哈达山土坝填筑措施复习课程.doc

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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。哈达山土坝填筑措施-土坝填筑措施1概述哈达山水利枢纽（A-06）标挡水土坝为粘土均质坝，布置在取水及门库坝段右侧至右岸边，土坝长1926.4m，土坝坝顶高程146.00m，最大坝高13.55m，上游防浪墙顶高程147.10m，坝顶宽10.00m，土坝上、下游坝坡均为单级坡，坡度均为1：3，土坝上、下游均有压重防护地震液化并保护坝坡。其中土坝桩号0+506.001+000.00范围内为一期工程，桩号1+000.002+432.40范围内为二期工程。一期工程内土坝土石方填筑主要指坝体粘土、基础防渗墙接触部位

2、的高塑性粘土、反滤层、碎石垫层、上下护坡、压重及连接段等土石方回填及土工布和软式排水体等项目施工。本措施主要阐述坝体粘土包括高塑性粘土、反滤层、碎石垫层及压重体的填筑工艺。2施工布置2.1施工用水填筑料需洒水湿化，是保证填筑压实质量的关健工序之一。为满足坝体填筑时的施工用水需要，在主供水管线接引2吋塑料管为坝面供水管路，同时配备1台洒水车自主供水站加水运至坝面进行洒水。坝面的供水管线随着大坝填筑面增高而同步移设，施工后期用于坝体护坡混凝土板及坝顶混凝土浇筑用水。亦可用此供水管线进行混凝土养护。大坝增高后如压力不足将采取加压措施。根据水利水电施工组织设计手册，粘土料填筑用水量为20L/m3、砂砾

3、石380L/m3，因此土坝填筑施工高峰期用水量每天约1750t。2.2施工用电主要为施工作业区照明及道路照明。坝体填筑施工作业区配置容量3.0kw的镝灯照明，特殊部位、死角区采用1.0kw镝灯进行补充照明。主要道路沿线架设照明线路，装设路灯。路灯采用400w高压水银灯，照度按3.0kw/km计算。2.3施工道路坝体填筑施工时需设置临时上坝道路，上坝路与场内施工主干道路相连接，通往料场等其它部分。同时，上坝路随着坝体的增高而不断加高，以满足填筑料的上坝需要。一期围堰内土坝填筑时上、下游各布置1条，分别为：上游1和下游2。上坝路由围堰修筑斜坡路进入坝体,跟随坝体填筑高程逐渐上升，并碾压密实。上坝路

4、与纵向围堰处和坝体内部形成环循道路。考虑高峰期土坝填筑的施工强度及机械设备配置状况，初步计算道路昼夜交通量约为1200辆，由此确定上坝路设计路宽均为.0m，可以满足施工需要。路基主要为较新鲜、级配相对较好的工程弃料，取自弃渣场。上坝路每隔1m设置0.50.5m料堆作为安全防护体。施工结束后，将上坝路拆除，弃料运至业主指定弃渣场统一堆放。2.4施工排水为防止降雨及渗水影响土坝正常施工，考虑在距土坝基坑作业面上、下游各3米位置开挖两条宽1.5m，深1m的排水沟，排水沟延伸至排水坑内。在纵向围堰和上、下游围堰结合部位各设置一处4m*3m的排水坑，每处排水坑内各设置1台六寸与一台四寸水泵将降雨和渗水抽

5、排到一期围堰外侧江内。场区内主要施工布置具体见土坝填筑施工平面布置图3土坝填筑施工为了抢抓时间，确保按照建设单位要求工期保质保量的完成土坝工程并为二期围堰施工的顺利进行创造条件，我单位在一期土坝施工中拟先进行桩号0+506.00至0+706.00部位的填筑，待此部位完成后再进行桩号0+706.00至0+950.00部位施工。坝体开始填筑时，首先进行坝体底部的基础找平填筑施工，形成防渗墙平台，为混凝土防渗墙施工创造条件，先填筑上、下游处坝体。考虑到坝体填筑工程与基础混凝土防渗墙施工之间的密切关系，故在施工过程中，给其工程项目充足的时间和空间，以保证坝体填筑按程序安排正常施工。待防渗墙施工结束，达

