堆石坝填筑施工方案Word文档格式.docx
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设计图
增减
1
小区料（ⅡAA）
m3
18187
17197
-990
2
垫层料（ⅡA）
166724
164300
-2424
3
过渡料（ⅢA）
312977
297300
-15677
4
上游堆石区料（ⅢB1区）
2280775
4059614
46029
设计图不分
B1、B2区
5
上游堆石区料（ⅢB2区）
1732810
6
下游堆石区料（ⅢC1区）
492801
1352796
-1001160
C1、C2、C3区
7
下游堆石区料（ⅢC2区）
1019664
8
下游堆石区料（ⅢC3区）
841491
9
排水棱体（3E）
10828
-10828
10
量水堰后填碴
4800
-4800
11
干砌块石护坡
38060
32350
-5710
12
浆砌块石（MU30）
2847
1047
-1800
13
粘土铺盖（1A）
219041
181098
-37943
14
砂砾石压重（1B）
358574
322747
-35827
15
合计
7499579
6428449
-1071130
由于坝体填筑施工方案为综合性较强的方案，涉及坝基的基础处理、各阶段的填筑形象面貌规划及其道路的动态变化、各阶段各种坝料的填筑强度规划以及相配套的土石方平衡规划、石料场开采强度，大坝坝体仪器埋设等等，在图纸供应相对滞后的情况下，尤其在设计图工程量较招标文件工程量有大幅度变化且坝料碾压干密度有较大提高的情况下，综合性的填筑方案的编制在时间上尚不能满足当前坝体填筑的施工需求，故本阶段仅编制第一阶段坝体填筑施工方案（主要为坝体280.0m高程以下填筑），以指导当前坝体填筑施工。
随着坝基，主要是右岸下游侧坝基开挖清理基本结束后，结合实测开挖地形，对坝体填筑工程量作一次较为真实的计算复核，在此基础上进一步完善坝体后期的填筑形象面貌、填筑强度、道路、料场开采等一系列规划，以提供对坝体的填筑施工实质性意义的施工方案。
2、施工布置
2.1施工道路布置
根据施工总布置图，坝区内与坝体填筑施工相关的主干道有：
左岸1号、3号、5号、7号、9号公路；
右岸2号、4号、6号、8号公路。
在本阶段所使用的主干道为1号、2号路以及走桑公路。
区域内的道路变化参见5.5节。
2.2施工风、水、电布置
2.2.1施工供风
为坝体基础的深沟溶槽爆破钻孔施工用风，其供风设备采用开挖阶段的20m3
的柴油式移动空压机。
2.2.2施工供水
对于堆石坝填筑施工，其施工用水主要为坝面填筑洒水及坝后坡浆砌石砌筑用水。
根据施工总布置，堆石坝左右坝肩均设置蓄水池（当前正在施工中）。
在本阶段，坝面洒水采用潜水泵接消防软管（局部采用洒水车配合）从上下泵坑抽水至填筑作业面进行洒水。
另为能确保大坝填筑料的洒水效果，缩短坝面洒水的时间，结合坝体填筑料大部分来源于栗山坡石料场的特点，在左岸龚家滩的上游侧利用山体地表水设置定点加水点。
同时在栗山坡料场，结合其上部山体地表水，沿料场自下而下敷设一根直径为100mm的钢管，向爆破开采面供水，对即将挖装上坝的坝料提前进行预洒水湿润。
2.2.3施工供电
堆石坝开挖与填筑主要为施工照明用电，结合施工总布置，在左右坝肩山头设置金卤灯进行整个坝区施工区域的基本照明，同时在填筑部位及其施工道路等其它需要局部照明的部位采用碘钨灯进行照明。
