1、水布埡混凝土面板堆石壩施工方案關(guān) 鍵 詞:水布埡 堆石壩 施工內(nèi)容提要:水布埡面板堆石壩壩高233m,是我國(guó)首座200m級(jí)的面板堆石壩。文章通過以往面板堆石壩的筑壩經(jīng)驗(yàn),結(jié)合水布埡工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,介紹了水布埡面板堆石壩具體施工方案。1 工程概況 清江水布埡水利樞紐工程位于湖北省巴東縣水布埡境內(nèi),上距恩施市117km,下距隔河巖水利樞紐92km,是清江梯級(jí)開發(fā)的龍頭樞紐。水庫(kù)總庫(kù)容45.8億m3,系多年調(diào)節(jié)水庫(kù),水庫(kù)正常蓄水位400m,相應(yīng)庫(kù)容43.12億m3,裝機(jī)容量1600MW,是以發(fā)電、防洪為主,兼顧其他的水利樞紐。主要建筑物有:砼面板堆石壩、左岸河岸式溢洪道、右岸地下式電站和放空洞等。
2、水布埡砼面板堆石壩壩頂高程409m,壩軸線長(zhǎng)660m,最大壩高233m,壩頂寬度12m,防浪墻頂高程410.4m,墻高5.4m。大壩上游壩坡1:1.4,下游平均壩坡1:1.4。壩體填筑分為七個(gè)填筑區(qū),填筑總量(包括上游鋪蓋)共1563.74萬m3。大壩分六期填筑,于2006年9月達(dá)到EL:405。混凝土面板面積13.84萬m2,面板厚0.31.1m,受壓區(qū)面板寬為16m,受拉區(qū)寬為8m。趾板采用壩前設(shè)標(biāo)準(zhǔn)板,下接防滲板的結(jié)構(gòu)形式,標(biāo)準(zhǔn)板寬68m,厚為0.61.2m,防滲板寬為412m,趾板與基巖間設(shè)有錨筋聯(lián)結(jié)。周邊縫止水結(jié)構(gòu)在高程350m以下采用底、中、頂三道止水,高程350m以上設(shè)底、頂兩道
3、止水;面板垂直縫設(shè)底、頂兩道止水。面板分三期澆筑,2005年1月至3月第一期面板澆至EL:276,2006年1月至3月第二期面板澆至EL:342,2007年1月至3月第三期面板澆至EL:405。2008年1月至4月完成防浪墻和大壩公路路面澆筑。水布埡樞紐布置圖見圖1-1圖1-1 水布埡水利樞紐平面布置圖2 工程地質(zhì)2.1大壩工程地質(zhì) 大壩位于清江“S”型河段腰部,直線長(zhǎng)約800m,流向NE30。兩側(cè)岸坡高峻陡峭,高差約230m,呈不規(guī)則“V”字形,409m高程壩軸線處谷寬562m,左岸平均坡角52,右岸為35。 河床覆蓋層頂高程為193.0197.0m,基巖頂面高程為182.0188.0m,存
4、在四個(gè)規(guī)模不大的凹槽;上游圍堰至壩軸線附近,覆蓋層厚度一般為12.014.42m,壩軸線以下厚度一般為7.011.8m。河床沖積物以砂卵礫石層為主,夾含砂礫漂石、塊石層及含砂礫粉土、粉質(zhì)粘土透鏡體。 壩址地層主要為二疊系茅口組和棲霞組地層,在左壩肩395400m高程以上還有二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M地層分布。茅口組厚層至巨厚層灰?guī)r堅(jiān)硬完整,棲霞組巖層軟硬相間,中厚層灰?guī)r與炭泥質(zhì)生物碎屑灰?guī)r不等厚互層,其間多層面、多剪切帶,龍?zhí)督M地層以頁巖、硅質(zhì)炭質(zhì)頁巖為主,巖石風(fēng)化強(qiáng)烈。 壩址河段內(nèi)斷層發(fā)育,主要有NNW、NNE、NE三組走向。規(guī)模較大的、類過江斷層有13條。對(duì)趾板地基穩(wěn)定及防滲帷幕可能產(chǎn)生重大不利影響
