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1、精品学习资源库底粘土铺盖施工工法江夏水电工程公司1. 前言河南国网宝泉抽水蓄能电站上库为国内首次使用粘土防渗的水库，库底粘土铺盖无成熟的施工工法；库底粘土铺盖施工与土石坝粘土防渗体施工相比，存在施工平面纵横方向尺寸长、面积大、平面分区多、纵横向接缝多；铺盖边缘与库岸（含坝体迎水平） 结合部因受岸坡防渗体影响不能使用重型机械且施工时段与中部有肯定间隔；渗流方向为上下垂直式等特点，故其施工程序和方法必定与大坝防渗体施工有肯定的区分；我单位在河南宝泉抽水蓄能电站上库施工实践中，不断总结优化施工布置、工艺参数形成了工法；2. 特点2.1 施工中工作面邻近无堆石料、过渡料等作为车辆运行通道，粘土运输车必
2、需在粘土面上行走；2.2 粘土填筑采纳后退法进料（土石坝粘土填筑一般采纳进占法进料）；2.3 粘土碾压机械行走方向不受限制（坝体施工要求平行坝轴线）；2.4 库底粘土铺盖中有接地网等埋件；2.5 库底铺盖对纵横接缝面处理要求高，对水平层间接合面处理要求相对较低；2.6 库底周边与库岸防渗体结合部采纳预留宽度隔层碾压法施工；3. 适用范畴本工法适用于粘土铺盖水平防渗体的施工；4. 工艺原理依据设计要求的各项技术指标通过碾压试验取得施工参数后，利用现代化先进施工欢迎下载精品学习资源设备对粘土进行运输、摊铺、整平和碾压，使其达到要求的各项质量指标；同时依据粘土铺盖主要是水平防渗，渗流方向为上下式的特
3、点，有针对性的提高纵横接缝面的处理质量，既保证工程质量满意库底防渗要求，又合理利用资源，降低成本，缩短工期；5. 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程本工法施工工艺流程见图 5.1-1 粘土铺盖施工工艺流程图；基础面检测与验收填筑区域范畴标识欢迎下载精品学习资源填筑面处理料源含水量检测欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源YN料源材质复检击实试验层厚掌握点初测后退法进料开采与运输含水量调整欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源N碾压试验含水量检测含水量调整泥浆拌制欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源Y摊铺与平整N层厚检测库岸防渗体同步涂刷泥浆与库岸防渗体结合部施工欢迎下载精品学习
4、资源Y碾压N试验检测处 理层间结合面处理欢迎下载精品学习资源Y图 5.1-1粘土铺盖施工工艺流程图5.2 施工操作要点5.2.1 料源材质复检与碾压试验1、在进行粘土填筑施工前，应先对料场粘土料源进行抽样试验，检测其渗透系数、粘粒含量、液限、塑限、有机质含量等指标是否符合设计要求，只有粘土料各项指标均符合要求，方可进行下道工序作业，否就提交监理或设计单位讨论；2、原材料复检合格后，需对粘土进行击实试验，求出粘土的最优含水率与最大干密度；3、依据击实试验求出的最优含水率、最大干密度及设计技术要求，采纳逐步收敛法进行碾压试验，获得施工所需的铺土厚度、碾压机械型号及碾压遍数等施工参数，编制碾压试验报
5、告和施工技术方案并向监理报批；5.2.2 基础面验收与填筑面处理在粘土填筑前，应进行基础面验收，并对本次验收的范畴进行标识，便于填筑施工时对边界进行掌握；假如需填筑的面是已完成的上一次粘土，尚应对填筑面和接缝面进行刨毛、洒水等处理，直到验收合格后方可进行粘土填筑施工；5.2.3 料源开采、进料、卸料与摊铺1、在料源正式开采前，应进行料源含水量检测，当含水率符合要求方可开采使用， 假如含水率不符合要求，应在料场进行含水率的调整直到符合要求；原就上不答应在填欢迎下载精品学习资源筑面进行大量的含水率调整；2、由于粘土含水率相对较大（一般在 17% 23% ），松铺后重型自卸车不能行走， 本工法采纳后