根据施工总平面布置，上述电源取自就近变电所或配电箱。
3、爆破试验与碾压试验成果
大坝填筑压实作业是控制堆石坝施工质量的关键工序，在业主没有提供大坝填筑相关技术指标的情况下，参照招标文件对各种坝料的相关要求，于2009年9月至2010年1月，按我部报送的《碾压试验大纲》，重点在栗山坡石料场进行了供大坝用填筑料的爆破碾压试验研究，试验中共进行了五场爆破试验，七场振动碾碾压试验及一场冲击碾碾压试验。
根据试验成果分析，结合2010年3月31～4月1日在北京召开的江坪河水电站混凝土面板堆石坝技术研究会专家意见，认为第五场爆破试验中所开采的石料级配已达到设计要求，在碾压试验中将石料铺层厚改为65cm后，采用32T振动碾碾压10～12遍后，干密度及孔隙率均达到或超过设计要求。
目前栗山坡石料场开采钻爆参数已获得批复（参见《关于正式开采栗山坡石料的报告》，即暂按第五场爆破试验所实施的参数：
梯段高度15m，钻孔孔径115～120mm，孔深16～16.5m，孔排距3.56×
3.56m，混装炸药全偶合装药，单耗0.85kg/m3，“V”型单孔单响布设网路，孔底反向起爆。
随着栗山坡开采作业面的扩大，在第五场钻爆参数的基础上，作进一步微调优化，即在保证参数基本不变的前提下，适当调整孔排距，使一部分孔排距小于3.56m，而另一部分孔排距大于3.56m，孔排距的疏密交错排列，从而保证爆破料有更多的细颗粒，同时可获得一定量的大颗粒（400～600mm），使级配更趋于合理。
关于碾压参数，根据《混凝土面板堆石坝坝体结构图》中的相关说明，大坝堆石料及过渡料碾压采用32t自行式振动碾进行碾压，碾压遍数不小于10遍。
4、填筑分区规划
本阶段填筑主要为280.0m以下部分填筑，其填筑分区规划主要考虑了以下因素：
（1）由于趾板、防渗板混凝土施工工期滞后，导致大坝填筑施工与同高程区域的趾板、防渗板平行施工，甚至超前其填筑。
为此，趾板下游区一定范围内需预留50m范围暂不填筑，而先填筑其下游侧区域。
在相应高程段的趾板、防渗板混凝土施工完成且防渗板固结灌浆结束后，补填其上游侧区。
（2）根据招标文件所提供的坝基开挖剖面图，坝右岸的下游侧开挖与填筑施工道路可在岸坡岩石面上采取“半挖半填”的方式形成最终的进入基坑的开挖和坝体填筑施工道路。
但实际开挖所揭露的边坡表明，其右岸边坡并并非缓坡而基本为直立边坡，其原属施工道路的部分为淤泥性粉砂，不能作为坝体的一部分，“永久”性施工道路无法形成，需通过填筑分区规划来调整施工道路。
（3）坝基开挖结束后，河谷较窄，尤其坝轴线以上部分，底部宽为25～30m，且深沟溶槽发育。
为保证区域内道路，在初始规划上，按左右两侧分区进行填筑，即以一侧（如左侧）坝基暂不彻底清理，以满足道路交通要求，另一侧（如右侧）清理达到填筑或深沟溶槽回填混凝土的要求，在该区（如右侧）填筑一定高程具备道路通行时，再对左边一侧清理验收，完成左边一侧的深沟溶槽回填或坝基回填。
根据以上原则，坝体填筑分区参见附图“AN-JPH-DB01～DB04”所示。
第一区，上游预留50m范围暂且不填筑，其下游侧全断面填筑至280.0m，上游面形成12%的纵坡作为上游侧预留区的施工道路，下游侧形成斜坡路与2＃-1施工道路衔接，坝体填筑工程题14.5万m3。
第二区，上游预留的50m范围区填筑，坝体填筑工程题7.0万m3。
第三区，下游侧形成斜坡路坝体部分填筑，坝体填筑工程题2.5万m3。