5、的F1、F12、F13及以F14為代表左岸趾板斷層密集帶,順斷層發(fā)育有規(guī)模較大的巖溶洞穴;還有一些規(guī)模次之的包括F11、F115、F20、F50等斷層延伸穿過部分主堆石區(qū)及次堆石區(qū),對(duì)堆石區(qū)地基的穩(wěn)定性有一定影響并可能形成局部滲漏通道。22料場(chǎng)地質(zhì) 大壩填筑料料場(chǎng)為左岸公山包和右岸橋溝料場(chǎng)。兩料場(chǎng)有用層均為茅口組厚層塊狀灰?guī)r,屬?gòu)?qiáng)巖溶化地層,地表和地下巖溶十分發(fā)育,以垂直發(fā)育和順層發(fā)育為主要特征,垂直發(fā)育深度較大,窄縫狀溶溝、溶槽內(nèi)充填粘土較為密實(shí),采剝具有較大的難度。 橋溝料場(chǎng)已征地并剝離的區(qū)域可開采巖石量300萬m3,公山包料場(chǎng)可開采量為600萬m3。3 施工布置31施工管理、生活設(shè)施及輔
6、助企業(yè)安排左岸張家包和右岸顧家坪,為主要生活營(yíng)地和三廠一庫(kù)。公山包、橋溝料場(chǎng)設(shè)臨時(shí)炸藥庫(kù),野貓溝設(shè)油庫(kù)和移動(dòng)式地面站。三友坪和橋溝各布置一套砂石系統(tǒng)提供混凝土骨料,大壩填筑墊層料由三友坪砂石系統(tǒng)制備。左岸三友坪、大巖淌、野貓溝分別設(shè)置3XJ3-1.50、HZS90C和HZS50拌和系統(tǒng),右岸橋溝設(shè)置HZS90C拌和系統(tǒng)。左岸380m高程、右岸329m高程分別設(shè)置趾板灌漿施工集中制漿站。32施工供水系統(tǒng)布置永久供水系統(tǒng)為左岸長(zhǎng)淌河水廠和三友坪水廠,供水主管鋪至左右岸,施工用水在指定的主干網(wǎng)接口接供水管至用水點(diǎn),以滿足工程和生活用水需要。321大壩填筑供水大壩填筑施工采用壩外加水和壩內(nèi)灑水相結(jié)合的
7、方法,施工高峰期最大用水量約200m3/h。前期填筑供水分別從上下游自建泵站抽取江水用于填筑加水;主管網(wǎng)投產(chǎn)后,將主管網(wǎng)水引至左岸380m、430m高程水池和右岸329m高程水池,再?gòu)乃匾潦┕げ课弧W越ū谜咀鳛閭溆盟础瓮獠捎霉潭铀炯铀總€(gè)加水站設(shè)水表,采用的2m長(zhǎng)150花管給水,花管可隨壩體的上升而拆移,用水表控制上壩15t、20t、32t運(yùn)料自卸汽車加水量。壩外加水站在左岸布置四個(gè)、右岸布置三個(gè),布置情況詳見表3-1。表3-1 壩外加水站布置一覽表加水站編號(hào)位 置用 途左岸1#3#公路鄒家溝交通隧洞進(jìn)口附近為一期、二期和部分三期上壩料加水2#5#公路馬崖交通隧洞進(jìn)口為三期上壩
8、料加水3#7#公路終點(diǎn)為四期上壩料加水4#EL.350臨時(shí)交通洞進(jìn)口為四期、部分五期上壩料加水右岸5#右岸12#路EL.250m為一期、二期上壩料加水6#右岸14#路EL.329m 為四期上壩料加水7#18#公路旁為五期、六期上壩料加水322趾板、面板澆筑及灌漿施工供水從左右岸水池引管沿趾板敷設(shè)供水管道,每隔4050m設(shè)一個(gè)接口,再接支管至用水點(diǎn),以保證大壩各施工時(shí)段用水。 33施工供電利用工區(qū)已建成10kV供電網(wǎng)路,架設(shè)現(xiàn)場(chǎng)施工用電線路,確保大壩基坑開挖回填、砼拌和系統(tǒng)、混凝土澆筑、基礎(chǔ)處理等施工用電。大壩填筑施工照明采用左右岸、壩軸線上下游方向安裝氙燈集中照明。布設(shè)位置、高程隨壩體填筑分期
9、范圍和上升高度而相應(yīng)調(diào)整,滿足現(xiàn)場(chǎng)需要。34開挖供風(fēng)系統(tǒng)布置根據(jù)施工總體布置安排,設(shè)置5個(gè)集中供風(fēng)站為建筑物開挖和壩料開采提供施工用風(fēng),其他零星部位用風(fēng)采用移動(dòng)式空壓機(jī)供風(fēng)。施工部位供風(fēng)規(guī)模布置左岸公山包料場(chǎng)180m3公山包河床段趾板60m3左岸上游溢洪道380m3溢洪道左側(cè)右岸馬崖三期整治、大壩右壩肩、廟包及電站引水渠開挖300m3右壩肩下游側(cè)橋溝料場(chǎng)120m3橋溝3.5施工道路351業(yè)主提供的交通條件業(yè)主提供的主要施工道路有:左岸1#、3#、5#、7#、9#、11#、13#、15#、17#、19#道路;水布埡大橋;右岸2#、4#、6#、12#、14#、18#、20#道路,其中能用于直接上壩
