碾压土石坝粘土斜墙施工刘菊琴(中国水利水电第十二工程局第二工程公司,浙江金华321027 )[摘要]基于江西金山金矿阳山尾矿库大坝工程特点,详细阐述了施工布置、施工顺序和施工方法,并对施工质量控制做了简要介绍。
结果表明,通过采用有效的施工措施,保证了工期,节约了成本。
[关键词]土石坝;碾压;施工技术[中图分类号]TV641 . 2 [文献标识码]A [文章编号]100223498 ( 2008) S120022 204C on struc tion on Ro Iler C om pacted Ea rth S tockD am C lay In clined - waIIL iu J uq n(The Second Eng ineering C o of S inohydro B ureau 12 Co , L td , J inhua, Zhejiang 321027, Ch ina)A b stra c t:B a sed on enginee ring cha rac te ristic s of go ld ta ilings dm of J in shan in J iangxi, con struc ton a rrangm en t, se> quenceand m e thod a re ou tlined in de ta il Then, the con struc ton qua lity con to l is b riefly in troduced The re su lts shov con struc tion p er iod is a ssured and cost is saved by sel ecting effec tive m easure sKey word s:earth^ock dam; ro ller comp ac ted; construc tion technology1工程概况江西金山金矿阳山尾矿库大坝工程位于德兴市花桥镇境内,因原尾矿库(1号库)已不能满足正常堆坝所必需的干滩长度和澄清距离,为保证矿山的持续发展,决定筹建一座新的尾矿库即阳山尾矿库。
主要由主坝、排水管、连接井、排水斜槽、溢洪道和I号副坝等 6个分部工程组成,主坝为碾压粘土防渗斜墙土石混合坝,坐卧于第四系坡积粘土层或强风化粘土层上。
坝顶高程120. 0m,坝轴线最低原地面高程84. 12m,清除草皮、树根、腐殖土和浮土等,基底清至第四系坡积粘土层或强风化岩层,清基深度约为0. 8m,坝底清基后高程为83. 32m ,坝高36 68m,坝顶宽度5m,坝顶轴线长 180. 0m。
上游坝坡1 : 2. 75 ,下游坝坡1 : 2. 5。
坝基防渗采用在坝基山沟与两岸山体交接处均设置粘土齿槽,其中,粘土齿槽与基底山沟交接处深度为 1. 5m ,与两岸山体交接处深度为 1.0m ,底宽均为3. 0m,粘土齿槽回填粘土后必须采用机械碾压密实,坝身采用碾压均质粘土斜墙和200 /0. 5 /200 复合土工膜共同防渗,均质粘土斜墙底部垂直厚度为4.5m。
200 /0. 5 /200复合土工膜铺在粘土斜墙上,其中复合土工膜在坝基山沟处嵌入深度为 1. 5m,在两岸山体嵌入深度为 1. 0m。
复合土工膜上铺一层砂石混合料垫层,厚200mm,上游坝面采用 C15素混凝土预制块护坡,厚10cm,并用M7. 5水泥砂浆灌缝。
粘土防渗斜墙填筑土料就近在库区内采掘,斜墙应均匀密实,具有足够的抗剪强度,较小的压缩性,设计压实度为0. 96; 土料粒径 < 5mm,连续级配,土质均匀,并且应按碾压试验确定的最优含水量,最大干密度控制。
粘土斜墙渗透系数 < 1 X10 - 5 cm / s 库区气候属亚热带湿润气候,年平均气温17 °C ,最低为-9 C ,最高为42 C ;雨量充沛,年平均降雨量 1 900mm,多集中在 5〜6月。
2施工特点及施工难点本工程2005年3月10日工程正式开工,合同竣工日期为2005年9月10日。
土方填筑计划在6月下旬至8月底施工,由于业主库内移民问题及前期资金不到位等原因,造成本应在施工黄金季节的土方填筑工作,推迟到2005年11月才开始施工,导致土方填筑工作处于跨年度和雨季施工中,造成巨大的施工困难,施工进度严重滞后。
而业主又要求在2006年6月水库能开始蓄水(后因雨水太多,此目标延期至7月底)。
此时土方填筑工程量为量4万m3,复合土工膜铺设部合理组合劳动力及机械配置季施工的各项施工措施。
粘土齿槽开挖已达到原设计要求,但长沙勘察设,风化料20万m3,粘土16 862m2。
这就要求项目,优化施工方案,做好雨[收稿日期]2008 2)9212[作者简介]刘菊琴,中国水利水电第十二工程局第二工程公司工程师,工程科科长,浙江省金华市白龙桥镇321027 ,电话:(0579 ) 83231314 , E2mai l: sx1111@126. ccm计院在验槽时提出齿槽达不到防渗要求,提出帷幕灌浆防渗处理建议。
这对施工单位来说是件好事:①可以理所当然的延长工期,减少施工单位压力;②可以增加工程预算,提高获利空间。
但考虑到业主生产要求,此时再进行帷幕灌浆施工,该工程工期更是无法保证。
于是提出将齿槽基底开挖至块状强风化基层,并在齿槽内浇筑300mm厚C15 / S6防渗混凝土,倒T形。