6、退法进料，库底粘土铺盖施工运料车辆不行防止地要行驶在已碾压好的粘土面上，为了不使碾压好的粘土被破坏，施工前必需对粘土铺盖面施工道路进行规划并严格执行，尽可能使道路平面位置常常变换，防止同一部位粘土因受运输车辆过压造成破坏，对于已破坏的部位，必需进行挖除处理；3、采纳后退法进料，必需支配专人指挥卸车，以保证料堆摊铺后厚度基本满意要求，削减补料或削面时间；摊铺整平粘土采纳推土机和平地机联合作业，保证表面平整度符合规范要求；4、为了有效防止车辆下陷，入库粘土含水率尽可能接近设计要求的下限；5、采纳测量法掌握摊铺层厚，应采纳定点测量的方法：即在粘土上料前，先在基面上布置层厚掌握点并测量其高程，铺料完成
7、后再次测量原掌握点高程，从而运算出松铺层厚；6、在进行铺盖与库岸防渗体结合部施工时，泥浆的涂刷高度和进度应与铺层厚度和进度相一样，不行高涂和超前涂刷，防止泥浆在粘土掩盖前干燥；5.2.4 碾压与局部处理1、虽然铺盖施工碾压方向不受限制，但为了提高工效，应尽可能平行于长边方向碾压；2、碾压必需严格按试验确定的施工参数进行（碾重、行进速度、激振力与振动频率、碾压遍数等），严禁削减碾压遍数、漏碾和过压；3、库岸防渗体结合部和断面狭小部位，应按确定的施工方案和试验参数采纳小型或轻型碾压设备进行碾压，既要保证粘土压实度符合设计要求，又要防止破坏库岸防渗 体；一般在碾压与库岸防渗体结合部粘土时，碾压机械边
8、缘与库岸应留出肯定的距离欢迎下载精品学习资源（一般 10 20cm ），防止碾压机械破坏库岸防渗体，留出的未碾压区在其次层填筑时隔层碾压；4、粘土铺盖分段碾压时，相邻两段交界带碾迹应彼此搭接，垂直碾压方向搭接带宽度应不小于 0.3 0.5m ；顺碾压方向搭接带宽度应为1m 1.5m ；5、结合处粘土铺盖碾压后土料如因侧向位移，显现“爬坡、脱空”现象，应将其挖除；6、如粘土铺盖在填筑过程中显现“弹簧”、层间光面、松土层、干土层、粗粒富集层、或剪切破坏等，应依据详细情形进行处理，并体会收合格后，方准铺填新土；5.2.5 碾压后试验检测每层粘土填筑碾压完成后，应按规范和设计要求进行成品试验检测，包括
9、压实度和原位渗透系数等，当各项技术指标检测结果满意设计要求后，本层填筑终止，否就需进行处理；5.2.6 接坡面与层间结合面的处理1、对于分区填筑的铺盖，各分区的边缘应留设接坡面，全部接坡面应不陡于1:3 ， 严禁采纳台阶法接坡；2、全部接缝坡面必需碾压密实，在进行下一填筑区施工前对接缝面压实度和含水率进行复测，满意要求后，方可进行下道工序施工；3、在下一填筑区铺料前，接缝坡面必需进行刨毛和洒水处理，确保接缝面新老粘土结合良好，防止形成渗水通道；4、由于铺盖中渗流方向是由上向下，故层间结合面可适当降低要求，在保证压实度和含水率满意要求的前提下，可不进行刨毛处理，但在铺料前需对表面进行适当洒水；5
10、、粘土铺盖填筑应连续作业，如因故需短时间停工，其表面土层应洒水潮湿，保持含水率在掌握范畴之内；如需长时间停工，就应在表面铺设爱护层，复工时将爱护层清欢迎下载精品学习资源除，体会收合格后方可复原施工；5.2.7 库底接地网的埋设在库底粘土铺盖中，一般设有接地网（接地扁钢），由于填筑施工机械高度集中且车流量较大，在填筑好的粘土面直接铺设接地网很简洁被破坏，因此施工时应将粘土填筑到比接地网设计高程高的位置（一般高一层约0.3m ）后，再在已碾压完成的粘土面开槽铺设接地网，待接地网检查验收合格后将所开土槽用粘土填平并碾压密实；回填粘土时应使填筑的槽面范畴内粘土略高于填筑面（一般高5 8cm ），然后用