10、的道路左岸有3#、5#、7#、17#道路,右岸有2#、6#、12#、14#、18#道路。352壩體填筑施工道路 為滿足大壩填筑高強(qiáng)度施工,在左岸利用已建的3#、5#、7#、17#四條道路,另修筑一座跨趾板鋼珩架橋,兩條臨時(shí)施工道路,一條交通隧道;右岸利用已建的2#、6#、12#、14#、18#五條道路,另修筑三座跨趾板鋼珩架橋,三條臨時(shí)施工道路。壩體內(nèi)施工便道隨著填筑體的上升,在填筑體坡面形成“之”字形臨時(shí)運(yùn)輸?shù)缆贰J┕さ缆吩斠妶D3-1。圖3-1 大壩填筑道路布置圖3.6 料源規(guī)劃水布埡大壩料源主要是利用建筑開挖利用料,約1140萬m3。其中,左岸溢洪道建筑物開挖利用料約703萬m3,占建筑物
11、利用料的61.7%。其它料源從左右岸料場(chǎng)開采補(bǔ)充,大壩填筑和建筑物開挖料分期利用規(guī)劃見表3-2。表3-2 水布埡大壩填筑和建筑物開挖料、料場(chǎng)開采分期利用規(guī)劃表大壩填料溢洪道開挖廟包、電站引水渠二期開挖馬崖三期開挖長(zhǎng)淌河堆存料場(chǎng)橋溝堆存料場(chǎng)大巖淌堆存料場(chǎng)橋溝料場(chǎng)公山包料場(chǎng)填筑第期A7.13B28.9510D33.47填筑第期 A311.35B1254536.17D28.5617.4填筑第期A3.24B84.3420C46.4663.320.7542.1D14.09188填筑第期B48A12.526.9B170.4189.4333.47C71.239.1234.330D28.678.26填筑第期B
12、14.69A16.39B59.274.04C13.5260D12.2716.7填筑第期A3.67合計(jì)703.68118.1279.6294.7411133269.5399.784 主要工程項(xiàng)目及工程量4.1 主要工程項(xiàng)目水布埡面板堆石壩大壩工程施工項(xiàng)目有:兩岸岸坡清理、趾板及防滲板基礎(chǔ)處理、電站引水渠二期開挖、右岸廟包滑移體開挖、大壩基礎(chǔ)覆蓋層開挖、大壩基礎(chǔ)覆蓋層強(qiáng)夯處理、面板壩壩體填筑、RCC圍堰澆筑、趾板開挖及砼澆筑、面板砼澆筑、防浪墻及公路澆筑以及上下游圍堰等工程施工項(xiàng)目。4.2 工程量 大壩工程、臨時(shí)工程等項(xiàng)目的土建主要工程量見表4-1。表4-1 大壩工程、臨時(shí)工程等項(xiàng)目的土建主要工程
13、量項(xiàng) 目單位大壩RCC圍堰臨時(shí)工程合計(jì)開挖m31710884146500689501926334填筑m3156374003550045800016130900砼m312450/1445867670029140622089砂漿抹面m218008372墊層保護(hù)m2138400138400缺陷開挖清理m310580220043160覆蓋層強(qiáng)夯m22840028400回填灌漿m25032792銅片止水m1388417889橡膠止水m1394406固結(jié)灌漿m3360014041090帷幕灌漿m8546085460砼防滲墻m2630063005 主要控制性工期大壩工程從2002年7月開始,2008年4月結(jié)
14、束。主要控制性工期如下:(1)上下游土石圍堰2002年10月開始預(yù)進(jìn)占,2002年10月下旬截流;2002年12月上旬完成防滲墻施工,圍堰閉氣,具備抽水條件;2002年11月4月,完成上、下游土石圍堰填筑、堰面過水保護(hù)、下游RCC圍堰施工,2003年4月下旬拆除下游圍堰。(2)兩岸壩肩2002年7月開始整修,圍堰閉氣前降至河床高程。2002年12月2003年1月完成河床趾板、壩基開挖、清理和強(qiáng)夯處理。2004年12月完成右岸廟包滑移體和趾板基礎(chǔ)開挖。(3)2003年2月初開始?jí)误w填筑,2003年4月底,除上游4050米回填至200m高程外,其余均達(dá)到208m高程,具備過水度汛條件;2003年1