这样能保证齿槽基底与土工膜结合紧密,提高整体防渗性能。
3施工布置31施工道路坝体防渗斜墙填筑施工道路分3层布置,坝底利用原沟底道路做下基坑施工道路,105、110m高程与坝顶120m高程处在两岸坝肩上各修建一条上坝公路, 用于坝体防渗斜墙填筑料运输。
32施工用水从坝体右岸山体用2吋软管引至施工区。
3 3施工用电从钢筋加工厂配电箱引入到施工区。
3 4混凝土拌合系统布置混凝土量仅 300m3,一台0. 4 m3混凝土拌合机,就近布置。
3 5施工流程(见图1)图1施工流程示意河床部位为1. 5m,两岸山体部位为1m。
基底杂物、树根、尖角及松动岩块清除干净,边坡上的悬挂体、尖角、块石清理干净,保持坡面平整,基底内积水和渗水排除干净。
坝下排水管结合部位应将混凝土表面清理干净。
4. 2齿槽内浇混凝土与铺设土工膜按设计变更要求浇筑混凝土与铺设复合土工膜:先浇筑150mm厚混凝土后再铺设土工膜,力求平整,张拉不宜过紧,按照规范要求搭接焊,焊缝宽度10cm。
验收合格后,再浇筑剩余混凝土。
拆模、养护,达到规定强度后才能进行土方填筑。
4. 3装卸、摊铺与平整基础面、结合面验收合格后,方可进行土料填筑。
挖掘机开挖装料,采用自卸车进占法上料,一边卸料,推土机随即平仓,交替作业,向前扩展,使汽车在松土上行驶,汽车每次行驶时,应避免行驶在同一条道路上。
为保证铺土厚度 30 cm,在填筑土的外侧设立铺土厚度标志杆,按标志杆分层铺土。
填土先从基础面低洼处开始,用蛙式打夯机夯实。
当填土厚度满足机械碾压厚度后,再用振动碾碾压,机械碾压不到的部位采用蛙式打夯机夯实。
蛙夯或平板夯夯不到的边角部位,用木锤或尖头木夯夯实。
4. 4碾压与接缝处理作业面分层统一铺土、统一碾压。
采用振动碾碾压,行驶方向和铺料方向平行于坝轴线,行车速度不大于2 km / h分段碾压时,相邻两段交接带碾迹应彼此搭接,垂直碾压方向搭接宽度0. 3〜0. 5m,顺碾压方向搭接宽度1〜1. 5m,当段之间不可避免的出现高差时交接处应以斜坡相接,坡面不陡于 1 3。
与岸坡和排水管结合处,应用振动冲击夯或蛙式打夯机逐层夯实严格按照碾压试验确定的各项参数进行碾压(粘土碾压10遍,压实度不小于 0. 96 )。
4. 5质量检测碾压遍数达到要求后,由监理现场监督现场环刀法取样,由上饶水科所质量检测人员跟班进行土工试验,每层按照规定 200m3取样一次,每层土经验收合格后方可进行下一道工序施工。
4. 6层面处理土料含水量太小时,应在料场进行洒水,一般在碾压前8 h进行,并且在填筑前检测含水率。
遇到雨天时,采用光轮压路机把表面压光,避免积水破坏填筑层,下一层填筑时,采用推土机的齿式刨毛器把表面刨毛,刨毛一般不少于3〜4遍。
4. 7粘土斜墙修坡、坡面土工膜铺设根据测量人员放样,采用挖掘机按照 1 :. 75的坡4主要施工方法41粘土齿槽开挖与处理齿槽基底开挖至块状强风化岩层;齿槽开挖深度:1^94-2013 Ellina Acadcniic Journal Efectrouic Publishing House, All rights httpt'.^www.度进行修坡。
验收合格后按照自下而上,中间向两侧的方式铺设土工膜。
48混合砂垫层铺筑严格按照设计要求进行铺筑,中粗砂垫层垂直厚度为20 cm,摊铺平整、密实,无杂物。
4. 9 C15素混凝土预制块铺设预制块采用自卸车运输至现场,用人工搬运至坡面上。
正六边形护坡预制块安放前,必须仔细放线,然后将预制块从下而上铺设,必须保持砌缝宽度平缝 10 〜15mm,竖缝15〜20cm,采用M 7 5水泥砂浆灌缝,要求表面平整度不大于 10mm。
4. 10复合土工膜铺设4. 10. 1焊接方法复合土工膜焊接采用当今最科学的热合方法,其焊接结果具有抗拉强度高、抗渗能力强、低温柔性好线膨胀系数小、焊缝平整、光滑、耐腐蚀、变形适应能力强等优点。
4. 10. 2现场焊接现场铺设复合土工膜前,场地上的杂物应清除干净,保证场地的平整、密实、不潮湿,基槽表面应平整并压实稳定,确保复合土工膜不被刺破,以免影响使用寿命和防渗效果。
现场铺设复合土工膜,应尽量避免在下雨大风等恶劣气候下进行,如在有风的情况下进行施工,应该边焊边用石块或泥土压住,以防止风吹鼓起复合土工膜引起复合土工膜和地面不密实,影响土工膜的平整度造成聚乙烯膜折叠引起的开裂,甚至还会引起焊缝的破裂,影响焊接质量。
现场铺设人员不应穿硬底鞋损伤。
现场铺设复合土工膜应平顺紧,留有余量以保证膜与地面密贴嵌进水泥或碎石基层泥土)中其嵌入长度应满足设计要求,以保证复合土工膜铺设的稳定性。
回填时应留有一定宽度的复合土工膜待与下次施工连接,对裸露部分的复合土工膜用遮阳布覆盖保护以防止紫外线的照射及砂尘对复合土工膜的污染,以保证下次焊接的质量。
再次焊接时,应先用干净毛巾将上次余留的搭接膜进行清洁处理,以免细砂灰尘影响焊接缝的质量。
4. 10. 3安全措施铺设复合土工膜的工地应禁止吸烟、明火。
4. 10. 4焊接技术要求参照复合土工膜国家标准水静压值参数。
本试验在水利、公路、铁路、电力、市政工程建设等各项工程项目中得到用户一致认可。
4. 10. 5焊接质量检测方法①目测法看焊接缝是否平直、均匀、有无破损;②剥离法将手用适当的力拉焊接缝,看是否焊接牢固。