碾压风化岩土石坝施工方案

碾压风化岩土石坝施工方案（SL/T848—2025版）一、工程概况本工程为碾压风化岩土石坝，坝高65m，坝顶长度780m，坝顶宽度10m，设计防洪标准为100年一遇。坝体采用“风化岩心墙+坝壳”复合结构，心墙采用强风化砂页岩料，坝壳采用级配花岗岩风化料。工程区域属亚热带湿润气候，年均降水量1620mm，雨季集中在5-9月，施工期需重点应对雨水对坝料含水率的影响。根据SL/T848—2025规范要求，本工程坝高超过60m，需对坝料填筑标准进行专题论证，已通过第三方机构验证心墙料压实后渗透系数≤1×10⁻⁷cm/s，坝壳料相对密度≥0.85，满足设计要求。二、料场复查与开采规划（一）料场复查地质勘察对初选的A、B、C三个料场进行补充勘察，采用钻探（总进尺420m）与原位测试（标准贯入试验、重型动力触探）结合，查明地层分布特征。A料场（心墙料）为强风化砂页岩，揭露厚度12-18m，黏粒含量25%-30%，塑性指数19-23，天然含水率22%-26%；B、C料场（坝壳料）为花岗岩风化料，最大粒径≤400mm，不均匀系数18-22，含泥量≤5%。储量核算按设计工程量的1.3倍核算料场储量：心墙料需18万m³，A料场探明储量24.6万m³；坝壳料需120万m³，B、C料场合计储量156万m³，满足施工需求。同时设置备用料场（D料场），储备量为设计量的20%，应对主料场突发情况。（二）开采工艺心墙料开采采用分层梯段开挖，台阶高度8m，坡面角45°，配备2台2m³液压挖掘机（带破碎锤），对超径块石（＞300mm）进行现场破碎。开采前通过料场翻晒试验确定翻晒参数：翻晒厚度50cm，每日翻晒2次（上午9时、下午3时），晾晒时间3-5天，使含水率降至最优含水率±2%（设计最优含水率20%）。坝壳料开采采用“平面分区、立面开采”工艺，划分4个开采区同步作业，每层开采厚度1.5m，采用3台3m³装载机配合15t自卸车运输。对级配中断的料场，通过掺配试验确定补充方案：缺失的5-10mm粒径料采用B料场超径料破碎加工，掺配比例为8:2（天然料:加工料），确保级配连续。三、坝基与岸坡处理（一）坝基处理清基施工清除坝基表层植被、腐殖土及松散堆积物，清基深度0.8-1.2m，采用推土机（320马力）配合人工整平，压实度≥94%（环刀法检测）。对3处软弱夹层（厚0.5-1.0m）采用换填处理：挖除后回填级配碎石（粒径5-40mm），分层压实（每层厚30cm），压实系数λc≥0.96。防渗处理坝基覆盖层（厚4-6m）采用水泥土搅拌桩防渗墙，桩径600mm，桩距400mm，梅花形布置，渗透系数≤1×10⁻⁶cm/s。墙顶嵌入心墙底部1.2m，墙底深入基岩0.5m，施工前进行工艺性试验，确定钻进速度（0.8-1.2m/min）、注浆压力（1.5-2.0MPa）等参数。（二）岸坡处理削坡与压实两岸岸坡开挖成台阶状，台阶高度2m，宽度3m，坡比1:2.5。采用25t振动碾顺坡碾压（碾压方向平行等高线），碾压遍数8遍，压实度≥93%。对局部反坡段（坡度＞1:2.0）进行爆破削坡，确保坡面平整度误差≤15cm。结合面处理岸坡与心墙结合部位开挖齿槽（深2.0m，宽2.5m），采用小型振动碾（12t）分层压实回填土料，压实度≥95%。齿槽底部铺设复合土工膜（两布一膜，PE膜厚1.5mm），膜周边嵌入基岩槽内0.5m，采用膨胀混凝土封堵。四、坝体填筑施工（一）碾压试验心墙料试验选取30m×40m试验区域，采用逐渐收敛法测试参数：铺料厚度：30cm、35cm、40cm碾压遍数：6遍、8遍、10遍含水率：18%、20%、22%结果显示：铺料厚度30cm、碾压8遍、含水率20%时，干密度达1.78g/cm³，压实度97%，为最优参数。坝壳料试验采用20t振动碾（激振力300kN）进行试验，确定参数：铺料厚度：50cm、60cm碾压遍数：5遍、6遍行进速度：2.0km/h、2.5km/h最终选定铺料厚度50cm、碾压6遍、行进速度2.0km/h，相对密度达0.87，孔隙率23%。（二）填筑工艺心墙填筑采用“进占法”卸料，自卸车沿坝轴线方向行驶，卸料间距3m，采用推土机（带平仓刮板）整平，平整度误差≤5cm。填筑面形成2%的横坡，便于排水。每层填筑完成后，采用25t凸块碾碾压（进退错距法，错距宽度50cm），碾压方向平行坝轴线，边角区域采用12t小型振动碾补压（碾压遍数增加2遍）。坝壳填筑采用“后退法”卸料，避免超径石集中，摊铺后用装载机（带松土器）破碎表层大块石。填筑分区分段进行，沿坝轴线划分5个施工段（每段长150m），段间设2m宽台阶式接坡（坡度1:3）。采用20t振动碾（高频振动模式，频率30Hz）碾压，碾压轨迹重叠1/3碾宽，确保无漏压区。