6、到设计强度的75%后，开始坝体全断面同步上升施工至坝顶设计高程。坝体填筑分为上、中、下游三个施工区，分别为上游压重区、坝体区、下游压重区。上下游两个施工区滞后坝体填筑一定高程后平行作业。上、下游压重体护坡等项目亦随坝体上、下游填筑面同步上升。坝体护坡待填筑结束后进行。土坝填筑施工中粘土心墙为关健工序，所有填筑料均以粘土坝体填筑为主线。铺料顺序为先填粘土料，反滤层料，后铺筑碎石垫层料,整个坝面平起填筑的顺序进行作业。3.1土坝填筑工作面划分坝体填筑采用平行于坝轴线分段流水作业方式进行施工。坝体底宽约为80m，上、下游压重底宽均约为40m。因此，将填筑区按条带分段进行填筑施工,150m为一个施工段

7、，一期坝体共划分为3个施工段。3.2填筑前施工准备3.2.1坝基验收前在坝基相应位置设立高程、桩号标志配合地质工程师进行地质描述，并测绘基础地形图，报请监理工程师批准。坝基验收合格后及时实测地形，将实测剖面地形测量资料报送监理工程师。3.2.2做好坝基填筑基础的清理和排水工作，最终开挖线以下的所有勘探坑槽回填处理结束。如基础有观测设备埋设，待其完工后经监理工程师验收合格后才能进行坝体填筑施工。3.2.3在选定的料场开采区开挖上坝料进行与实际施工条件相仿的各项现场生产性试验，选定设计监理批准的施工工艺及施工技术参数。3.2.4设置若干种类、数量的标识牌，标识各填筑区的当前的状态，如“该区验收合格

8、”、“该区正在碾压”、“该区正在铺料”等，便于质检员和监理工程师检查。3.2.5做好土料场的粘土料储备工作。3.3填筑面流水程序基础验收设高程控制桩运料卸料摊铺洒水碾压检测上一层填筑3.4粘土料填筑（包括高塑性粘土）3.4.1粘土填筑概况土坝粘土填筑分为坝体粉质粘土和高塑性粘土两部分，其中粉质粘土填筑方量为211070m3,高塑性粘土填筑方量为5124m3。粉质粘土料源来自于业主指定的A1料场甲区粘土料，高塑性粘土需外购。施工时先填筑坝体防渗墙下游侧，待下游高程达到138.5高程时，混凝土防渗墙已经浇筑完成并且满足填筑要求，此时在进行上游粘土填筑，待上游填筑到138.5高程后上、下游一起进行平

9、齐填筑施工至设计高程。3.4.2土料含水量的调整防渗体土料开采过程中，随时进行土料含水量的检测，当土料天然含水量高于或低于施工控制含水量的上、下限时，根据土料的开挖方式、装运卸流程以及气象等条件对料场土料含水量进行调整，调整方法以翻晒或加水为主。3.4.2.1降低含水量的方法降低土料的含水量采用翻晒法。防渗土料开采时，根据土工试验检测结果，对天然含水量高于施工控制含水量上限的料区，利用已形成的开采作业面，就地进行土料翻晒。土料翻晒先用140HP型拖拉机带五铧犁，将土耕松，然后用140HP型拖拉机带圆盘耙碎土翻动，促进水分蒸发。待翻晒土料含水量合格后，用220HP型推土机收土成堆，再采用立面采装

10、法用3m3装载机装20t自卸车运至坝面填筑。土料场翻晒施工见粘土料翻晒施工方法示意图。3.4.2.2增加土料含水量的方法土料开采过程中，如出现开采土料含水量仅稍高于施工控制含水量下限的情况时，先在开挖、运输过程中采取缩短取土、运输及铺压时间等减少含水量损失的措施，采取上述措施后，土料压实前的含水量若低于施工控制含水量下限时，则在土料场采用表面喷水法来提高土料的含水量。当日照或风力较强时，需在坝面对填筑面进行洒水湿润时，按现场监理指示进行，并做好现场试验检测，保证防渗粘土的填筑质量。粘土料增加含水量的施工方法见粘土料增加含水量方法示意图。3.4.3粘土铺料及碾压方法坝体粘土料填筑施工参数表项目施