以上填筑工程量总计24.0万m3。
5、施工流程
堆石坝填筑（第一阶段）施工流程如图1所示。
6、填筑施工
6.1基础清理与验收
基础清理在保证场内道路基本畅通的情况下，采取分区分片的原则依次进行清理。
对于需浇筑混凝土来补坑找坡或找平的区域，清理区域的大小结合现场地形、人工清渣强度、混凝土入仓手段、混凝土浇筑强度以及阶段性天气等因素综合考虑。
前期优先进行坝轴线以上部位以及相对低洼部位的清理，采取反铲配合人工、冲淤设备进行掏挖或冲洗，对于有地表水进入清理区域的部位，在其来水的上游搭设子堰截排，防止外来水污染该区域。
达到验收条件后，申请基础联合验收。
6.2深沟溶槽及陡坡处理
由于目前尚无文字性的设计处理要求，不同部位的深沟溶槽及陡坡的处理方式由业主、监理、设计及施工单位（即“四方”）现场确定、现场会签，形成施工依据。
深沟溶槽及陡坡部位涉及开挖的部位，在基础清理之前、过程中以及清理之后，只要确定需爆破挖除，均及时采取手风钻钻眼爆破，使爆破后的边坡达到顺坡要求。
为最大可能地减小爆破顺坡处理对坝体填筑的影响，大部分需爆破的区域宜在基础清理之前通过“四方”确定其开采范围，并迅速通过爆破处理完成。
需爆破的部位，根据设计处理原则，四方现场确定开挖边线后，采用油漆予以标示，同时测量计量，然后实施手风钻钻眼爆破。
图1堆石坝填筑施工（第一阶段）流程图
如上所述，大部分爆破顺坡处理应集中在基础清理之前完成，但在实际基础清理之后，深沟溶槽部位仍可能既存在回填混凝土补坡找平又存在爆破开挖顺坡的部位，为避免深沟溶槽的二次清理，按先回填混凝土后爆破开挖的方式进行，即回填混凝土后，部位出露混凝土面的岩石主要采用手风钻造孔爆破的方式进行，对于出露范围较小的岩石及岩石尖角采用破碎锤破除找平，如图2所示。
爆破对新浇混凝土存在一定程度的爆破震动影响，但坝基回填混凝土的主要作用为补坑找坡，爆破震动不足于过多影响基础找平后的质量。
尽管如此，爆破时仍采用浅孔弱爆破，尽量减小爆破对新浇筑混凝土的震动影响，可采用破碎锤破除的，优先采用破碎锤。
爆破后的石料如级配满足设计要求，直接用于坝体填筑，否则弃至水流溪渣场。
图2基础面找平方式示意图
混凝土回填分河床基础混凝土回填以及岸坡混凝土回填。
河床基础混凝土回填时，先按图2所示的混凝土顶面进行挂线。
混凝土回填顶面坡度按设计坡比予以控制（一般为1:
3～1:
4），同时至少有一个方向（如上下游方向）的坡度应能满足自卸汽车进料、振动碾碾压的要求，即底宽不小于3m、纵坡不陡于12%。
回填混凝土强度等级为C20（如上所述，由于当前尚无文字性的设计要求，依据招标文件工程量清单，溶沟溶槽的混凝土回填的强度等级为C20，如有调整，按调整的强度要求进行拌制），拌制后采用8m3搅拌车运输（线路为黑湾沟→2号路→右岸下游下基坑道路→回填工作面附近），反铲、长臂反铲以及混凝土泵等多种方式配合入仓，即根据仓位大于，反铲及长臂反铲可覆盖的部位，采用反铲、长臂反铲配合入仓,无法覆盖的部位，采用混凝土泵配合入仓。
在现场仓位的划分上，其大小尽量以满足反铲、长臂反铲配合入仓为原则。
混凝土采用振捣棒振捣密实。
岸坡混凝土回填分两种方式进行，当回填混凝土工程量不大，且易通过岸坡打锚杆固定模板时，先进行立模浇筑，再进行该部位的坝体填筑。
如回填混凝土工程量较大，难于通过岸坡打锚杆固定模板时（尤其是回填混凝土区域的底部较宽时），采用与坝体填筑同步分批次交替进行混凝土浇筑，如图3所示。
