土石围堰施工方案

土石围堰施工方案1总则1.1目的为××水利枢纽右岸导流明渠工程提供可快速实施、安全可控、经济合理的土石围堰施工技术文件，确保围堰在导流期挡水、干地施工及后期拆除全过程满足设计挡水标准、环保要求与节点工期。1.2适用范围适用于堰高≤18m、堰顶宽度8m、迎水面坡比1:2.5、背水面坡比1:2.0、设计挡水头14.5m的均质土石围堰；对其它类似地质、类似水文条件的围堰可参照执行。1.3编制依据(1)《水利水电工程围堰设计规范》SL3142018(2)《水利水电工程施工组织设计规范》SL3032017(3)《水利水电建设工程验收规程》SL2232018(4)《水利工程建设安全生产监督管理规定》（水利部令第26号）(5)××水利枢纽初步设计报告（批复稿）及施工图纸(6)2023年××江汛期水文预报（××水文水资源局）2工程概况与边界条件2.1水文枯水期11月—次年3月，P=20%旬平均流量380m³/s；汛期5—9月，P=5%最大日平均流量4200m³/s；围堰设计洪水标准：全年10年一遇，相应流量3100m³/s，水位142.80m。2.2地质河床覆盖层厚5.2～9.8m，上部2.3m为中砂，下部为含砾中砂；基岩为弱风化砂岩，饱和抗压强度28MPa，允许承载力450kPa。2.3施工边界右岸导流明渠底宽35m，进出口高程128.50m；围堰轴线位于明渠下游120m，轴线总长268m，其中河槽段148m，岸坡段120m。3围堰结构型式与材料3.1断面均质碾压土石堰，堰顶高程145.50m，顶宽8m，最大堰高17.3m；迎水面1:2.5坡，背水面1:2.0坡；迎水面140.00m高程以下设0.8m厚钢筋石笼护面，背水面全坡面铺设300mm厚耕植土+草皮护坡。3.2防渗采用“黏土斜墙+堰基高喷灌浆”组合：斜墙顶宽3m，底宽8m，渗透系数≤1×10⁻⁵cm/s；堰基高喷墙厚0.6m，深入基岩0.5m，渗透系数≤1×10⁻⁶cm/s。3.3材料来源(1)黏土：取自库区K1取土场，运距3.8km，黏粒含量28%，塑性指数17，最优含水率16.2%。(2)堆石：利用导流明渠石方开挖料，饱和抗压≥30MPa，软化系数≥0.8，最大粒径≤600mm，<0.1mm颗粒含量≤5%。(3)反滤料：自建筛分系统加工，d₁₅/d₈₅=0.15，含泥量<3%。4施工总流程施工准备→导流程序确认→河床清理→截流→上下游横向堰体进占→堰基高喷灌浆→黏土斜墙分层填筑→堆石棱体分层填筑→反滤及护面→堰顶结构→安全监测→验收→挡水运行→拆除。5施工导流与截流5.1导流标准全年10年一遇，流量3100m³/s；明渠出口水位142.80m，围堰挡水头14.5m。5.2截流时段根据2023—2024年水文预报，选择11月中旬5日滑动平均流量≤300m³/s的窗口。5.3截流流量设计截流流量220m³/s，龙口宽度60m，合龙段流速3.2m/s。5.4截流方法上游围堰采用“双向进占+立堵”合龙：左岸堤头预进占25m，右岸堤头预进占20m，预留15m龙口；龙口段抛投0.8～1.2m大块石及10t混凝土四面体，合龙时间控制在6h内。5.5截流材料储备提前7d完成备料：大块石3500m³，四面体180块，反铲3台、自卸车20辆、推土机2台现场待命。6围堰填筑分区与分层6.1分区A区：黏土斜墙（轴线居中，顶宽3m，上下游坡1:0.5）；B区：堆石主堰体；C区：下游反滤Ⅰ层（d=0～20mm）；D区：下游反滤Ⅱ层（d=5～40mm）；E区：石笼护面；F区：耕植土护坡。6.2分层厚度黏土斜墙300mm，堆石800mm，反滤400mm；碾压参数经现场生产性试验确定：黏土采用20t凸块碾，碾压6遍，行走速度2.5km/h；堆石采用25t振动平碾，碾压8遍，激振力380kN。6.3接缝处理斜墙与堆石交界设2m宽过渡带，先填反滤Ⅰ层，再填黏土，防止“土石混填”；分段上升时，斜墙水平接缝削坡1:3，刨毛100mm，含水率控制在最优含水率+1%～+2%。7防渗体施工7.1高喷灌浆(1)孔距1.2m，排距1.0m，梅花形布孔；灌浆压力25MPa，提升速度15cm/min，旋转速度15r/min。(2)分段灌浆：砂层段水泥掺量25%，基岩段掺量20%，水灰比0.8:1。(3)质量检查：围井注水试验，渗透系数≤1×10⁻⁶cm/s，合格率≥90%。7.2黏土斜墙(1)土料场复核：每5000m³抽检一次颗分、塑性指数、含水率；不合格料场立即封闭。(2)夜间施工增加含水率快速检测：采用微波法3min出结果，含水率偏差>±2%时暂停上坝。(3)斜墙与基岩接触带：先喷100mm厚C20混凝土垫层，再铺1m厚人工夯实黏土，确保接触带不透水。