大坝反滤砂施工方案设计

大坝反滤砂施工方案设计一、工程概况本工程为大坝坝基反滤砂施工，主要作用是防止坝基砂性土透水层发生管涌，阻止土粒流失，同时降低渗透压力。坝体采用沥青混凝土心墙土石坝结构，坝顶高程XXm，最大坝高30.0m。反滤系统设计为"多层反滤+排水体"复合结构，从坝体到透水层依次设置细料层、中料层、粗料层三层反滤，并在下游侧布置排水棱体。二、施工准备2.1技术准备组织技术人员进行图纸会审，编制详细的施工技术交底文件。开展反滤料室内试验，确定各层材料的级配参数、最优含水率和最大干密度。根据设计要求，制定反滤层施工专项技术标准，明确各工序的质量控制指标和检验方法。2.2材料准备2.2.1反滤料采集与筛选细料层（第一层）：选用天然中砂，粒径控制在0.1-0.5mm，厚度≥0.3m。从指定料场采集后，通过2mm筛网筛选，去除超径颗粒和杂质。中料层（第二层）：采用砂卵石混合料，粒径5-20mm，厚度≥0.4m。利用反击式破碎机加工，确保颗粒级配连续，针片状含量≤15%。粗料层（第三层）：选用新鲜花岗岩碎石，粒径20-50mm，厚度≥0.5m。加工时控制最大粒径不超过50mm，含泥量≤3%。2.2.2材料质量控制每200-400m³反滤料取样一组，进行颗粒级配和含泥量检测。细料层含泥量应≤3%，中料层和粗料层含泥量应≤2%。检测合格的材料分类堆放，场地采用硬化处理并设置隔离墙，防止不同料层材料混杂。2.3机械设备准备主要施工机械设备配置如下：挖掘设备：1m³液压挖掘机2台，用于料场开采运输设备：15t自卸汽车8辆，负责材料转运摊铺设备：PY180平地机1台，用于反滤料平整压实设备：2.5t平板振动器4台，10t振动碾1台检测设备：环刀、灌砂筒、筛分仪等全套土工试验设备2.4场地准备清除坝基表面植被、腐殖土及不合格土层，开挖至弱风化基岩面。采用20t振动碾对地基进行碾压处理，压实度≥93%。按设计坡比修整坝基边坡，每隔50m设置一个沉降观测点。在坝基两侧开挖排水沟，沟宽0.5m、深0.8m，确保施工期间排水畅通。三、主要施工工艺3.1反滤层铺设3.1.1施工流程测量放线→地基处理→细料层摊铺→细料层压实→中料层摊铺→中料层压实→粗料层摊铺→粗料层压实→质量检测3.1.2摊铺作业采用"后退法"摊铺，自卸汽车从已摊铺完成的区域进入，避免在未压实的反滤层上行驶。细料层采用人工配合平地机摊铺，松铺系数1.2-1.3，控制摊铺厚度25-30cm。中料层和粗料层利用挖掘机摊铺，松铺系数1.15-1.25，摊铺厚度分别为45cm和55cm（压实后分别为40cm和50cm）。3.1.3压实作业细料层：使用平板振动器振捣，行距重叠10-15cm，振捣时间30-45s/点，直至表面泛浆。中料层：先采用平板振动器初压2遍，再用10t振动碾碾压4-6遍，碾压速度2-3km/h。粗料层：直接采用10t振动碾碾压6-8遍，碾压方向由低到高，确保压实均匀。3.2排水系统施工3.2.1排水棱体施工在反滤层下游侧填筑碎石排水棱体，顶宽1.0m，边坡1:1.5。采用分层填筑法，每层厚度50cm，用10t振动碾碾压6遍。棱体与反滤层接触部位铺设透水土工布，搭接宽度≥30cm。3.2.2排水盲沟施工在排水棱体内部设置Φ300mm透水管，间距5m。透水管周围包裹20cm厚中砂，形成环形反滤。管道安装时控制坡度≥2%，接口采用承插式连接并密封处理。3.3特殊部位处理3.3.1坝肩结合部处理坝肩处开挖台阶，宽度≥1.0m，高度0.5m，台阶边坡1:2。反滤料摊铺时，在结合部多摊铺10cm，压实后人工修整至设计轮廓。3.3.2反滤层接头处理分段施工的反滤层接头采用斜坡搭接，坡度1:3，搭接长度≥2.0m。搭接部位增加碾压遍数2-3遍，确保结合紧密。四、质量控制措施4.1原材料质量控制建立材料进场检验制度，每批材料必须附有出厂合格证和检验报告。对细料层砂料进行颗粒分析，确保D15/d85≤5（D为反滤料粒径，d为地基土粒径）；中料层和粗料层满足D15/d15≥10的反滤准则。