11、工参数均质土坝粘土高塑性粘土填筑含水量1315铺土厚度30cm30cm碾型、碾重和碾压遍数135t凸块振动碾、6-8遍13.5t凸块振动碾、6-8遍压实度9999铺料分为卸料和平料两道工序，坝体铺筑按平行于坝轴线方向顺次进行。在处理完毕经监理验收合格的基础面上，20t自卸车采用进占法卸料，220HP推土机配合人工进行平料，现场测量人员跟踪进行高程控制，保证铺土厚度为40cm，填筑土料含水率为13%15%。粘性土平行于坝轴线方向进行碾压，不得垂直坝轴线方向碾压，如特殊部位必须垂直坝轴线方向碾压时需经现场监理批准。土料采用13.5t凸块振动碾，行驶速度控制在2.5km/h，振动频率20HZ30HZ

12、，采用进退错距法进行碾压，碾迹搭接宽度不小于15cm。每前进后退一次各算一遍。碾至沉降量基本没有变化时，碾压结束。分段碾压时，相邻两段交接带碾迹彼此搭接，顺碾压方向，搭接长度不小于0.5m，垂直碾压方向搭接宽度不小于1.5m。土料碾压时，在与反滤料接触带，每压实一层土料后，人工挖除土砂结合部位不合格的土料，并按设计边线和填土要求进行补填，蛙式打夯机夯实，再采用振动平碾骑缝压实土砂结合带，压实土料宽度不小于50cm。对于大型碾压机械无法碾压的地方，利用蛙式打夯机压实。因上坝路“路口”处行车次数较多，为防止自卸车将其他杂料带入粘土料或在路口处的土料产生剪力破坏，在“路口”先铺0.30.5m厚的松土

13、，长宽各约5m。自卸车在松土层上行驶，当全工作段铺土完毕时，用推土机迅速刮掉“路口”所填松土，按填土要求重新铺土料，与大面积填土一起压实。土料碾压见粘土料压实方法示意图。3.4.4接合部位施工方法3.4.4.1粘土在与混凝土防渗墙接触部位，按设计施工图纸规定要求铺设高塑性粘土。在防渗墙上下游侧及顶部填土前，首先对防渗墙混凝土表面进行处理，然后涂刷浓泥浆。防渗墙两侧的填土平衡上升，禁止重型机械碰撞、损坏混凝土防渗墙。防渗墙顶部0.5m范围内的填土，采用薄层填筑，蛙式打夯机进行击实处理。3.4.4.2粘土纵向分段填筑时的横向接缝坡度不陡于1：3。在横向接缝坡面上，应配合填筑的上升速度，将表面松土铲

14、除到压实的土层为止，坡面须经刨毛处理并使含水量控制在规定的范围内，然后继续铺填新土进行压实。坝体每一填筑层按规定参数施工完毕并经监理人验收合格后才能继续铺筑上一层。在继续铺筑上一层新土之前，对压实层表面残留的被碾子凸块翻松的半压实土料层进行处理（包括含水量的调整）以免形成土层之间结合不良的现象。3.4.5粘土填筑保证措施3.4.5.1计算上料方量。根据铺土厚度，精确计算出每车土料控制的面积，在填筑面均匀卸料，根据计算的方量统一调度土方量，以减少弃料或缺料的现象。3.4.5.2推土机平料过程中，及时检查铺层厚度，发现超厚部位立即进行处理。土料与反滤料等交界处辅以人工仔细平整。如雨后填筑面由于清理

15、而造成许多凹坑，在铺填新料时要减薄铺料层厚度，以便填平凹坑，整平坝面。3.4.5.3雨季停工前，粘土料表面铺设保护层，复工前予以清除。为保证土料正常的填筑含水率，日降雨量大于5mm时，应停止填筑。当风力或日照较强时，应在坝面上进行洒水润湿，以保证合适的含水量。3.5反滤层料(含垫层料)填筑3.5.1反滤层（垫层）填筑概况土坝上游设有厚度为120cm的反滤层及厚30cm碎石垫层。按施工程序，反滤层施工与粘土铺筑同时进行，反滤层及碎石垫层填筑工程量分别为12707m3、13764m3，下部与上游压重相连接，顶部随上游坝体施工结束。反滤料(垫层料)可由天然砂砾料中筛选而得。经加工的各种反滤料(垫层料

