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隘口水库施工组织

××××××隘口水库枢纽工程

水泥灌浆施工

 

 

2006-11-17

目录

一、工程概况……………………………………………………………1

二、工程地质描述………………………………………………………1

三、主要控制工期………………………………………………………10

四、工程质量等级目标…………………………………………………10

五、施工组织设计编制依据……………………………………………10

六、施工组织管理………………………………………………………11

七、施工布置……………………………………………………………15

八、帷幕灌浆施工组织…………………………………………………16

九、固结灌浆施工组织…………………………………………………27

十、围堰砂卵石基础防渗灌浆推荐方案于施工组织…………………29

十一、遇溶洞时应对方案………………………………………………29

十二、施工机具设备……………………………………………………30

十三、施工进度保证措施………………………………………………31

十四、工程质量和生产安全保证措施…………………………………31

十五、文明施工措施……………………………………………………40

 

一、工程概况

隘口水库位于×××××土家族苗族自治县隘口镇,水库大坝位于岑龙河与凉桥河汇合口下游500m处的平江河上,距下游隘口镇1.5km,距秀山县城中和镇30km,国道326线从左坝肩附近通过。

按照初步设计文件,水泥灌浆主要工程量为:

灌浆廊道内帷幕灌浆进尺127397m、固结灌浆90431m、围堰砂卵石基础防渗灌浆2952m。

工程量以施工设计为准。

二、工程地质描述

(一)区域地质环境及地震

本区属扬子准地台(I级)之八面山褶皱带(II级)中的武陵坳陷褶皱束(III级)。

构造线呈北北东向及北东向展布,褶皱断裂普遍发育。

褶皱主要有平阳盖向斜、钟灵背斜等。

有历史记载以来,距坝址区较近范围内发生的中强地震均在100km以外,地震烈度逐渐衰减后,到库坝区其影响烈度已小于Ⅵ度。

工程区地震基本烈度为Ⅵ度;地震动峰值加速度<0.05g;地震动反应谱周期为0.35s。

(二)坝址工程地质条件

1、河谷地貌、地层岩性、地质构造

坝址位于隘口中学上游约150m。

河谷形态呈“U”型,河谷底宽约110m。

河床覆盖层厚度8~27m,最厚达38m,基岩面高程452~482m,坝轴线上游H25-H13-H23-H21-ZK2孔一线为深槽。

岩层走向与河流流向夹角35~60°,为斜向谷。

坝址及其枢纽建筑物涉及到的地层见表1。

坝址区位于钟灵复式背斜北西翼与平阳盖向斜南东翼接合部位,岩层倾向320~350°,倾角16~35°。

坝址比较大的断层有三条,为F2(隘口断层),F13及f4。

F2断层由角砾岩、碎裂岩组成,最宽一般5m,断续溶蚀宽0.7m,设计水位以上断层带发育小溶洞,设计水位以下断层带未见明显溶蚀且透水性小。

F13断层为角砾岩及碎裂岩,断层带宽1~5m,局部10m,地表多溶蚀成3~5cm宽缝或约1m左右的溶槽,沿断层带及上盘∈3m灰岩中发育直径1~2m小溶洞。

对右岸坝肩的岩溶渗漏及坝肩的稳定有重要的影响。

f4断层倾向3°∠21°,断层带特征以花斑状的断层岩、碎裂岩为主,少量角砾岩。

断层带厚一般5~10m。

沿断层带地表溶蚀成小溶洞。

隘口水库坝址地层简表

表1

地层

代号

分层厚度(m)

分组

厚度(m)