4.2施工过程控制4.2.1摊铺厚度控制每层摊铺前在坝坡两侧打设高程控制桩，间距10m，挂线控制摊铺厚度。使用水准仪实时监测，确保每层厚度偏差≤±5cm。4.2.2压实度控制细料层：采用环刀法取样，压实度≥95%中料层：灌砂法取样，压实度≥93%粗料层：灌水法取样，压实度≥90%每层在25-50m²面积内取样1个，条形反滤层每隔50m设取样断面，每个断面取样不少于2个。各层间取样位置保持对应，形成完整的质量检测剖面。4.2.3级配控制施工过程中每周进行一次级配复核，当发现级配偏差超过设计范围时，及时调整筛分参数。细料层0.1-0.5mm颗粒含量应≥85%，中料层5-20mm颗粒含量应≥80%，粗料层20-50mm颗粒含量应≥75%。4.3质量检测标准反滤层施工质量检查项目及标准如下表：检查项目检查方法频率控制标准颗粒级配筛分试验每400m³一次符合设计级配曲线含泥量水洗法每400m³一次≤3%（细料层）≤2%（中粗料层）厚度水准仪测量每100m²一点≥设计值压实度环刀/灌砂法每200m²一点≥90%-95%渗透系数渗透试验每500m²一次≥1×10⁻³cm/s五、施工进度计划5.1进度安排本工程反滤砂施工总工期为60天，具体进度计划如下：施工准备阶段：第1-7天细料层施工：第8-18天（日进度150m²）中料层施工：第16-28天（日进度120m²）粗料层施工：第26-40天（日进度100m²）排水系统施工：第35-50天竣工清理及验收：第51-60天5.2进度保证措施投入足够的机械设备，确保各工序连续作业。高峰期配置10辆自卸汽车，保证材料供应。采用平行作业法，细料层施工完成50%后开始中料层施工，中料层完成50%后开始粗料层施工。建立进度周例会制度，及时解决施工中出现的问题。设置进度预警机制，当实际进度滞后计划5%以上时，采取增加资源投入等赶工措施。六、安全文明施工6.1安全防护措施施工现场设置明显的安全警示标志，危险区域设置防护栏杆。操作人员必须佩戴安全帽、反光背心等个人防护用品。机械设备定期检查维护，严禁带病作业。特种作业人员持证上岗。夜间施工配备充足照明，照明度不低于50lux。6.2环境保护措施料场开采时设置降尘喷雾系统，运输车辆加盖篷布，防止扬尘污染。施工废水经沉淀池处理后排放，严禁直接排入河道。施工弃渣集中堆放，及时清运至指定弃渣场。完工后对料场进行植被恢复，防止水土流失。6.3文明施工措施材料堆放整齐，设置明显的标识牌，注明材料名称、规格、数量及检验状态。施工道路定期洒水清扫，保持路面整洁。生活区与施工区严格分离，生活垃圾集中收集处理。开展文明施工教育，提高施工人员的环保意识。七、验收标准与程序7.1验收标准反滤层厚度：允许偏差±5cm，合格率≥90%压实度：细料层≥95%，中料层≥93%，粗料层≥90%表面平整度：≤5cm/2m反滤准则：满足D15/d85≤5，D15/d15≥107.2验收程序施工单位自检：每道工序完成后，施工单位进行自检，填写检验批验收记录。监理验收：监理工程师对自检合格的工序进行验收，签署验收意见。第三方检测：委托第三方检测机构进行抽样检测，出具检测报告。竣工验收：反滤层全部施工完成后，组织设计、监理、施工等单位进行竣工验收。八、应急预案8.1雨季施工措施配备2台Φ150mm水泵，用于排除基坑积水。反滤料堆场设置防雨棚，面积不小于500m²。雨后复工前，对已摊铺未压实的反滤料进行含水率检测，超标时进行晾晒或翻拌处理。8.2管涌处理预案发现坝基出现管涌迹象时，立即启动应急预案：停止施工，迅速组织人员在管涌出口处铺设反滤料，形成临时反滤层。增加监测频次，每小时观测一次渗透压力和沉降量。根据管涌情况，采取开挖减压沟或灌注速凝混凝土等处理措施。8.3机械设备故障预案储备关键设备易损件，如振动碾轴承、平板振动器电机等。建立机械设备应急抢修小组，配备2名专职维修人员，确保故障发生后2小时内恢复正常运转。九、结论与建议本施工方案通过合理的施工组织和严格的质量控制，确保大坝反滤砂施工满足设计要求。施工过程中应重点关注反滤料级配控