15、1月2004年5月底,完成上游288m高程,下游218m高程以下部分壩體填筑具備擋水度汛條件;2006年1月前完成上游355m高程,下游340m高程以下部分填筑;2006年9月完成405m高程以下壩體填筑;壩前鋪蓋區(qū)和任意料在2005年35月、2005年11月至2006年4月完成。(4)2003年2月2005年4月完成三期趾板砼澆筑;2003年4月2006年10月完成趾板帷幕灌漿;2005年13月澆筑高程276m以下面板,2006年13月澆筑高程276m342m面板,2007年13月澆筑高程342m405m面板;2007年12月2008年3月澆筑壩頂防浪墻。6 施工導(dǎo)截流根據(jù)壩址處的地形地質(zhì)條
16、件、水文特征和樞紐總體布置,施工導(dǎo)流采用圍堰一次攔斷河床,隧洞導(dǎo)流,枯水期圍堰擋水,汛期淹沒基坑的方式。 設(shè)上游土石過水圍堰、下游低土石圍堰和碾壓砼過水圍堰。枯水期由圍堰擋水,導(dǎo)流洞過水,2003年汛期導(dǎo)流由導(dǎo)流洞、圍堰和壩面過水;20042006年導(dǎo)流由壩體擋水,導(dǎo)流洞和放空洞聯(lián)合泄流;2007年汛期導(dǎo)流由壩體擋水,放空洞、引水發(fā)電系統(tǒng)、溢洪道聯(lián)合導(dǎo)流。施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)見表6-1表6-1 水布埡工程施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)表項(xiàng) 目擋水時(shí)段頻率%流量m/s泄流條件下泄流量m3/s計(jì)算上游水位(m)截流11月上旬10%旬平均342導(dǎo)流洞324202.30截流戧提11月10%最大瞬時(shí)1660導(dǎo)流洞1660210.
17、99上游土石過水擋水114月10%最大瞬時(shí)3960導(dǎo)流洞3960221.93過水全年5%最大瞬時(shí)10800導(dǎo)流洞+堰面10800234.10下游低土石圍堰114月10%最大瞬時(shí)3960導(dǎo)流面3960221.93下游碾壓混凝土圍堰擋水115月20%最大瞬時(shí)4190導(dǎo)流洞4190223.94過水全年5%最大瞬時(shí)10800導(dǎo)流洞+堰面10800導(dǎo)流洞下閘11月初10%月平均324導(dǎo)流洞324202.30封堵期閘門擋水113月5%最大瞬時(shí)2700放空洞842288.22設(shè)計(jì)全年0.1%最大瞬時(shí)20200溢洪道16300402.20大壩度汛2003年3.3%最大瞬時(shí)11600導(dǎo)流洞+大壩11600232
18、.62004年0.5%最大瞬時(shí)14900導(dǎo)流洞+放空洞9160273.82005年0.33%最大瞬時(shí)15500導(dǎo)流洞+放空洞9930277.02006年0.33%最大瞬時(shí)15500導(dǎo)流洞+放空洞9930277.02007年0.2%最大瞬時(shí)16500放空洞+溢洪道+電站14810400.82008年0.1%最大瞬時(shí)20200溢洪道+電站16300402.27 大壩開挖 71 壩肩整修711 邊坡保護(hù)和不穩(wěn)定巖體的處理(1)兩岸壩肩及趾板開挖邊坡上危巖體、懸空弧石等,影響大壩、趾板邊坡施工安全,分別采用挖除、錨桿、噴護(hù)、預(yù)應(yīng)力錨索等措施及時(shí)處理。(2)岸坡高度大于2m的陡坎及反坡,采用機(jī)械配合人工
19、將岸坡削成不陡于10.3的坡,或用漿砌塊石(回填砼)恢復(fù)順坡。7.1.2壩肩削坡兩岸壩坡削坡壩軸線以上部分修整為1:0.5順坡,局部地段不小于1:0.3,壩軸線以下修整為1:0.3順坡。對(duì)于根植層和腐質(zhì)層采用人工配合機(jī)械清除。對(duì)于兩岸壩坡的危巖體、較大孤巖以及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行處理的陡坡、反坡,采用爆破法開挖。鉆孔深度4.0m的開挖梯段或巖層,采用手風(fēng)鉆淺孔爆破;鉆孔深度大于4.0m的開挖梯段或巖層,采取梯段微差爆破。為保證邊坡的完整性和平整度,坡面采用光面爆破和預(yù)裂爆破技術(shù)施工。孔徑90105mm,預(yù)裂孔間距1.01.1m。,選用3250mm乳化炸藥,選用線裝藥密度300360g/m。72 趾板基