16、)的颗粒级配，符合施工图纸的要求，超径颗粒含量不大于3%，逊径颗粒含量不大于5%，针片状颗粒含量不大于10%。3.5.2填筑施工参数1.铺筑厚度：40cm2.牵引振动碾：13.5t3.碾压遍数：8遍4.经压实后的反滤料(含垫层料)，水下部位（142.00m高程以下）相对密度不小于0.80，水上部位不小于0.75。5.填筑料用牵引振动碾压实，碾压8遍反滤料达干容重大于20.40kn/m3，碎石垫层干容重大于21.00kn/m3，空隙率不小于20%。3.5.3施工方法坝体粘土料碾压验收合格后即可进行反滤料及碎石垫层的铺筑。铺筑前设置控制标杆，以保证铺料厚度。由于填筑断面较小（474cm宽），铺筑层

17、薄，因此采用12t自卸车后退法卸料，即在已压实的层面上后退卸料形成密集料堆，再用推土机配合人工平料。反滤层水平分层厚度为40cm。铺料后碾压前采用洒水车均匀洒水，洒水量为填筑量的10%20%。洒水后由13.5t牵引式振动碾采用错距法进行碾压，即从一侧到另一侧一次碾压完成。碾压遍数为8遍，碾迹搭接宽度为30cm，振动碾行走速度为2.5Km/h（一档），振动频率控制在20HZ30HZ范围内。反滤层及碎石垫层料层之间进行搭接碾压，个别边角部位采用CM80型液压振动平板或蛙式打夯机采用连环套打法进行分层压实，从而保证交接面的碾压质量。反滤层的填筑与粘土料填筑面平起，采用锯齿状填筑，且保证反滤层的设计厚

18、度不受侵占。反滤层、粘土坝壳料及碎石垫层料相邻层次之间的材料界线分明。分段铺筑时接缝处各层之间的连接紧密，杜绝产生层间错动或折断现象。反滤层及碎石垫层料在斜面上的横向接缝收成缓于1：2的斜坡。为了保证反滤料和垫层料的设计断面及压实度要求，在施工时按设计图纸断面超填约30cm，待反滤料或垫层料碾压填筑施工8层（2.4m）左右时，由反铲进行削坡处理，多余的反滤料用于上层填筑。垫层料在削坡处理达到设计要求断面后，采用反铲沿坝面上、下行走，对坝面进行修整及碾压密实。在填筑过程若出现粗料集中或架空的部位安排人工清除，并回填较细的料重新平整碾压。3.5.4反滤层料(含垫层料)填筑质量保证3.5.4.1施工

19、放样必须准确并设有明显标记，预留部位尺寸必须满足反滤层施工要求，坝体填筑时必须保证反滤料的最小断面尺寸。3.5.4.2反滤层及碎石垫层料厚度、铺筑位置及反滤料的粒径、级配、不均匀系数、含泥量均应符合设计要求。严格控制碎石料铺料和碾压过程中的加水量3.5.4.3在填料时，尤其是在与基础和岸坡的接触处填筑时，不允许因颗粒分离而造成粗骨料集中和架空现象。3.5.4.5对已铺好的反滤层应作必要的保护，禁止车辆行人通行、抛掷石料以及其它物件，防止土料混杂、污水浸入。3.5.4.5振动碾的行驶方向应平行于界面，防止粘土料被带到反滤层而发生污染。3.6坝顶碎石垫层填筑3.6.1坝顶碎石垫层填筑概况坝体填筑至

20、144.35m后，其上部为1.32m厚水平碎石垫层，亦作为坝顶公路的碎石路基，其上为路面基层及沥青混凝土路面。级配碎石由石料场购买合格料。3.6.2碎石填筑施工程序坝体填筑至144.10m后，进行防浪墙期浇筑施工，待该部分混凝土达到设计要求强度后再进行碎石料填筑施工。施工程序为：基础验收施工放样运输碎石料摊铺碾压压实度检测。3.6.3施工参数1.铺筑厚度：40cm2.牵引振动碾：13.5t3.碾压遍数:8遍4.经压实后的坝顶碎石垫层料相对密度不小于0.80，干容重大于21.00kn/m3，空隙率不小于20%。3.6.4施工方法施工前对下层进行压实度、平整度、标高等质量检查，发现不合格处及时处理

