水库粘土斜墙截渗槽基础开挖专项施工方案

水库粘土斜墙截渗槽基础开挖专项施工方案一、工程概况本工程为某中型水库除险加固项目，水库总库容1260万m³，挡水建筑物为粘土斜墙堆石坝，坝顶高程182.50m，最大坝高32.5m，坝轴线总长368m。由于原坝基防渗体系存在渗透缺陷，本次设计沿上游坝脚平行坝轴新建粘土斜墙截渗槽，截渗槽与新建防渗斜墙连为一体，截断坝基渗流通道，保障坝体渗透稳定。截渗槽设计参数：截渗槽总长352m，槽底纵坡与原河床天然纵坡一致，设计槽底高程范围146.00m～158.20m，设计槽底宽度4.0m，开挖深度范围4.2m～18.5m，平均开挖深度12.8m，总开挖工程量28600m³，其中土方开挖21200m³，石方开挖7400m³。工程地质条件：坝基覆盖层从上至下依次为：①人工堆筑素填土，厚度2.5m～4.2m，松散～稍密，透水性中等；②冲洪积粉质壤土，厚度3.8m～6.5m，可塑～硬塑，透水性弱；③侏罗系沙溪庙组粉质泥岩，弱风化层饱和单轴抗压强度18MPa～24MPa，承载力特征值fak≥220kPa，透水性微弱，为设计要求的截渗槽持力层。设计明确要求截渗槽开挖至弱风化泥岩顶面以下不小于0.5m，槽底允许承载力不低于200kPa。水文条件：施工区地下水位埋深3.2m～5.6m，高于设计槽底高程2.5m～8.2m，施工期安排在枯水期（10月～次年3月），上游来水量小，施工期设计洪水位不超过165.0m，远低于坝顶高程，不影响施工布置。二、编制依据1.《水利水电工程施工组织设计规范》SL303-2017；2.《水利水电工程土石方施工规范》SL353-2022；3.《水利水电工程施工质量检验与评定规程》SL176-2007；4.《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013（2018年版）；5.《水利工程安全生产管理条例》（国务院令第645号修订）；6.本工程初步设计批复文件、截渗槽施工图纸、工程地质勘察报告；7.现场踏勘实际地形地质条件。三、施工准备1.技术准备（1）测量控制：接业主提供的平面控制桩、高程控制桩后，组织测量人员进行复核，精度满足四等平面控制网、三等水准测量要求后，布设施工控制网，沿截渗槽轴线每20m布设永久控制桩，做好防护。根据设计图纸放出截渗槽开口线、边坡线、槽底线，每10m设置一个控制桩，做好标识。（2）技术交底：开展三级技术交底，项目技术负责人向现场管理人员交底，施工员向班组交底，明确设计要求、质量标准、安全注意事项，交底签字留存归档。（3）图纸会审：开工前组织技术人员核对设计图纸，对存在的疑问提前报请设计单位澄清，完成正式图纸会审记录。2.现场准备（1）施工便道：整修现有左岸进场道路，新建沿截渗槽开口线上游侧的施工便道，便道宽6m，压实度不低于90%，满足15t自卸汽车通行要求，便道外侧设置40cm×40cm的排水沟，排除地表水。（2）降排水准备：开挖前7天启动预降水，将地下水位降至槽底设计高程以下不小于0.5m，经验证降水满足要求后，方可开展开挖作业。（3）水电布置：从业主提供的施工变压器接引10kV施工用电，线路沿便道外侧架空布置，配置1台75kw备用柴油发电机，满足停电期间抽水、照明需求，施工用水从水库接引，铺设DN100PE管至施工区，接口设置阀门控制。3.人员设备准备投入主要人员：项目现场负责人1名，技术负责人1名，施工员2名，质检员1名，专职安全员1名，测量员2名，土石方开挖班组16人，后勤保障2人，所有特种作业人员（挖掘机司机、电工）均持证上岗，证件在有效期内。投入主要机械设备：1.2m³斗容挖掘机2台，50型装载机1台，15t自卸汽车10辆，液压破碎锤2台，手动风镐4台，100mm口径潜水泵4台，全站仪1台，DS3水准仪2台，所有设备进场前进行检验调试，性能满足施工要求，不合格设备清出场地。四、施工总体布置1.开挖分段：为减小开挖对原有坝体稳定的影响，截渗槽采用分段开挖、分段验收、分段回填的施工方式，分段长度控制为15m～20m，从左岸低高程段向右岸高高程段推进，完成一段验收一段，及时回填截渗粘土，减少边坡暴露时间，降低边坡失稳风险。2.