20、礎(chǔ)開挖基礎(chǔ)開挖程序?yàn)椋杭夹g(shù)交底測(cè)量放樣覆蓋層開挖巖面清理下達(dá)爆破作業(yè)指導(dǎo)書邊坡預(yù)裂爆破深孔梯段爆破水平保護(hù)層開挖斜坡光面爆破坡面清理基巖清理基巖驗(yàn)收。邊坡預(yù)裂爆破趾板內(nèi)側(cè)直立邊坡預(yù)裂爆破,采用QZJ-100B型支架式鉆機(jī)造孔,孔徑8090mm,預(yù)裂孔間距0.91.0m。,選用32mm乳化炸藥,經(jīng)爆破效果和巖石級(jí)別調(diào)整線裝藥密度、孔底及孔口的裝藥密度,選用線裝藥密度260280g/m,采用導(dǎo)爆索傳爆,電力起爆方式。7.2.3深孔梯段爆破梯段高度控制在15米以內(nèi),底部預(yù)留2.02.5m基礎(chǔ)保護(hù)層。選用露天液壓鉆機(jī)和CM-351高風(fēng)壓鉆機(jī)造主爆孔,QZJ-100B支架式鉆機(jī)造緩沖孔。采用大孔距、小抵
21、抗線的布孔,主爆孔全耦合裝藥、緩沖孔延長(zhǎng)藥包裝藥,非電起爆網(wǎng)路電起爆方式爆破。7.2.4斜坡面光面爆破預(yù)留保護(hù)層采取斜坡光面爆破施工。斜坡面光爆孔選用QZJ-100B支架式鉆機(jī)在搭設(shè)固定的斜面排架上造孔,孔距1.0m,32mm乳化炸藥不耦合裝藥,線裝藥密度為250270g/m,導(dǎo)爆索傳爆。7.2.5水平保護(hù)層開挖馬道平臺(tái)預(yù)留2.0m左右的基礎(chǔ)保護(hù)層,進(jìn)行水平光面爆破。孔徑為105mm/42mm的光爆孔選用32mm/25mm乳化炸藥,線裝藥密度分別為240260g/m、180220g/m,根據(jù)地質(zhì)條件進(jìn)行調(diào)整。采用導(dǎo)爆索傳爆。7.3 河床覆蓋層的處理7.3.1河床覆蓋層開挖河床覆蓋層在趾板及其下
22、游段135m范圍內(nèi)全部挖至基巖面設(shè)計(jì)高程;RCC圍堰及其上游100m范圍內(nèi)全部清至基巖;中部清挖至新鮮砂礫石層;對(duì)右岸壩子溝附近洪積物及壩軸線上游夾含砂礫粉土、粉質(zhì)粘土透鏡體予以挖除。7.3.2河床覆蓋層強(qiáng)夯河床覆蓋層保留區(qū),設(shè)計(jì)要求進(jìn)行300噸米的強(qiáng)夯處理。在正式施工前先降低強(qiáng)夯區(qū)地下水位,進(jìn)行強(qiáng)夯試驗(yàn),強(qiáng)夯試驗(yàn)完成后,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行強(qiáng)夯處理。施工機(jī)械選用25t履帶式起重機(jī),配合夯錘進(jìn)行夯擊處理。夯錘為鋼制圓形,底面為圓弧形,錘底直徑2.0m。7.3.2.1強(qiáng)夯處理要求(1) 砂礫石層夯后的干密度2.15kg/cm3;(2) 砂礫石層夯后的相對(duì)密度0.7;(3) 強(qiáng)夯最后兩擊相對(duì)夯沉量不大
23、于5cm;(4) 強(qiáng)夯后地面最終夯沉量不小于表5-6控制值。表7-1 地面最終夯沉量控制表處理深度(m)66991212地面最終夯沉量(cm)30456060強(qiáng)夯施工強(qiáng)夯處理施工工藝流程為:測(cè)量放線清基檢測(cè) 平整放樣夯擊下一循環(huán)檢驗(yàn)驗(yàn)收。(1)測(cè)量放線 首先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求,放出上下游邊線樁號(hào),并標(biāo)識(shí)清楚。(2)清基 采用人工配合反鏟清除強(qiáng)夯范圍內(nèi)表層浮渣污物。(3)檢測(cè) 在強(qiáng)夯區(qū)域內(nèi),進(jìn)行原狀樣顆粒分析、滲透、干密度和動(dòng)力觸探測(cè)試。 (4)平整 表面用推土機(jī)整平,其平整度不超過10cm。(5)測(cè)量放樣 在平整后的覆蓋層表面布置夯點(diǎn),夯點(diǎn)間距2.5m,排間交錯(cuò)成梅花型布置。(6)夯擊 間隔跳夯