8护面与反滤8.1石笼采用2m×1m×0.8m六角双绞合钢丝网，钢丝直径2.7mm，镀高尔凡≥245g/m²；装石粒径150～300mm，空隙率≤30%；石笼间采用6mm绑扎丝“之”字形连接，搭接长度≥150mm。8.2反滤层施工顺序先下游侧反滤Ⅰ层→反滤Ⅱ层→上游侧反滤Ⅰ层→反滤Ⅱ层，严禁反序；每层填筑前进行拍照记录，建立“反滤层施工影像台账”，监理签字确认后方可进入下一层。9安全监测9.1监测项目(1)堰体沉降：在堰顶、背水坡1/3、2/3高处各布1条沉降板，间距50m，沉降量>20mm/d时预警。(2)渗压：在最大断面布设3支渗压计，分别位于高喷墙后、斜墙后、堰体中部，读数频率1次/d，水位骤升0.5m时加密至2h/次。(3)坡面位移：采用全站仪观测棱镜，精度0.5mm，水平位移>10mm时启动应急预案。9.2预警阈值黄色预警：单日沉降15mm或累计沉降60mm；橙色预警：单日沉降20mm或渗压水位陡升0.8m；红色预警：单日沉降25mm或水平位移15mm，立即停工、削坡减载。10质量控制10.1土石方压实度黏土斜墙≥98%标准普氏击实；堆石孔隙率≤22%；反滤相对密度≥0.75。10.2检测频率黏土：每500m³抽检1组；堆石：每2000m³抽检1组；反滤：每1000m³抽检1组；不合格点复压至合格为止，并扩大1倍面积复检。10.3质量责任实行“三检+抽检”制度：班组自检→施工队复检→项目质检科终检→监理抽检；任何一道检验不合格，不得进入下一道工序；违规进入的，对现场副经理处以2000元/次罚款，并全项目通报。11进度计划11.1关键节点T0：11月5日围堰开始预进占；T1：11月20日截流合龙；T2：12月31日堰体填筑至140m高程；T3：次年2月15日防渗体完工；T4：次年3月10日围堰挡水验收；T5：次年3月20日明渠基坑抽水完成。11.2资源强度高峰期日填筑5500m³，其中黏土1800m³、堆石3200m³、反滤500m³；设备：反铲6台、自卸车35辆、推土机4台、凸块碾2台、振动碾3台。12安全措施12.1围堰填筑安全(1)车辆限速20km/h，夜间设太阳能爆闪灯50m间距；(2)坡面临边1.2m钢管栏杆+18cm挡脚板，栏杆立柱与堰体锚筋焊接；(3)坡面>8m高差设2m宽马道，马道内侧设0.5m×0.5m临时排水沟。12.2水上作业截流期间配备2艘60kW救生艇，每艇2名持证救生员；所有作业人员穿救生衣、系安全绳；流速>2.5m/s时禁止夜间抛投。12.3应急预案(1)滑坡：现场备2000m³堆石应急压脚，1h内可运输到位；(2)超标洪水：堰顶预留1m高黏土子堰，储备1000条编织袋；(3)设备故障：关键设备提前1周保养，现场备1台备用发电机250kW。13环保与文明施工13.1扬尘控制黏土运输采用篷布全覆盖，出入口设自动洗车池，池水循环使用；PM10在线监测>150μg/m³时，启动喷淋降尘。13.2噪声控制夜间22:00—06:00禁止强噪声作业；对振动碾加装橡胶减震垫，场界噪声≤55dB(A)。13.3弃渣管理截流抛投多余块石回收至明渠石方堆场，回收率≥90%；拆除期石笼拆解后钢丝集中交废金属公司，不得填埋。14信息化管理14.1BIM+GIS建立围堰三维模型，每日18:00前将实测断面（RTK测点20m间距）导入模型，自动比对设计断面，超填>20cm部位红色预警，次日削坡。14.2智能碾压振动碾安装CMV连续压实监测系统，CMV值<30区域自动报警，碾压轨迹实时上传云端，监理手机APP随时查看。15验收与移交15.1分部工程划分围堰工程划分为“堰基防渗”“堰体填筑”“护面与护坡”“安全监测”四个分部，按SL2232018进行验收。15.2验收程序(1)施工单位自评：合格率≥90%；(2)监理单位平行检测：抽检比例≥20%；(3)项目法人主持，设计、监理、施工、运行单位参加，形成验收鉴定书；(4)验收通过后3d内完成实体移交，移交证书明确“围堰挡水运行期至次年11月30日”。16围堰拆除16.1拆除条件明渠闸室、消力池及护坦全部完成，混凝土强度≥设计值100%，闸门具备启闭条件，经监理签发《拆除令》。16.2拆除顺序先降堰顶高程至140m→拆除背水面耕植土→拆除石笼→反向开挖背水面堆石→形成1:3退坡→最后拆除黏土斜墙及高喷墙。16.3拆除方法采用2m³液压反铲倒退法开挖，自卸车运至库区指定堆渣场；黏土斜墙含水率高于25%时，先晒土3d再装运，防止运输沿途洒落。16.4环保要求拆除期间下游200m处设防污帘，SS≤80mg/L；拆除完成后30d内完成场地平整，高差≤20cm，移交库区管理单位。17成本与风险17.1目标成本围堰直接费3268万元，其中黏土1020万元、堆石1350万元、高喷灌浆420万元、护面278万元、安全监测200万元；目标盈余率3%