由于工程施工造成施工区附近地区的环境污染和破坏。A、加强现场巡查力度，及时疏导排水沟、截水沟等排水设施，防止因排水不畅引起堆体边坡不稳定。

①对施工临时道路及时加固和维护，保证运输车辆的安全和运输道路的畅通。

②加强供电设施的维护保养工作，确保夜间照明设施运行正常。

③为保证施工区的空气清新，减少粉尘对人体危害，做到文明施工，对施工道路每天进行日常维护，采用洒水汽车洒水除尘。

B、植被清理

清理过程中保护好清理区域附近的天然植被，避免因施工不当造成清理区域附近林业资源的毁坏，以及对环境保护造成不良影响。凡属可燃物不就地焚烧，运至监理工程师指定的地点将其焚毁。在焚毁期间，采取必要的防火措施。凡属无法烧尽或严重影响环境的清除物和建筑垃圾，按监理工程师指定的地区进行掩埋。

C、生产生活垃圾

施工现场和生活区设置保洁箱收集垃圾，在生活区和施工区域内设垃圾池，将其区域内的垃圾弃置在垃圾池内，并定期喷洒消毒药水，待池满后用密封的垃圾车送往监理工程师指定的垃圾场掩埋处理。

D、粉尘污染控制

边坡土方开挖时，粉尘污染严重，属不可避免现象，由于现场有山体阻挡，粉尘污染不易扩散，对周围环境影响比较小，施工现场主要采取在施工道路上洒水除尘。

南沟门水利枢纽工程项目部

2012-3-19下载本文