图3岸坡混凝土回填方式示意图
坝轴线下游的深沟溶槽原则上填筑垫层料或过渡料（具体要求按“四方”现场意见确定），但深沟溶槽不能满足自卸汽车进料时，除采取爆破找平拓宽外，必要时采取回填混凝土补坑找平，以满足自卸车行驶要求。
6.3测量放线
在坝体填筑过程中，需进行控制的坝体结构线主要有：
坝体上下边线、上游垫层料与过渡料、过渡料与上游堆石区及临时断面边线。
为便于坝体结构线施工放样，在坝体填筑前，先根据控制点坐标、大坝轴线桩号填筑面高程等参数建立数学模型，编制计算程序输入便携式计算器中或全站仪中。
在实际放样中，其放样程序为：
（1）先根据需填筑的部位采用全站仪测量其对应的大地坐标，根据大地坐标计算该部位的桩号，然后根据桩号及填筑高程计算出结构边线的大地坐标。
（2）根据计算出的结构边线的大地坐标采用全站仪实际放点。
（3）对于较为平整的部位放样，一般经过上述
（1）、
（2）步结构边线即可达到精度要求。
但对于较陡的部位，如填筑初期的起坡线，须经过
（1）、
（2）步多次反复，才能真正放出其结构线。
6.4坝料开采与加工
6.2.1堆石料、过渡料开采
根据设计文件，堆石料与过渡料的设计参数如表2所示。
表2大坝下游堆石、过渡料设计级配表
级配
指标
Dmax
（mm）
P5mm
（％）
P0.075mm
Cu
Cc
上游堆石
≤600
5～20
0～5
＞10
1～3
过渡料
≤300
10～15
0～6
＞15
上游堆石料以及过渡料，其料源主要来源于栗山坡料场。
根据栗山坡石料场开采规划，料场顶部的揭顶已完成，形成了3～4个开采作业面，冲沟上侧430～445m高程平台以及冲沟下游侧的475高程平台，如图4所示。
图4栗山坡揭顶情况
虽然料场已按图4完成揭顶，但实际揭露的地质情况表面，栗山坡料场需爆破开采的无用料较厚，一般达5～8m，冲沟周边厚度达10～20m。
特大型孤石含量偏高，其岩石强度虽然满足上坝要求，但爆破解小后其级配可能不能满足设计要求，依然只能按无用料处理。
因此，图4所示的工作面内可开采合格上坝料的范围较小，无用料爆破剥离工程量依然非常之大。
对于无用料剥离，挖掘设备能直接剥离的部分已基本完成。
需爆破剥离的部分，对图4所示的开挖层，采取先无用料剥离后有用料开采的顺序进行；
随着工作面的广大，无用料与有用料的爆破施工同时进行，起爆方向沿河流的上下游方向，爆破后，先挖除无料用，随后挖装有用料上坝。
有用料的爆破参数暂按第3节所述的试验成果执行，并随着工作面下降对其参数进一步优化。
上游堆石料以及过渡料，其料源除来源于栗山坡料场外，在桔园储备了一部分来自于溢洪道进口明挖及溢洪道、泄洪洞洞挖等开挖料，该堆存料一部分用于混凝土骨料，其它均用于过渡料或上游堆石料填筑。
对于溢洪道正在开挖的爆破料，其石料如满足上坝要求，在坝体填筑过程中，直接上坝填筑。
所有堆石料及过渡料均采用PC400、卡特320、VOLVO等挖掘机进行挖装，配20T自卸汽车运输上坝。
6.2.2垫层料加工及挖装
垫层料（ⅡA区料）为半透水垫层，要求颗粒坚硬、耐久，不含粘土和有机物等杂质。
最大粒径60～80mm、P5mm含量35%～50%，＜0.1mm颗粒含量4%～10%，Cu＞15，Cc=1～3，级配连续。
特殊垫层料（ⅡB）的级配范围：
最大粒径40mm、级配连续。
垫层料由溢洪道等部位开挖的新鲜石渣料人工破碎加工而成，直接从该加工系统采购合格的成品垫层料并拉运上坝。
6.5区域内施工道路动态规划