21、。在铺筑级配碎石底基层前，要将车辙、松软以及任何不符合规定要求的部位翻挖、清除，并用同类材料填补，重新整形，碾压，达到规范中有关质量的要求。采用12t自卸车将碎石料运至施工面后，人工配合推土机均匀的摊铺平整，摊铺厚度为40cm。采用13.5t牵引式振动碾进行碾压，碾压方向与坝轴线方向平行。振动碾压最大行驶速度不超过2.5Km/h，振动频率控制在20HZ30HZ范围内。碾压时由两边向中间，纵向进退式进行碾压碾迹搭接宽度不小于15cm，碾压遍数位68遍。对于横向接头处，要保证0.40.5m的重叠部分，碾压做到无漏压、无死角且及时找平控制标高，直到达到设计要求的密实度和顶面标高。3.6.5质量控制措

22、施3.6.5.1碎石料中不允许夹杂粘土、草、木等有害物质。3.6.5.2碎石料在装卸时应特别注意避免分离，不允许从高坡向下卸料。靠近岸边地带应以较细石料铺筑，严防架空现象。3.6.5.3碎石料铺料和碾压过程中的加水量须严格控制。3.6.5.4坝体碎石料尽量采取大面积铺筑，以减少接缝。当分块填筑时，对块间接坡处的虚坡带采取台阶式的接坡方式，或将接坡处未压实的虚坡石料挖除。3.7坝体压重弃料填筑3.7.1压重体填筑概况压重料分为碾压及不碾压两部分，主要包括：弃料压重（碾压）92362m3，弃料压重（不碾压）33796m3。碾压部分压重料要求达到相对密度0.8。压重料料源为一期基坑现场施工开挖弃料及

23、渠首闸开挖弃料。3.7.2施工参数1.铺料厚度：60cm2.牵引式振动碾：13.5t3.碾压遍数：8遍4.经压实后，压重料（碾压）的相对密度不小于0.8。干容重不小于18kn/m3。3.7.3施工方法按设计图纸划定填筑界限，并埋设明显界标，在划定界限范围内清除地表的淤泥、草、树根及其它一切杂物，经监理验收合格后进行填筑施工。取料时对填料级配及粒径进行控制、筛选、超径石不得进入填筑面，以防止填筑中出现架空、不密实而产生沉陷。在取料场用1.6m3反铲装20t自卸车，将填筑料运至填筑施工面。不需碾压的回填料，自卸汽车运至施工现场后，进占法卸料，推土机进行整平即可。需要碾压的回填料卸料后首先根据料源情

24、况，进行洒水湿润，以利于结合。采用后退法自外向内进行大面积填筑。用220HP推土机配合人工摊平，铺料层厚为60cm，13.5t振动碾采用错距法平行于坝轴线方向进行碾压，碾迹搭接宽度不小于20cm，振动碾碾压速度控制控制在2.5km/h以内，振动频率控制在20HZ30HZ范围内,每层碾压遍数为68遍，直至现场检测相对密度达到0.8为止。当振动碾难于碾及的部位，用蛙式打夯机采用连环套打法进行夯实，夯实遍数由现场监理控制。在边坡外由于碾压不到，可超填30cm50cm，待碾压完后再用反铲自上而下进行削坡，人工修整边坡。3.7.4质量控制措施3.7.4.1填筑料料中不允许夹杂粘土、草、木等有害物质。3.

25、7.4.2自卸车采用后退法卸料时卸料高度不能过大，以防分离。3.7.4.3相邻层面必须拍打平整，保证层次分明，互不混杂，每层填料厚度的偏小值不得大于厚度的15%。4施工质量检测4.1严格控制料源开采范围，确保开采区已将表面草皮、覆盖层、风化土等清除干净，开采方式、加工方式符合相关规定，排水系统、防雨措施、防冻措施完善。上坝料料源达到设计要求标准，现场试验人员定期做含水率，干密度、颗粒分析等试验。特殊天气、特殊情况对上坝要加强检测。4.2粘土料在填筑前要取样检查，每1000m3取样一组，检查土料干容重、含水率、粘土含量，确保各项指标达到设计范围方可上坝。4.2反滤料、碎石垫层料每200m3400