特殊工况填筑雨季填筑：雨前6小时停止铺料，已铺土料采用防雨布（宽8m，搭接1.5m）覆盖；雨后清除表面浮土（厚10cm），检测含水率合格后方可继续施工。日降雨量＞50mm时，暂停填筑并启用坡面排水沟（底宽0.5m，深0.6m）排水。负温填筑：当气温低于-5℃时，停止心墙填筑；坝壳料可继续施工，但需清除料场及填筑面冻结层（厚＞15cm），压实后表面覆盖保温被（导热系数≤0.04W/(m·K)），确保冻土深度不超过10cm。（三）接缝处理横向接缝相邻施工段接缝处，将已压实层挖成1:2.5的斜坡（台阶高30cm，宽75cm），涂刷浓黏土浆（水灰比1:1.2），厚度5mm。新铺料与老料搭接宽度≥1.5m，碾压时向接缝方向超压1.0m，确保接缝处压实度≥95%。心墙与坝壳结合面在坝壳填筑面上铺设反滤层（双层结构：细反滤为中砂，厚20cm；粗反滤为砾石，厚30cm），反滤层与心墙同步上升，搭接宽度≥2.0m。反滤层采用人工铺设，用刮板找平后，采用15t压路机静压4遍，确保层间无渗透变形风险。五、反滤排水与护坡施工（一）反滤层施工材料控制反滤料进场前进行筛分试验，确保满足级配要求：细反滤料（砂）粒径0.5-2mm，不均匀系数≤5；粗反滤料（砾石）粒径5-20mm，含泥量≤3%。每2000m³检测1组级配，不合格材料严禁使用。施工工艺采用“人工铺设+机械压实”：先铺设细反滤层，用2m长刮板找平，再铺粗反滤层，分层洒水（含水率8%-10%）。压实采用15t压路机（静压模式），碾压速度1.5km/h，碾压遍数4遍，碾压后表面平整度误差≤3cm。（二）排水设施坝体排水下游坝壳设置堆石排水棱体，顶宽4m，底宽10m，采用块石（粒径30-60cm）填筑，孔隙率≥35%。棱体与坝壳间设反滤层过渡（厚50cm），防止细颗粒流失。坡面排水上下游坝坡每50m设一条纵向排水沟（底宽1.0m，深1.2m），沟内铺设C20现浇混凝土（厚20cm），沟底设Φ250mm透水盲管（外包土工布）。排水沟与坝脚排水棱体连通，形成完整排水系统。（三）护坡施工上游护坡采用C30预制混凝土块护坡（尺寸80cm×80cm×15cm），块体间留2cm缝，填充沥青砂（配合比：沥青:砂=1:9）。坡面铺设复合土工膜（两布一膜，PE膜厚1.5mm），膜下设10cm厚中砂保护层，膜上采用射钉枪固定（间距1.5m×1.5m）。下游护坡采用干砌石护坡（块石重≥50kg），厚度40cm，下设15cm厚砾石垫层。坡脚设浆砌石挡墙（顶宽0.8m，高1.5m），采用M10水泥砂浆砌筑，每隔10m设伸缩缝（宽2cm，填充沥青木板）。六、质量控制与监测（一）质量控制标准原材料控制心墙料：每1000m³检测1组物理力学指标（黏粒含量、塑性指数、含水率），合格率≥95%；坝壳料：每3000m³检测级配、最大粒径，超径率≤5%；反滤料：每2000m³检测颗粒级配，D15/d85≤4，D15/d15≥5。压实质量检测心墙料：采用环刀法（取样频率每1000m²1组），压实度≥96%；坝壳料：采用灌水法（取样频率每2000m²1组），相对密度≥0.85；反滤层：采用灌砂法检测干密度，合格率≥95%，且不合格点不集中。（二）监测体系施工期监测变形监测：在坝顶、坝坡设置12个沉降观测点，采用全站仪按二等水准精度测量，初始值观测3次取平均值，施工期每周观测1次，变形速率超过5mm/d时加密观测。渗流监测：在坝基防渗墙后设置3个测压管，采用渗压计监测渗透压力，心墙底部渗透梯度≤3.0。应力监测：在坝体不同高程埋设土压力计（共24个），监测坝体应力分布，最大压应力≤0.8MPa。质量追溯建立“料场-运输-填筑”全过程二维码追溯系统，每车料对应唯一二维码，记录开采时间、运输车辆、填筑区域、检测结果等信息，实现质量问题可追溯。七、施工进度计划采用Project软件编制四级进度计划体系，关键线路为：坝基处理→心墙料填筑→坝壳料同步上升→反滤排水施工→护坡施工。总工期18个月，其中：前期准备（含碾压试验）：2个月坝基与岸坡处理：3个月坝体填筑：10个月（月均上升5.5m）反滤排水与护坡：3个月验收与缺陷修复：1个月设置3个关键里程碑节点：坝基处理完成（第3个月末）、坝体填筑至1/2高度（第9个月末）、主体工程完工（第17个月末），每个节点进行进度考核与调整。八、安全与环保措施（一）安全管理高处作业防护坝坡施工设置1.2m高防护栏杆（间距2m设立柱），挂安全网（网目密度≥2000目/100cm²）。临边作业人员佩戴双钩安全带，安全带固定点设置独立安全绳（承重≥15kN）。爆破安全料场爆破采用毫秒微差爆破技术，单响药量≤50kg，爆破警戒半径300m。爆破前30分钟清场，设置声光警戒系统，爆破后15分钟方可进入作业面检查。（二）环保措施扬尘控制料场及运输道路每日洒水3次（早中晚各1次），运输车辆加盖篷布（覆盖率100%），出场前冲洗轮胎（冲洗平台长15m，宽4m）