6.5.12＃-1下基坑道路
初期的施工道路以右岸的2＃-1下基坑道路为主，关于该道路所存在的问题在第4节中已作了阐述，因此，在基坑开挖填筑时需作相应调整：
（1）在基坑开挖期间，利用下游围堰形成“之”字路，尽量降低该道路高程，减少该道路“伸入”坝内的长度。
（2）利用2＃-1道路将坝体填筑上升至280.0m高程，同时形成坝下游斜坡路与2＃-1衔接，如附图“AN-JPH-DB01”所示。
（3）将2＃-1道路改线至坝体的下游侧,如附图“AN-JPH-DB02”所示。
。
（4）利用改线后的2＃-1道路、坝下游斜坡路将原2＃-1道路“伸入”坝内部分的覆盖层挖除。
（5）最后，利用改线后的2＃-1道路将坝下游斜坡路的坝体部分填筑至280.0m高程。
6.5.2区域内施工道路
基坑内深沟溶槽深塘较发育，结合目前开挖所形成的道路，先将道路左右侧深沟溶槽深塘等地质缺陷采取爆破顺坡、混凝土补坑找坡（或找平）、回填垫层料过渡料找坡（或找平）等方式进行处理，之后将道路改至已处理的一侧，进行另一侧的回填或填筑施工。
6.5.3上游预留填筑区施工道路
受趾板施工的影响，坝上游50m范围内预留在后期进行填筑，其施工道路先期的填筑中逐步形成，纵坡不陡于12%。
如附图“AN-JPH-DB01”所示。
6.6坝料运输、铺筑
6.6.1坝料运输
只有在坝基或已填筑的坝面经过验收，监理工程师签发本层的准允填筑证后，方可进行本填筑层的坝料铺筑。
所有进入坝区的填筑料均须满足不同填筑区的级配要求，从挖装开始即需对坝料进行严格控制。
对于堆石料及过渡料，在挖装过中所发现的断层夹泥、风化料、树根等及时清除。
对于垫层料，为确保其级配良好，在挖装时采取立面开采。
坝料均考虑20T自卸车予以运输。
在运输过程中，不同坝料的汽车设明显的标志，由专人管理，防止坝料混杂。
且经常保持车厢、轮胎的清洁，防止残留在车厢和轮胎上的泥土带入清洁的垫层料、过渡料和堆石料的料源及填筑区。
坝面上设专门调度人员指挥卸车，防止坝料偏粗偏细集中现象。
对坝面上所出现不合格料采用装载机挖运至坝体填筑区之外。
6.6.2作业分区
对于堆石料铺筑，根据坝面作业面积划分作业区域，在坝面作业面积较小时，整个坝面按一个作业面进行铺筑；
当坝面作业面较大时，分两个作业区域进行流水铺筑作业。
对于上游过渡料及垫层料，均按一个作业面进行铺筑。
6.6.3进料、铺料方式
填筑前先坝体的卸料区域进行合理规划，比较细的料应填筑在该区上游以及与岸坡的接坡部位，较粗的料则填筑到该区下游。
已运至坝面的超径石采用采用破碎锤解小，在填筑期间或填筑以后，受污染的材料应全部予以清除。
为保证碾压作业平整，堆石料在自卸车卸料时采用进占法进行，即自卸车在未碾压的层面上行驶，卸料后采用D155推土机及时平整，使大块径石渣滚入填筑层的底部。
对于坝上游的过渡料及垫层料，采用后退法沿轴线方向间隔卸料，即自卸车在已碾压的坝面上行驶，并使每一料堆相隔一定的距离，然后采用D155推土机沿坝轴线方向进行平整，并采用装载机（人工配合）对其边线进行修整。
参见图5。
图5坝料铺料方式示意图
对于垫层料的铺筑，由于采用“翻模”固坡技术，其详细工艺见节。
6.6.4层厚控制
为准确控制填筑层厚，在已填筑的坝面上不同部位设置层厚控制标杆，推土机操作手根据标杆上标识的厚度进行平料，并在平料的过程中，质检员随时检查其铺筑厚度，及时进行纠偏，铺筑厚度误差不超过±
5cm。
6.7填筑料洒水