26、m3取样一组，检查颗粒级配、含泥量、如不符合设计标注需重新加工，经检验合格后方可使用。在铺筑过程中每层在25m*25m的面积内取样12个，对于条形反滤层，每隔50m作为取样断面，每个取样断面每层最少取4组样品（均匀分布在断面不同部位），做颗粒分析试验，检测是否符合要求。4.3压重体料每400m32000m3取样一组，检查干容重、砾石含量、含泥量、颗粒级配。4.3随时检查铺料厚度和碾压参数，现场判断含水率、碾重是否得当。对碾压的层面跟踪检测，每层碾压结束后都要按规定方式取样做实验，试验数据满足设计要求后方可进行下一道填筑工序。否则进行补压或清除重填。5一期土坝工程量一期土坝施工主要包括坝体粘土、

27、高塑性粘土、压重体、反滤料及碎石垫层，各种坝料填筑工程量见下表：序号项目工程量单位1粘土211070m32高塑性粘土5124m33压重体碾压部分92362m34压重体不碾压部分33796m35反滤料12707m36碎石垫层13764m36计划工期粘土（包括高塑性粘土）填筑：2009-07-01至2009-10-22反滤层及碎石垫层填筑：2009-08-21至2009-10-24压重体填筑：2009-06-05至2009-09-237主要机械设备及劳动力计划主要机械设备、劳动力及材料计划具体见以下列表。土坝填筑施工主要机械设备计划表序号机械名称规格型号单位数量备注1推土机220HP台6162kw

28、2反铲1.2m3台6项目调配使用反铲1.6m3台4料场长臂反铲台2坝面3自卸车20t台35自卸车12t台20反滤及垫层4装载机3m3台4料场及项目调配使用5牵引振动碾13.5t台3压重及坝面凸块振动碾13.5t台2粘土碾压6自行振动碾BW75S型0.9t台坝面7手扶式振动平碾2.5t台1局部处理8蛙式打夯机台1局部处理9拖拉机102kw台210洒水车8t台211水泵6吋台2一台备用4吋台2一台备用土坝填筑施工主要劳动力计划表序号工种人数备注1司机280三班倒2修理工163电工34测量工65质检员46试验67力工408其它30两班倒合计3858质量保证措施8.1坝面施工统一管理、严密组织，保证工

29、序衔接，分段流水作业，层次要清楚，层面要平整，填筑均衡上升，尽量减少接缝。8.2坝体填筑必须在坝基处理及隐蔽工程验收合格后才能进行，坝体各部位的填筑必须按照设计断面进行，保证反滤料、垫层料的设计厚度。土坝坝料种类、级配、含水率、粒径大小、填筑部位及相应压实标准，均须符合设计规定。8.3严格控制压实参数，压实机具的类型、规格等均应符合施工规定。试验、检测仪器要定期维护、检查并做详细记录。8.4施工过程中，现场人员要保证观测仪器埋设与测量工作正常有序的进行，观测设备的类型、规格、数量及埋设位置要符合设计图纸要求，并保护埋设仪器和测量标志的完好。8.5分段填筑时，各段料层之间要设立标志，以防漏压、欠

30、压和过压。上下层分段位置错开布置。9安全环境保证体系9.1做好入场人员的安全技术岗位培训，经常进行安全思想教育。每日进行安全检查工作，对施工所使用的安全设施，设备、工器具的安全状况要经常检查，对于查出的不安全因素，及时处理。对作业人员使用劳保用品情况要进行监督检查。9.2所有施工临时用电，必须布置合理，布线整齐。用电设备到配电箱的安全距离应小于5m。所有电气设备的金属外壳与电气设备连接的金属构架必须有可靠的接零或接地保护。9.3设专职安全员对施工现场进行安全管理，车辆行驶设专人指挥，严禁施工人员带病上岗。9.4场内照明设施要齐全，做到照明无死角，保证施工作业的照明安全。施工道路要经常进行维修，铺垫，杜绝意外事故。9.5施工现场讲文明，禁止在施工现场丢弃烟蒂，纸屑，瓶罐等废弃物。开挖弃料、废料按业主指定地点倾倒。9.6车辆修理维护设专用场地，禁止虽处倾倒废弃机油及有害物质污染环境。-