三峡大坝底座施工方案

三峡大坝底座施工方案一、工程概况1.1工程位置与地质条件三峡大坝底座位于湖北省宜昌市夷陵区三斗坪镇长江干流西陵峡河段，坝基岩体为震旦纪闪云斜长花岗岩，间含多种岩脉，整体结构致密坚硬。坝址区主要发育NNW、NNE组陡倾角压扭性断层及NE～NEE组张扭性断层，缓倾角断层较少见。岩体自上而下分为全风化带（厚15-30m）、强风化带（厚9-10m）、弱风化带及微风化带，其中微风化岩体完整性好，平均纵波速达5.04km/s，RQD值70%-90%，为主要持力层。1.2结构设计参数底座采用混凝土重力坝结构，坝轴线长2309.47m，建基面高程沿坝轴线呈波状起伏，利用微风化岩体及部分弱风化下部岩体。坝基最大宽度124m，建基面以下设置30-50m深的防渗帷幕系统，基础排水廊道呈网格状布置，单条廊道断面尺寸为3m×3.5m（宽×高），总长度达8.7km。二、施工总体部署2.1施工分区与流程将坝基施工划分为左岸厂房坝段区（长643m）、泄洪坝段区（长483m）、右岸厂房坝段区（长580m）及两岸非溢流坝段区（总长613m）四个作业区，采用"先左后右、分区流水、同步固结"的施工策略。关键线路为：基础开挖→地质缺陷处理→帷幕灌浆→排水系统施工→混凝土浇筑→后期监测，总工期控制在42个月内。2.2施工平面布置在上下游各设3条施工主干道，路面宽8m，采用20cm厚C25混凝土硬化。左岸布置2座砂石加工系统（生产能力2000t/h），右岸设4台塔带机（浇筑半径60m）及2台顶带机，沿坝轴线每50m布置1处混凝土布料点。在-50m高程设置基础处理专用廊道，配置3套高压灌浆机组及2套地质雷达检测系统。三、关键施工技术3.1基础开挖与处理3.1.1开挖施工采用梯段爆破法施工，孔深8-12m，孔径115mm，装药密度2.5kg/m，单响药量控制在300kg以内。对弱风化下部岩体采用预裂爆破，孔距0.8m，线装药密度0.3kg/m，确保建基面平整度误差≤15cm。开挖弃渣通过3条斜坡道运输至下游3km处的弃渣场，总挖方量约280万m³。3.1.2地质缺陷处理对F7、F23等主要断层带，采用"开挖回填+预应力锚索"复合处理方案：先沿断层走向开挖2m×3m（宽×深）的截槽，清除松散构造岩后回填C30微膨胀混凝土；在断层两侧各布置2排预应力锚索，孔径150mm，单根张拉力1000kN，间距3m，倾角15°，采用无粘结钢绞线（φ15.2mm），锚固深度≥15m。3.2防渗帷幕施工3.2.1钻孔工艺主防渗帷幕采用双排孔布置，孔距2.0m，排距1.5m，孔深30-50m（深入相对不透水层5m）。选用XY-2PC型地质钻机，金刚石钻头钻进，开孔孔径130mm，终孔孔径91mm，孔斜偏差≤0.5%。对透水性较强的NE向断层带，增设第三排加密孔，孔距1.2m。3.2.2灌浆材料与工艺采用湿磨细水泥浆（细度45μm筛余≤3%），水灰比0.5:1-1:1分级配比。灌浆按"先稀后浓、逐级升压"原则进行，起始压力1.0MPa，终孔压力3.0MPa，当注入率＜0.4L/min时持续灌注30min结束。对断层破碎带采用高压化学灌浆（丙烯酸盐浆液），灌浆压力达5-8MPa，扩散半径≥2m。3.3排水系统施工3.3.1排水孔钻进在基础廊道内布置三层排水孔：顶层孔深15m（孔径110mm），中层25m（孔径91mm），底层35m（孔径76mm），梅花形布置，孔距3m。采用风动潜孔锤钻进，平均钻进效率8m/h，孔斜控制在1%以内，终孔后进行孔壁清理及透水性测试。3.3.2虹吸排水装置在排水孔底部安装φ100mm不锈钢滤水管，管身开设8mm×10mm条形孔（孔隙率15%），外包双层滤网（内层200目尼龙网，外层80目钢丝网）。孔口连接φ75mm的HDPE集水管，形成自流式排水系统，设计排水能力1200m³/d。3.4混凝土浇筑施工3.4.1浇筑分块与模板坝基混凝土分块尺寸为15m×20m（顺河向×横河向），最大浇筑块体积3000m³。采用钢木组合模板，面板为6mm厚冷轧钢板，背楞采用10号槽钢，支撑系统为φ48mm钢管脚手架，模板安装偏差控制在±3mm内。相邻块体间设置2cm宽键槽，涂刷聚氯乙烯胶泥止水。3.4.2温度控制措施采用双掺技术（粉煤灰掺量25%，矿渣粉掺量15%）降低水化热，混凝土入仓温度≤28℃。预埋DTS分布式光纤测温系统，每100m²布置1个测温点，实时监测混凝土内部温度场。在浇筑块内埋设φ42mm冷却水管，管距1.5m×1.5m，通流量20L/min，通水时间14-21d，确保内外温差≤25℃。四、质量控制标准与检测方法4.1基础处理质量标准项目允许偏差检测方法频率建基面平整度≤15mm/2m2m靠尺每100m²1点锚索张拉应力±5%设计值应力传感器每根锚索帷幕透水率≤1Lu压水试验每30m1段排水孔出水量≥5L/min·m流量计每5孔1组4.2混凝土施工质量控制采用回弹-取芯综合检测法，表面回弹强度≥设计值的95%，芯样抗压强度保证率≥90%。对混凝土裂缝进行三维扫描，表面裂缝宽度≤0.2mm，深度＞0.3m的裂缝需进行化学灌浆处理。设置36个混凝土质量永久观测点，定期监测弹性模量、碳化深度等指标。五、安全与环保措施5.1高边坡防护对开挖形成的30-50m高边坡，采用"锚杆+喷射混凝土+截排水沟"联合防护体系。系统锚杆长6-9m，间距2m×2m，喷射C20混凝土厚10cm，内置φ6.5mm钢筋网（网格20cm×20cm）。坡顶外5m设置截水沟，沟底坡度1.5%，采用M7.5浆砌石砌筑。5.2施工废水处理在各作业区设置三级沉淀池（总容积500m³），废水经格栅过滤→混凝沉淀（投加PAC药剂）→过滤（石英砂滤料）→消毒（次氯酸钠）处理后回用，回用率达85%以上。设置pH在线监测仪，确保排放水pH值控制在6-9之间。六、施工监测与后期维护6.1监测系统布置沿坝轴线每50m布设1个监测断面，每个断面设置4个测斜孔（深60m）、3组渗压计及2套静力水准仪。采用自动化数据采集系统，监测频率为：施工期1次/d，运行初期1次/周，稳定后1次/月，监测数据实时传输至中控室。6.2后期维护方案建基面以下30m范围内设置24个地质雷达监测孔，每年进行1次扫描检测。对帷幕灌浆效果进行定期复核，当单孔透水率＞1.5Lu时，及时进行补强灌浆。排水系统每5年进行1次全面清淤，更换老化滤水管，确保长期排水效率。本方案通过系统整合地质处理、防渗排水、混凝土温