岩性简述

第四系

全新统

Q4

8~38

1~3

河床砂砾卵石夹块石、漂石,一般有2~3层粘土总厚1.4~3.47m。

坡积粘土夹碎块石,厚1~3m。

奥陶系

下统

大湾组

O1d

O1d2

77.00

160.0

粉砂岩夹页岩

O1d1

83.00

紫红色页岩夹泥灰岩

红花园组

O1h

58.60

58.6

深灰色厚层结晶生物碎屑灰岩

寒武系

上统

桐梓组

O1t

O1t3

109.32

141.47

深灰色中~厚层灰岩、白云质灰岩夹白云岩

O1t2

9.15

上部4.15m结晶生物灰岩夹页岩,下部白云质页岩

O1t1

23.00

深灰色厚层粗结晶含泥质条带灰岩

毛田组

∈3m

∈3m3

25.00

140.8

浅肉红色、灰色厚层灰岩与浅灰色微晶~致密白云岩互层,含燧石团块。

灰岩占该层总厚的38%。

∈3m2

30.00

上下部为浅灰色致密白云岩,中部为白云岩与浅肉红色致密灰岩互层。

灰岩占该层总厚的20%。

∈3m1

85.80

灰~深灰色微晶~致密灰岩、白云质灰岩与灰质白云岩互层。

灰岩占该层总厚的60%。

后坝组

∈3h

270.00

270.0

顶底部浅灰~灰白色、中部灰~深灰色结晶白云岩

2、坝址岩溶发育特征

坝址区主要岩溶形态有:

岩溶峡谷;溶蚀洼地;落水洞;暗河;岩溶泉。

⑴岩溶发育程度

坝址左岸有Kw1、Kw2及Kw3系统。

右岸有Kw14、Kw12、Kw51系统。

右岸凉桥河侧有神仙洞系统系统。

右岸坝线下游有W103系统。

左岸的P1、P3硐,岩溶发育的主要特点一是沿卸荷带发育岩溶,另一个是沿Kw2系统岩溶发育。

右岸P2硐,卸荷带宽36.60m,岩溶强烈发育,硐尾的K5溶洞,真厚>4.0m,充填软泥夹砂,成硐困难。

高程512m的P4硐,揭露硐长全部在卸荷带中,不能自稳而整体坍塌。

坝址区河床及右岸溶洞平均直线率为12.78~10.84%,岩溶强烈发育;左岸溶洞直线率较低为5.59%,岩溶呈相对孤立的管道。

坝址区钻孔,遇见溶洞370个,累计溶洞高度460.09m,平均溶洞直线率10.25%;溶蚀裂隙499条,平均100m有11.11条。

对心墙堆石坝轴线及两岸防渗线进行物探,其成果可供参考。

钻孔声波测试完整岩体Vp>5680m/s、较完整岩体Vp=4860~5680m/s。

溶隙及小溶洞发育的岩体Vp值平均2540~4860m/s。

溶洞Vp一般在1650m/s左右。

⑵岩溶层的划分

强岩溶层:

∈3m、O1t1、O1t3、O1h;

弱岩溶层:

∈3h,右坝肩及上游ZK7、H11孔附近受断层影响为强岩溶层;隔水层:

O1d、O1t2。

⑶溶洞充填物

对堆石坝坝基基岩面以下0~30m共42个钻孔中溶洞充填物统计,坝基基岩面以下0~30m溶洞物质填充率79.72%,坝轴线上溶洞物质填充率77%。

⑷岩溶发育的方向及规模

①岩溶发育的方向

左岸各岩溶系统主通道大致与岩层走向一致。

河床基岩∈3m1岩溶发育的方向与河流流向近乎一致,右岸岩溶发育的方向既顺岩层、断层的走向,又顺岩层的倾向方向发育,

②岩溶发育规模

从坝址钻孔统计来看,>10m溶洞有4个,占溶洞总个数的1.1%;10~5m溶洞有16个,占溶洞总个数的4.3%;溶洞高度<3m的占绝大部分,约占溶洞总个数的91.9%,其中<0.5m的溶洞164个,占溶洞个数的44.5%。