24、、逐漸加密進(jìn)行點(diǎn)夯,然后用推土機(jī)整平,再滿夯一遍。 夯區(qū)布點(diǎn):確定夯擊間排距4m4m,梅花型、序點(diǎn)間隔布置并做好標(biāo)記; 夯擊能:點(diǎn)夯300tm(20t夯錘提升15m高),滿夯160tm(16t夯錘提升10m高); 夯擊遍數(shù):2遍(點(diǎn)夯一遍,滿夯一遍); 單點(diǎn)擊數(shù):夯擊810次,最后兩次相對(duì)沉降量不大于5cm。(7)檢驗(yàn) 采用測(cè)量夯擊沉量、鉆孔旁壓、超重型動(dòng)探、探坑取樣等手段對(duì)強(qiáng)夯效果進(jìn)行了檢測(cè),了解河床砂卵石層在經(jīng)過強(qiáng)夯處理后,其密實(shí)度、模量、承載力等參數(shù)變化。(8)驗(yàn)收 強(qiáng)夯滿足設(shè)計(jì)要求后,報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)收。7.4壩基基礎(chǔ)處理(1) 堆石壩岸坡基礎(chǔ)分二次開挖,第一次開挖挖除覆蓋層和松動(dòng)的巖石
25、。為避免在填筑石料前壩基發(fā)生軟化、干裂和損壞,待大壩上升后,再進(jìn)行第二次開挖,整修成設(shè)計(jì)的坡面形態(tài)。如若壩基局部部位表層出現(xiàn)軟化等現(xiàn)象時(shí),將其受影響的范圍挖除。挖至設(shè)計(jì)開挖高程及邊坡線后,清除基巖面上的松動(dòng)巖塊及有礙物。(2) 斷層和夾層盡可能采用人工撬挖處理,局部需放炮開挖時(shí),采用小炮爆破,減少對(duì)開挖線以外保留巖體的影響和擾動(dòng),坑槽內(nèi)清除浮渣、充填物渣至設(shè)計(jì)規(guī)定的深度。(3) 大壩趾板下游覆蓋層清挖范圍內(nèi)出露的斷層,軟弱夾層,均進(jìn)行清理,人工清挖充填物,排除積水,壩體填筑之前回填反濾料、過渡料、并予以壓實(shí)或擊實(shí)。(4) 溶洞、勘探洞采用砼回填,勘探孔采用砂漿回填。(5) 大壩岸坡溶蝕系統(tǒng),采
26、用回填砼施工,出口部位設(shè)置排水受將水引出壩外,洞內(nèi)5m長(zhǎng)度范圍清理干凈后,由洞內(nèi)向洞外依次堆填砂、碎石、塊石、并予以壓實(shí)。8 壩體填筑施工 81 壩體填筑分區(qū)及工程量壩體填料分七個(gè)主要填筑區(qū),從上游至下游分別為蓋重區(qū)(B)、粉細(xì)砂鋪蓋區(qū)(A)、墊層區(qū)(A包括小區(qū)墊層料AA)、過渡區(qū)(A)、主堆石區(qū)(B)、次堆石區(qū)(C)、下游堆石區(qū)(D)和下游坡面干砌塊石。見圖8-1。圖8-1 水布埡面板堆石壩大壩填筑分區(qū)圖大壩填筑總量為1563.74萬m3,祥見表8-1。表8-1 大壩填筑分區(qū)工程量表 大壩分區(qū)工程量(m3)大壩分區(qū)工程量(m3)墊層料(A)464100粉細(xì)砂料(A)54600小區(qū)墊層料(AA
27、)24000蓋重料(B)626900過渡區(qū)(A)642000干砌石護(hù)坡134500主堆石區(qū)(B)7760100反濾料次堆石區(qū)(C)4211500下游堆石區(qū)(D)1719700合計(jì)15637400注:表中工程量為投標(biāo)階段工程量。82 填筑設(shè)計(jì)技術(shù)要求由于工程樞紐各建筑物部位開挖量大,因此盡量利用其開挖料作為填筑料物,不足部分從石料場(chǎng)開采補(bǔ)充。根據(jù)壩體填筑的不同部位的填筑料要求不一,結(jié)合各建筑物基礎(chǔ)開挖確定大壩填筑料主要來源及材料特性見表8-2。表8-2 大壩填筑料源及材料特性表大壩分區(qū)母巖類別填料來源級(jí)配要求干密度(g/cm3)孔隙率(%)含泥量(%)最大壓實(shí)層厚(mm)灑水量(%)最少碾壓遍數(shù)