边坡放坡设计：根据开挖深度分级放坡，靠近原有粘土斜墙的下游侧边坡为保障坝体稳定，坡度较上游侧放缓0.25，具体放坡参数如下：（1）开挖深度H≤5m：上游侧边坡坡度1:1.25，下游侧（斜墙侧）边坡坡度1:1.5；（2）5m<H≤10m：上游侧1:1.5，下游侧1:1.75；（3）10m<H≤15m：上游侧1:1.75，下游侧1:2.0；（4）H>15m：采用分级放坡，每级开挖高度不超过8m，分级平台宽度不小于2.5m，平台做3%向外倾斜的排水坡，防止雨水下渗软化边坡，各级坡度同10m<H≤15m参数。3.降排水布置：沿截渗槽上游侧开口线外1m布置降水井，井间距20m，井深度超过槽底设计高程2m，井径600mm，下入300mm内径混凝土滤管，滤管外包两层土工布过滤，每井安装1台潜水泵抽水。槽底开挖时，沿槽底两侧开挖30cm宽、40cm深的排水沟，每50m设置1座集水井，集水井深度超过槽底1m，抽出的地下水经3m×2m×1.5m沉淀池沉淀后排入下游排水系统，避免携带泥沙污染水体。4.弃渣布置：开挖弃渣全部运至业主指定的下游左岸1.2km处弃渣场，表层腐殖土单独堆放，用于后期弃渣场复垦，有用填筑材料按要求堆放在指定场地，不得随意倾倒在坝坡或河道范围内，影响坝体安全和河道行洪。五、主要施工工艺及方法施工工艺流程：测量放线→场地清理→预降水→分层分段开挖→边坡修整→地质复核→基岩开挖→槽底修整→验槽→不良地质处理→成品保护1.测量控制：开挖过程中每开挖2m，复核一次轴线位置、开挖深度、边坡坡度，避免超挖欠挖，开口线预留0.5m的施工修整余量，槽底预留20cm～30cm的人工清底层，严禁机械直接开挖至设计高程，避免扰动原地基结构，降低地基承载力。2.降排水施工：预降水从开挖前7天启动，持续降水至截渗槽粘土回填完成后，地下水位回升至槽底以上1m方可停止抽水，开挖过程中安排专人24小时值班，保证降水连续，不得中断，若发现地下水位下降不满足要求，及时在渗水区段加打降水井，确保地下水位始终控制在槽底以下0.5m以上。3.土方开挖：土方分层开挖，每层开挖厚度控制在2m～3m，每层开挖完成后及时修整边坡，做好边坡排水，禁止采用掏底开挖方式，禁止在边坡顶部堆载，各类材料、设备堆放距离边坡开口线不小于2m，堆载高度不超过1.5m。开挖到距设计边坡线30cm时，改为人工修整边坡，保证边坡坡度符合设计要求，避免超挖形成安全隐患。4.石方开挖：本工程基岩为软质粉质泥岩，严禁采用炸药爆破开挖，避免爆破震动影响原有坝体整体稳定，全部采用液压破碎锤配合风镐静态开挖，分层开挖，每层厚度不超过2m，开挖到距设计槽底高程20cm时，改为人工清凿，严格控制开挖深度。若遇局部坚硬夹石岩段，确需爆破作业时，必须编制专项爆破方案，经过专家论证，严格控制单段起爆药量不超过10kg，坝体位置质点震动速度不超过1cm/s，采取覆盖减震、分段起爆措施，经监理单位、业主单位批准后方可实施。5.边坡临时支护：边坡开挖完成后，暴露时间超过7天的，及时采取临时防护措施：①松散土层边坡采用彩条布全覆盖，木桩钉入固定，防止雨水冲刷导致边坡坍塌；②深度大于10m的不稳定边坡，采用锚网喷临时支护，锚钉采用φ16钢筋，长度1.5m，间距1.0m布置，挂φ6@200mm×200mm钢筋网，喷射5cm厚C10混凝土封闭边坡，隔绝雨水；③对边坡顶部出现的裂缝，及时用水泥浆封堵，防止雨水下渗软化边坡土体，扩大裂缝。6.槽底修整与验槽：开挖至设计高程后，人工整平槽底，清除松动岩土、杂物，抽干槽底积水，测量检查槽底的轴线位置、高程、宽度、坡度，核对槽底岩性是否符合设计要求，整理完整施工记录和检验资料，报请监理、设计、业主单位组织验槽。验槽合格后方可进行下道工序，验槽不合格的按要求处理后重新组织验收。7.超挖与不良地质处理：①局部超挖深度≤0.3m时，采用与截渗槽回填同品质的粘土分层回填夯实，压实度不低于设计要求的96%；②0.3m<超挖深度≤1.0m时，报请监理设计批准后，采用C15混凝土回填，保证地基强度；③超挖深度大于1.0m或槽底发现软弱夹层、溶洞、古滑坡等不良地质时，暂停开挖，由设计单位出具专项处理方案，施工单位按方案处理后重新验收。六、质量控制标准及措施1.质量控制标准（1）主控项目：①截渗槽开挖的位置、断面尺寸、高程必须符合设计要求，允许偏差及检测频率如下：项目允许偏差检测频率槽底高程（土方）0～-50mm每20m1个断面，每个断面3点槽底高程（石方）0～-200mm每20m1个断面，每个断面3点槽底中线位移±50mm每20m1点槽底宽度不小于设计宽度，允许偏差+100mm～0每20m1个断面边坡坡度不陡于设计坡度每20m1个断面③严禁扰动槽底原基土，严禁积水泡槽，严禁超挖后用虚土、弃渣回填。