⑸岩溶发育程度的大致分区及岩溶发育深度

①左岸在H41孔一带溶洞底板高程低于500m。

②左岸公路上下溶洞底板高程480m~490m。

③坝基座落在∈3m1层上,岩溶强烈发育,溶洞发育由于受层位控制,最低高程在380m以上。

④河床坝基及左岸坝肩深部为∈3h层,岩溶发育最低一般在330~370m,少数达到308.07m。

⑤王家坟洼地以东正常蓄水位以下∈3h和左岸及左河槽深部∈3h岩溶发育弱。

3、坝址水文地质特征

经勘探证明两岸钻孔地下水位一般都高于河水位,坝址两岸有暗河及泉水,均为地下水补给河水。

连通试验证实右岸地下水主要运动方向是由东向西补给。

坝址两岸及河床对设计蓄水位以下34个深孔基岩共进行646段压水试验。

其中左岸共进行186段压水试验,反映坝址左岸岩体透水性中等,河床岩体透水性强烈,其中∈3m层又比∈3h层岩体透水性强烈;右岸岩体透水性比河床更强烈。

强透水下限高程与溶洞下限高程基本一致。

深部∈3h少量小溶洞填泥透水性弱。

河水及地下水对砼没有一般酸性型、碳酸型、硫酸镁型及硫酸盐型腐蚀。

4、物理地质现象

经地表测绘及平硐探测,左岸水平卸荷带深度20~39m。

右岸强烈卸荷带水平深20m,弱卸荷带水平深37m。

右岸隘口中学变形体位于右坝肩偏下游,体积约1×104m3。

清除表层溶蚀填泥及松散岩块后,可作为坝基。

左岸危岩体为向北东及南东两侧临空的山体。

危岩体底部高程在326国道以上(即515~535m),最高点高程约620m。

危岩体稳定主要由外倾结构面L4溶蚀裂隙控制,目前基本处于稳定状态,建议清除危岩体表面的松动岩体,施工期间对危岩体进行监测,如有变形扩大趋势,则可采取锚固等工程措施。

5、软弱夹层

坝址区的软弱夹层主要见于平硐中,地表未见明显的软弱夹层面。

部分风化填泥或溶蚀夹泥,甚至有溶洞发育。

这些夹层对堆石坝方案影响较小。

6、岩石(岩体)物理力学性质

岩体物理力学参数建议值见表2、表3。

7、岩体基本质量

右岸及河床除Ⅰ坝线坝基H12、H10孔一带岩体基本质量为Ⅲ级外,其余绝大部分岩体基本质量为Ⅳ级,与岩溶直线率>10%的范围基本一致。

左岸大部分岩体基本质量级别为Ⅱ级。

8、坝址主要工程地质问题

隘口水库工程坝址主要工程地质问题是:

坝基、坝肩岩溶渗漏问题,尤其是沿河床、右岸坝肩深部岩溶渗漏问题;另一个是岩溶地基稳定问题,坝基或其它建筑地基中溶洞强烈发育,承受荷载后可能引起岩溶塌陷。

⑴坝址岩溶渗漏

水库向Kw2、Kw3系统的岩溶渗漏必须进行防渗处理。

右岸绕坝渗漏也必须进行防渗处理。

河床坝基岩溶发育强烈,溶洞直线率达23.23%,溶隙直线率21.33条/100m。

水库蓄水后必须加强防渗。

⑵坝基稳定

坝基基岩面至以下50m范围内绝大部分溶洞直线率>10%,说明岩溶强烈发育,溶洞充填物为软泥及泥夹砂砾卵石,充填物强度极低,建议设计依据现有地质资料及荷载情况,进行坝基稳定性计算,必要时,对坝基上部岩体进行固结灌浆处理。

隘口水库岩石物理指标建议值表

表2

地层

代号

岩性

比重

重度(kN/m3)

含水率(%)

饱水率(%)

吸水率

(%)

孔隙度

(%)

烘干

自然

饱和

O1t2

白云质页岩

2.78

26.4

26.7

26.71

1.16

1.21

3.15

O1t

∈3m

深灰、紫灰色灰岩

2.71

26.8

26.93

26.98

0.17

0.59

0.28

0.97

∈3m

白云岩

2.78

26.8

27.0

27.1

0.54

0.63

0.89

2.62

∈3h

白云岩

2.82

27.6

27.7

27.8

0.30

0.67

0.50

1.8

 

隘口水库岩石岩体力学指标建议值表

表3

岩性

单轴抗压强度(MPa)

抗拉

强度

(MPa)

地基

承载力

(MPa)

抗剪断强度

砼/岩体

抗剪强度

变形指标

饱和

f′

c′

(MPa)

f′

c′

(MPa)

f

变形

模量

(GPa)

弹性

模量(GPa)