在冬季负温下填筑坝料不进行掺水施工，其它阶段填筑料在碾压前均须进行洒水作业。
洒水分坝面洒水和坝外定点洒水两种方式。
坝面洒水从左右坝肩供水系统分别引软管至坝面，在推土机将坝料平整后，随即采用软管喷枪将坝料洒水湿润。
洒水根据碾压试验成果结合气候因素进行确定，一般为坝料填筑体积的15%。
为减少坝面上的实际洒水作业时间，并使坝料能充分湿润，一方面，利用料场顶部的地表水，对已爆破料现场直接洒水湿润，同时结合道路的实际布置在龚家滩设置一固定加水点，采取“沐浴”的方式对来自栗山坡石料场运输车辆上的坝料进行预洒水，洒水时间根据车辆所装坝料的方量、水管流量及碾压试验成果所规定的洒水比例等多方面因素进行确定。
对于垫层料及其它料场的中转料，主要考虑在坝面上予以洒水。
对已预湿润的坝料在坝面摊铺后，按坝面洒水的方式对坝料作局部补充洒水，确保所有坝料充分湿润。
6.7水平碾压施工
坝料的水平碾压，根据不同坝料，分别采用不同碾型进行碾压。
垫层料采用17.5t或26t自行平碾、过渡料及堆石料采用32t振动平碾进行碾压；
垫层料与趾板相接的不便于自行平碾碾压的部位，采用1.0t手扶振动碾进行薄层压实。
碾压方式沿平行坝轴线方向按进退错距法进行来回碾压，振动碾行进速度控制在2km/h左右，错距宽按下式进行确定：
b=2B/n………………………………
（1）
式中，B振动碾前轮宽度，n为规定的碾压遍数，b为错距宽度。
碾压时，其起步的碾压条带按规定的碾压遍数来回碾压，一个来回为2遍，之后错距（错距宽为b），在第二条带上碾压2遍（即一个来回），再错距（错距宽为b），如此循环……
过渡料及垫层料由于宽度较小，不便于采用错距法进行碾压，其碾压方式采取搭接碾压，即在一条带碾压至规定遍数后，错距形成二碾压条带，第二碾压条带与第一条带搭接20cm左右，碾压至规定遍数。
在河床底部不规则部位以及与岸坡接坡段，与碾压方向采取顺坡面走向，确保坝料碾压密实。
对于上游垫层料，在碾压时振动碾在保证安全的前提下尽可能靠近上游边缘进行碾压，以确保垫层料上游边坡的压实效果。
6.8特殊部位填筑
需作特殊填筑处理部位有：
上游垫层料、过渡料与上游堆石料衔接部位的填筑，坝内层间接缝部位的填筑，坝体与岸坡接坡部位的填筑，以及坝内有观测器的周边回填等。
6.8.1坝体排水井填筑
根据设计文件要求，为防止坝体填筑期间出现坝基向上游渗水而形成反向压力，在坝内相应设置了排水井及排水花管。
排水花管穿过过渡料后进入上游堆石区的高度为2m，排水花管的顶面采用与钢管壁厚相同的钢板密封。
排水花管采用双层不锈钢滤网包裹，内层滤网采用1mm×
1mm的滤网，外层滤网采用2mm×
2mm的滤网，并用细铅丝绑扎牢固。
排水井及排水花管进入过渡区开始，其周围1m范围均用反滤料填筑保护，先包填厚50cm粒径为20～40mm的碎石，然后填筑厚度为50cm粒径为40～80mm的砂卵石料，层厚40cm，碾压采用振动碾进行静碾。
穿过垫层区的钢管周围其垫层料的碾压均采用静碾。
反滤料的填筑超过排水井及排水花管顶部。
排水井采用钢筋笼制作井筒，井筒外包裹一层2mm×
2mm的不锈钢滤网，井内填筑料采用料径20～100mm的卵石料作为排水通道，碾压采用振动碾进行静碾。
排水井及排水管周围3m以内的范围，碾压采用静碾方式。
排水钢管出口端安装法兰盘及过滤钢罩，并在出口设阀门，在浇筑趾
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