（2）一般项目：边坡表面平顺，无松石危石，表面平整度允许偏差200mm，降排水系统运行正常，地下水位满足施工要求。2.质量控制措施（1）建立测量复核制度，所有测量放线成果必须经双人复核，技术负责人审核签字，每周对施工控制网进行一次复核，避免测量误差造成质量问题。（2）严格执行三检制，班组自检、施工队复检、项目部质检员终检，合格后报请监理工程师验收，每道工序不合格不得进入下道工序施工。（3）开挖过程中技术人员跟班作业，随时观察地质变化，与勘察报告不符时及时上报设计监理单位，不得私自隐瞒或处理。（4）成品保护：验槽合格后的槽底，暴露时间不得超过7天，及时进行下道工序施工，避免泥岩风化、雨水浸泡承载力下降，雨天用彩条布全覆盖槽底，排水不良区段加深排水沟，及时抽排积水，严禁积水泡槽。七、原有坝体及边坡安全监测本工程在现有运行坝脚开挖，为保障坝体运行安全，施工期间开展原位安全监测：1.监测点布置：沿截渗槽轴线每50m设置1个监测断面，每个断面在边坡顶部、上游坝坡1/2坝高处、槽底各布置1个水平位移、沉降监测点，共布置21个监测点，监测点做好保护，避免机械破坏。2.监测频率：开挖前连续测量3次初始值，取平均值作为初始基准值；开挖期间每天观测1次，雨天或位移速率异常时每2小时观测1次，开挖完成后每3天观测1次，直到截渗槽回填完成。3.控制标准：预警值为日位移2mm，累计位移20mm；警戒值为日位移3mm，累计位移30mm。当监测数据达到预警值时，加密监测频率，组织技术人员分析位移原因；达到警戒值时，立即停止施工，撤离所有现场人员，上报监理设计单位，待险情排除后再恢复施工。八、安全文明施工保障措施1.安全保障措施（1）开工前开展全员安全教育培训，考核合格后方可上岗，专职安全员每天开展现场安全巡查，做好安全记录，发现隐患立即下达整改通知书，限期整改到位。（2）进入施工现场必须佩戴安全帽，边坡高度超过2m的高处作业必须系安全带，开挖深度超过2m的区段，边坡顶部设置1.2m高的防护栏杆，刷红白警示漆，夜间设置警示红灯，提醒人员车辆注意安全。（3）严格遵循“分层开挖、先撑后挖、严禁超挖”的原则，不得一次开挖到底，雨天停止开挖作业，雨后复工前全面检查边坡稳定性，发现裂缝、松动异常及时处理，确认安全后方可复工。（4）机械作业安全：挖掘机工作范围内禁止站人，自卸汽车装车时车斗内禁止人员停留，机械停放距离边坡边缘不小于3m，定期检修设备，保证刹车、转向系统性能良好，禁止机械带病作业。（5）施工用电安全：采用TN-S接零保护系统，三级配电两级保护，开关箱漏电保护器动作参数为30mA/0.1s，水泵设备做好绝缘防护，接头做防水处理，禁止私拉乱接电线。（6）防洪安全：施工期间安排专人收集天气预报，提前做好防洪准备，预留宽4m的应急疏散通道，上游水位超过预警高程162m时，及时撤离设备人员，避免发生险情。2.文明施工与环境保护（1）弃渣全部运至指定弃渣场，不得随意倾倒在坝坡或河道内，弃渣场按要求分层碾压，做好排水防护，防止水土流失污染下游水体。（2）施工便道每天洒水降尘，车辆出场前在洗车台冲洗轮胎，防止带泥污染场外道路，施工废水经沉淀池沉淀后排放，避免泥沙堵塞河道。（3）施工垃圾集中收集，运至指定地点处理，夜间（22:00～次日6:00）禁止高噪声作业，避免扰民，确需夜间施工的，提前办理审批手续，公示周边群众。九、进度计划及保证措施本截渗槽开挖总工期为60日历天，进度安排：施工准备7天，预降水5天（与施工准备交叉作业），土方开挖25天，石方开挖15天，验槽及不良地质处理8天，总工期满足项目总体进度要求。进度保证措施：①配备足够的人员设备，预留1台挖掘机作为备用，设备故障时及时更换，保证开挖连续作业；②采用分段平行作业，2～3个工作面同时施工，合理安排工序，降水、开挖、修整交叉进行，压缩总工期；③提前做好设备、物资储备，雨季做好防护，避免气候因素影响进度；④建立进度日考核制度，每天检查进度完成情况，进度滞后及时调整人员设备，保证总工期按时完成。十、应急保障措施1.成立应急领导小组，由项目负责人任组长，技术负责人、安全负责人任副组长，成员包括施工员、质检员、安全员，负责应急指挥、救援、上报工作，24小时开通应急联络电话。2.配备应急物资：编织袋5000条，备用挖掘机1台，潜水泵6台，对讲机8台，急救药箱1套，应急救援车辆1辆，钢筋、水泥等物资储备满足应急