白云质页岩

9.4

14.9

1.9

0.70

0.6

0.6

0.55

0.45

6

8

0.24

深灰、紫灰色灰岩

55

67

1.0

11.0

0.9

1.0

0.75

0.85

0.60

18

20

0.25

∈3m白云岩

52

60

0.6

10.4

0.85

0.9

0.72

0.75

0.55

16

18

0.25

∈3h白云岩

45

54

0.6

9.0

0.80

0.8

0.70

0.70

0.55

15

17

0.24

碎裂状白云岩

25

32

0.39

5.0

0.70

0.60

0.60

0.50

0.50

10

12

0.26

(三)主要建筑物工程地质条件

1、大坝

⑴大坝工程地质条件

本阶段推荐坝轴线为Ⅱ线,推荐坝型为沥青砼心墙堆石坝。

河床宽110m,坝顶河谷宽246m,河床覆盖层上游厚5.8m~38m,轴线厚6.5~12.8m,下游厚7~18m。

基岩左岸为O1t3、O1t2、O1t1、∈3m3层,右岸上游坝脚为∈3h,其余均为∈3m1地层,深部为∈3h层。

主要断裂有∈3m与∈3h分界附近的f4断层。

灰岩、白云岩饱和抗压强度45~55MPa,碎裂状白云岩为25MPa;基岩f`=0.8~0.9,c`=0.8~1.0MPa,碎裂状白云岩f`=0.7,c`=0.6MPa,砼/基岩f`=0.7~0.75,c`=0.55~0.6MPa。

砂砾卵石承载力标准值约0.5MPa。

泥夹砂砾石承载力约0.2MPa,由于坝基河床普遍夹有土层,不宜作为持力层。

坝基岩体岩溶强烈发育,左岸平均溶洞直线率为5.57%,河床12.78%,右岸10.84%,坝址总平均溶洞直线率为10.24%。

坝基岩体透水性左岸钻孔压水试验q>50Lu试段占左岸总试验段的18.8%,q<5Lu占78.1%;河床钻孔压水试验q>50Lu试段占河床总试验段的33.8%,q<5Lu占54.3%;右岸钻孔压水试验q>50Lu试段占右岸总试验段的53.9%,q<5Lu占29.3%。

⑵坝基岩体质量及建基面选择

①坝基岩体质量

左岸H3、H47孔33m以下,公路以西不在岩溶管道上的岩体为Ⅱ~Ⅲ类,H12、H10孔一线上部为Ⅲ类岩体,其余基岩以下30m溶洞直线率>10%的范围均为Ⅳ类岩体,溶洞集中有充填物地段为Ⅴ类岩体。

②建基面的选择

根据河床基岩形状坝基可设多级台面,挖除填泥溶洞及风化溶蚀夹泥带,回填碎块石或块石混凝土。

由于坝基岩溶强烈发育,建议心墙及两侧一定宽度处理深度为30m,坝基其它部分的深度10~30m。

2、导流建筑物

设计采用上、下游横向围堰档水,左岸导流洞与左岸导流明渠联合过水方案。

⑴导流隧洞

导流隧洞全长336.183m,采用城门洞型,宽×高=4×5m。

经过∈3m2、∈3m3及O1t1地层,地层倾向325~328°,倾角20~25°,穿f11断层错动带,在地下胶结好。

隧洞沿线未发现有较大规模溶洞。

进口明渠段边坡为斜交逆向坡,边坡稳定性好,建议开挖坡比1:

0.2~1:

0.3。

当坡高大于15m时应设置马道。

围岩分类以Ⅱ~Ⅲ类为主,成洞条件好。

出口洞脸边坡为侧向坡及逆向坡,边坡稳定性好

⑵导流明渠

位于平江河左岸,长366.96m。

前半段地表为∈3m1~∈3m2灰岩、白云岩,后半段为平江河Ⅰ级阶地,堆积工程弃渣块石,粘土及砂砾石,厚3~12m,下伏基岩为∈3m2、∈3m3灰岩、白云岩及O1t1粗晶灰岩。

建议导流明渠基础置于基岩上,以防止不均匀沉降及向基坑渗漏。

建议临时开挖坡比1:

0.2~1:

0.3。

⑶围堰

①上游围堰

拟采用土石挡水围堰,长约150m。

由于覆盖层厚度大,因而设计围堰座落于砂卵石层上,砂卵石地基可以满足围堰堆体的强度要求。

据H5孔抽水试验成果,砂卵石层渗透系数k平均值88.7m/d,透水性强烈。

围堰段基岩压水试验不起压,并有溶洞存在,因此围堰必须进行防渗处理。

②下游围堰

下游围堰位于现隘口中学西侧,长57.8m。

河床覆盖层厚4~8m,其成分为砂卵砾石夹少量粘土。

设计围堰坐落于覆盖层之上,堰基能满足堆体强度要求。

据H28孔抽水试验,堰基下覆盖层渗透系数k=160m/d,透水性强烈,必须对围堰进行防渗处理。

三、主要控制工期

本标工程控制性工期如下:

(1)计划工程开工日期:

2006年12月1日;

(2)计划工程竣工日期:

2007年5月20日;

四、工程质量等级目标

保证工程按GB/T19002-ISO9002质量体系运行,工程质量等级达到合格标准。

五、施工组织设计编制依据

《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(SL62-94);

《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》(SL47-94);

《水利水电工程施工地质规范》(SDJ18-78)(试行)(报批稿);

《水利水电工程施工测量规范》(SL52-93);

《水利水电工程施工组织设计规范》(SDJ338-89);

《水泥基础灌浆材料施工技术规范》(YB/T9261-98);

《水利水电工程钻孔压水试验规程》(SL25-92);

《混凝土拌和用水标准》(JGJ63-89);

《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92);

《水工混凝土外加剂技术规程》(DL/T5100-1999);

《水工混凝土试验规程》(SD105-82);

《水利水电工程岩石试验规程》(SDJ204-81)(试行);

《水利水电工程岩石试验规程》(DL5006-92)(补充部分);

《砌体工程施工及验收规范》(JGJ63-89);

《水电站基本建设工程验收规程》(GB50203-98);

《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB-1999)。

六、施工组织管理

对于本工程项目的施工,我单位将成立项目经理部,实行项目经理责任制管理;成立“××××××隘口水库枢纽工程水泥灌浆施工项目经理部”。

项目经理为质量第一责任人,项目总工程师为质量直接责任人。

工程质量管理实行项目主任工程师领导下的质检工程师负责制,通过专职质检员和各部门、各区段主管及兼职质检员,对工程进行全面控制、检测、信息反馈和进行质量问题的处理。

同时接受业主委派的监理工程师及其代表对整个工程的监理工作。

项目组织机构图如图1-1。

2、项目经理部管理职责

为保证本工程的质量要求能有效地传递各有关职能部门,有效处理质量管理和工程质量出现的不合格项,保证质量管理有计划、有控制地实施,特制定此管理职责。

具体如下:

(1)、项目经理

①、认真贯切执行上级有关质量管理制度,主管本项目经理部的质量工作,对本项目经理部的施工质量负责。

②、根据工程性质与特点认真做好施工准备,做好施工组织设计,制订工程质量目标与质量保证措施,工程竣工时做好工程施工总结。

③、支持和督促本项目经理部的各类人员认真履行本岗位的质量职责,把好施工质量关,认真组织好自检、互检、专检,加强质量预防,做好原始记录,建立并逐步完善本项目经理部的质量保证体系。