28、(初定)滲透系數(shù)(cm/s)最大料徑(mm)5mm(%)0.1mm(%)A茅口組灰?guī)r料場(chǎng)開采料、扎制803550472.2517400106110-2510-4AA茅口組灰?guī)r料場(chǎng)開采料、扎制403550472.2517200106110-2510-4A茅口組灰?guī)r公山包、橋溝料場(chǎng)開采料洞挖料(硬巖)30052.2018.84001065100110-1B茅口組灰?guī)r開挖料、料場(chǎng)開采料8002.1819.65800206自由排水C棲霞組灰?guī)r混合料開挖料、橋溝、長(zhǎng)淌河存料8002.1520.75800106自由排水D棲霞組硬巖開挖料橋溝存料12002.1520.751200206自由排水A外購(gòu)1102
29、0300適量壓實(shí)B開挖料300300適量壓實(shí)壩坡砌石80083 大壩填筑施工特點(diǎn)(1) 水布埡面板堆石壩壩高233m。其填筑技術(shù)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高。(2) 壩體填筑量大、施工強(qiáng)度高。高峰時(shí)段平均強(qiáng)度45.75萬m3/月,高峰強(qiáng)度達(dá)58萬m3/月。(3) 兩岸壩坡陡峭,左岸平均坡角52,局部地段幾乎直立,施工道路布置困難,確保運(yùn)輸?shù)缆窌惩ㄊ潜WC填筑強(qiáng)度的關(guān)鍵。(4) 填筑料主要來源于左岸,給填筑物料平衡增加一定的困難。(5) 壩體兩岸地表、地下溶洞十分發(fā)育,斷層破碎帶密集,趾板壩基附近的巖溶出水點(diǎn)滲流量大,施工困難。 (6) 右岸壩子溝等特殊部位及結(jié)合部的填筑量大、工序多,制約全斷面填筑上升。(7
30、) 壩體第一期填筑開始時(shí),由于趾板下游防滲板要進(jìn)行固結(jié)灌漿施工,使趾板下游的小區(qū)料、墊層料不能及時(shí)填筑,增加了截流后第一個(gè)枯水期的施工難度。84 壩體填筑的分期、工程量和施工時(shí)段841 壩體填筑的分期原則(1)滿足壩體對(duì)各個(gè)時(shí)段渡汛和擋水面貌要求。(2)填筑分期方案有利于減少壩體不均勻沉降。(3)每期面板澆筑前,相應(yīng)填筑體滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的高度要求。(4)在滿足上述要求的的前提下,各期填筑強(qiáng)度盡量均衡合理。842 壩體填筑的分期根據(jù)壩體填筑的分期原則,壩體填筑共分6期進(jìn)行。 見圖8-2 圖8-2 水布埡大壩填筑分期圖 大壩填筑分期工程量、填筑時(shí)段及平均強(qiáng)度見表8-3。表8-3 大壩填筑分期工程量
31、分期高程范圍(m)施工時(shí)段工程量(萬m3)平均強(qiáng)度(萬m3/月)備注第期EL.176EL.208(EL.200)84.9727.15第期EL.208(EL.200)EL.288(EL.220)280.7740.11上游經(jīng)濟(jì)斷面到達(dá)EL.288第期EL.220EL.280320.2845.75第期EL.280EL.355(EL.340)539.6644.97第期EL.340EL.405266.2429.58全斷面上升到EL.405第期EL.405EL.4093.67壩前鋪蓋EL.225以下36.3312.11EL.225EL.26531.827.96合計(jì)1563.74843 壩體填筑分期的施工(