④、贯彻执行技术标准、工艺、规范和操作规程,搞好各分部工程的施工控制,对不符合规程的工程不予签认,并督促返工复检。

⑤、掌握本部质量动态,定期召开质量会议,正确处理质量与速度、效益之间关系,坚持贯切“百年大计,质量第一”的方针,确保文明施工。

(2)、项目副经理

①、协助项目经理工作。

②、合理组织本项目施工生产,监督并组织项目职能人员行使岗位职责与职权,并对项目人员工作定期考核。

③、综合协调各专业施工队的关系,负责本项目工期、安全、文明施工等工作。

④、负责项目生产计划编制、调整及劳动力的组织管理。

(3)、项目总工程师

①、认真贯切执行各项专业技术标准和设计文件,以及各种技术规定,严格执行技术操作规程、验收规范及质量标准。

②、搞好技术措施、制订各种作业技术交底。

③、根据工程性质及特点,认真做好技术交底。

④、制订各种材料的配比及代用材料的质量指标。

⑤、组织质量验收及资料的整理归档。

(4)、安全员

根据相关安全标准要求、我单位的相关施工安全生产管理办法及规定,作好安全教育、交底、检查、整改等安全生产管理工作。

(5)、施工员

①、掌握本专业的技术标准、工艺规范和操作规程,做好分部工程的施工准备工作,制定分部工程的质量保证措施,对分部的工程质量负责。

②、对工人班组做好施工技术、质量、安全交底,搞好各分项工程的施工控制,对不符合规范的工程不予签认,并督促返工复检。

③、做好本工程的检验记录,做好竣工图绘制,做到施工资料的编写与工程进度同步。

④、坚持贯彻“谁施工、谁负责”的方针,把住施工质量关,把质量问题消灭在施工过程前,注意文明和安全施工。

(6)、质检员

①、负责本项目所管辖工程的质量、安全的检查、监督和管理,对项目经理负责。

②、负责检查、监督施工组织设计或施工方案中的质量保证措施和安全措施的实施,严格贯彻执行《施工及验收规范》和《安全规程》。

③、按规范规定的分部工程的检验方法和验收评定标准对质量进行评定,以示符合工程质量评定标准要求的分项工程,提出限期整改意见,对不按期整改的,记录在案,并向项目经理汇报,督促整改。

④、深入工地勤巡、勤检、及时发现质量或安全事故隐患,并及时采取排除隐患的有力措施,对违章操作和违章指挥的要坚决制止或即令停工。

并即时向项目经理汇报。

(7)、材料员

①、熟悉本项目施工进度,及时做好供料计划。

供料计划要有明确的供料时间、品种、规格、数量、要求。

②、根据施工进度,及时调入所需材料的设备。

③、对调入的材料,注意其品种、规格、数量和质量是否符合图纸和规范要求,如有不符,应及时向有关部门交涉并予以更正,如需要变更必须做好签认手续,并记录保存和归入工程档案。

④、所调入的主要材料及设备必须有出厂合格证。

(8)、预算员

合同管理、成本核算、工程进度款结算,民工费预算,竣工决算。

(9)、资料员

①、掌握工程施工具体内容,了解工程施工进度,竣工要与工程建设同步收集、整理。

②、竣工资料的收集、整理须按《重庆市建设工程文件材料整理和档案移交工作办法》处理。

③、竣工资料立卷整理后由项目经理部经有关人员审核、签名、盖章后,按合同要求交有关单位。

 

 

图1-1项目组织机构图

七、施工布置

1、风、水、电供应

风、水、电由工地风、水、电系统接专用管线供应。

灌浆施工应连续作业,不能间断。

停水、停电要提前通知。

同时准备发电机备用。

2、场地清理与排污

灌浆施工产生的废水、废浆液、岩芯要及时清理,保持工作面整洁。

工作面设排水沟和集水坑(井),淤积物人工装编织袋搬出,污水用污水泵抽排。

需保留的岩芯编号装箱保存。

无用岩芯,人工清理弃至渣场。

八、帷幕灌浆施工组织

1、施工条件

(1)钻孔灌浆工作应在其帷幕垫层混凝土达到28天设计强度的70%后方可进行。

(2)在刚完成灌浆或正在灌浆部位的30m范围内,不得进行爆破作业。

如必须进行爆破作业,应采取减震和防震措施,并应征得设计、监理部门同意。

(3)帷幕灌浆开始前,应按照设计指定的部位进行灌浆试验,应编制灌浆试验大纲并报送监理人,然后按监理人批准的方案进行实施。

(4)灌浆过程中应安设抬动监测装置,其结构型式见图1-2。

灌浆过程中应经常观测和记录,严禁抬动值超过设计规定。

2、灌浆材料

(1)灌浆水泥采用32.5R普通硅酸盐水泥,细度要求通过80um方孔筛的筛余量不大于5%。

(2)灌浆用水泥必须符合规定的质量标准,不得使用受潮结块的水泥。

水泥不应存放过久,出厂期超过三个月的水泥不应使用。

(3)灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水要求,拌浆水温度不得高于40℃。

3、钻灌设备

(1)钻孔设备

各类灌浆孔、检查孔根据孔深不同采用XU-600、XY-2、2PC、XU-100型等回转式钻机;

钻孔冲洗

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