32、1)期壩體填筑 期壩體填筑先填筑壩體中部主堆石區(qū)和下游堆石區(qū),上游側(cè)預(yù)留45m寬條帶,待該范圍趾板和砼防滲板固結(jié)灌漿完成具備填筑條件時(shí),再進(jìn)行該部位的壩體填筑;下游隨RCC圍堰澆筑上升同步進(jìn)行該部位的壩體填筑。填筑總量84.97萬m3。平均強(qiáng)度27.15萬m3/月。2003年4月30日全面完成期填筑及壩面的過流保護(hù),具備壩體過流條件。 (2)期壩體填筑 2003年汛期過后,拆、清除壩面過流保護(hù)的鋼筋籠塊石及填筑面淤積物,開始期填筑。期填筑先從208m高程開始,重點(diǎn)填上游288m經(jīng)濟(jì)斷面的填筑體。2004年5月31日,完成上游壩體經(jīng)濟(jì)斷面填筑,具備擋200年一遇洪水條件。 上游壩體經(jīng)濟(jì)斷面填筑到
33、288m高程,經(jīng)濟(jì)斷面頂寬25m,下游壩體填筑分別上升到高程250m和高程218m,其中高程250m平臺(tái)寬35m,下游邊坡按11.4控制。填筑總量280.77萬m3,平均強(qiáng)度40.11萬m3/月。 (3)期壩體填筑2004年6月至12月,下游壩體從高程220m全斷面填筑到280m高程。具備2005年1月一期面板混凝土施工的條件。期填筑料主要是B、C、D區(qū)料,避開了墊層料、過渡料區(qū)的填筑工作,因此該時(shí)段填筑較簡(jiǎn)單,具備高強(qiáng)度填筑條件。平均強(qiáng)度45.75萬m3/月,填筑總量320.28萬m3,高峰強(qiáng)度58.08萬m3/月。 (4) 期壩體填筑 2005年1月1日至3月31日,大壩一期面板混凝土施工
34、,同時(shí)進(jìn)行下游壩體全斷面填筑。到2005年10月底,上游先填筑寬度30m、355m高程的條帶,下游年底填筑到340m高程,為上游斜坡面保護(hù)和二期面板施工準(zhǔn)備提供工作面,增加填筑和面板砼澆筑之間的間隔期。該時(shí)段壩前鋪蓋的填筑施工于2005年3月1日至5月31日,完成高程225m以下的填筑,汛后開始繼續(xù)進(jìn)行壩前鋪蓋的填筑施工。施工期共12個(gè)月,填筑總量539.66萬m3。平均強(qiáng)度44.97萬m3/月,高峰強(qiáng)度58萬m3/月。 (5)期壩體填筑. 2006年1月1日至3月31日,二期面板混凝土的施工,壩體從高程340m開始填筑。期間,下游壩體填筑上升到355m高程,壩前區(qū)留出30m寬的面板施工平臺(tái),
35、下游壩體全斷面繼續(xù)填筑上升。面板澆筑完畢后,壩體全斷面填筑,2006年9月填至防浪墻底版405m高程。2005年10月至次年1月31日,完成壩前鋪蓋的填筑施工。填筑總量266.24萬m3,平均強(qiáng)度29.58萬m3/月。 (6)期壩體填筑 壩體從高程405m填筑到409m高程。在壩頂防浪墻澆筑完成后,即進(jìn)行該范圍的填筑。施工期0.5個(gè)月,填筑工程量3.67萬m3,平均強(qiáng)度7.34萬m3/月。 壩體填筑各分期、分區(qū)工程量及施工時(shí)段,詳見表8-4。表8-4 水 布 埡 大 壩 填 筑 分 期、分 區(qū) 工 程 量 特性 表分期高程時(shí)段工期月填 筑 分 區(qū)(萬m3)平均強(qiáng)度(萬m3/月)備注AAAABC
36、D塊石D)AB小計(jì)第一期1762083.134.85 0.57 7.13 38.95 33.26 0.21 84.97 27.15 壩前區(qū)為EL:200m第二期208220288713.51 0.78 14.35 206.17 45.64 0.32 280.77 40.11 第三期22028073.24 104.34 172.61 36.94 3.15 320.28 45.75 第四期2803403551214.45 0.53 19.42 293.31 175.02 32.77 4.16 539.66 44.97 第五期340405913.60 0.52 16.39 133.24 73.52 23.36 5.61 266.24 29.58 第六期4054090.53.67 3.67 7.34 壩前蓋重225以下33.01 33.32 36.33 12.11 22526542.45 29.37 31.82 7.96 合 計(jì)46.41 2.40 64.20 776.01 421.15 171.97 13.45 5.46 62.69 1563.74