11、碾压设备骑缝（槽）碾压；6. 材料与设备本工法采纳的机具设备见表 6 1粘土铺盖施工机具设备表；各种设备型号及数量依据土料运距、土料日填筑量和边角部位（含与库岸结合部）比例等进行合合部碾压序号1设备名称挖掘机规格型号PC400数量4 台用途粘土开采备注2挖掘机PC2003 台帮助摊铺及表 6-1粘土铺盖施工机具设备表埋件开槽等3自卸汽车15T12 台土料运输4自卸汽车20T 以上30 台土料运输5推土机D1554 台土料摊铺6推土机D852 台土料摊铺7凸块振动碾15T4 台碾压与库岸结8振动碾10T2台理配置9液压夯板机7 12T2台边角部位夯实10平地机1332台土面平整11泥浆搅拌机2m
12、31台泥浆拌制7. 质量掌握7.1 工程质量掌握标准由于库底粘土铺盖厚度及所用土料本身的性能各不相同，且目前国内尚无特地的粘欢迎下载精品学习资源土铺盖施工质量规范，因此粘土铺盖施工质量掌握标准暂按碾压式土石坝施工规范（ DL/T5129-2001 ）和详细工程设计质量标准进行；7.2 工程质量保证措施7.2.1 严把料源质量关：在粘土铺盖施工前，先对料源进行原材料性能复测，材质满意设计要求后，方可进行下一步施工；7.2.2 严格掌握开采料质量：由于粘土料是典型的非均质体，虽然总体料源材质满意设计要求，但料源地各部位、不同开采时段和深度的含水率、含石量等均有所不同，在开采时，必需随时检测开采区土
13、料的含水率和含石量，确保运入工作面的土料符合设计要求，对不符合要求的土料必需进行处理（调整含水率和含石量等）；7.2.3 严格掌握土料松铺层厚：采纳定点测量法对土料松铺层厚进行掌握，在层厚答应偏差满意设计和规范要求的情形下，施工掌握尽量遵循“宁薄不厚”的原就；7.2.4 严格掌握含水率：在料源开采时掌握含水率后，在施工现场仍应加强含水率检测和掌握，每一层土料用后退法完成进料后，在摊铺前再次进行含水率检测，符合要求 后立刻进行土料摊铺和碾压；如不符合要求，需在摊铺碾压前进行含水量调整直至符合 要求；7.2.5 严格碾压过程的质量掌握：施工中支配专人巡察检查碾压机具型号和碾压遍数等，对错距法碾压就
14、不定时对错距宽度进行检测，防止漏碾、欠碾和过碾；7.2.6 严格接缝面处理质量检查：对粘土铺盖而言，全部接缝面都是渗流薄弱面，必须严格按规范要求进行处理，施工中严格按“处理验收铺料碾压检测验收”的程序执行；7.2.7 加强边角部位的检查：由于边角部位使用液压夯板机进行夯实，其施工掌握不能用简洁的设备型号和夯实遍数、夯实时间等进行掌握，必需加强对已夯实部位的成品 质量检查，只有经检查质量满意规范和设计要求后，方可进行下道工序施工；欢迎下载精品学习资源7.2.8 加强与库岸防渗体结合部的检查：与库岸防渗体结合部既要保证粘土本身碾压质量符合设计要求，又要保证不破坏库岸防渗体，施工中严禁摊铺、碾压等重
15、型设备接 触库岸；一旦发觉防渗体被破坏，必需准时进行修补；7.2.9 加强成品质量检测：对全部已完成的粘土铺盖，必需严格按规范和设计要求的频率进行成品质量检测，只有最终检测结果满意要求后，方可进行本工序验收和下道工 序作业；7.2.10 加强对成品的爱护：由于采纳后退法施工，粘土运输车等重型设备全部从已完成的粘土面行走，为了防止对成品造成破坏，必需对粘土运输车的运行线路进行规 划，不断变换车辆行驶线路，防止对成品粘土造成过压破坏，对于已过压破坏的部位， 必需进行挖除处理；8. 安全措施8.1 仔细贯彻“安全第一、预防为主”的方针，依据国家有关规定、条例，结合工程实际组建安全治理机构，制定安全治
16、理制度，加强安全检查；8.2 进行危急源的辨识和预知活动，加强对全部作业人员和治理人员的安全训练；8.3 加强对全部驾驶员和重机操作手等特别工种人员的训练和考核，全部机械操作人员必需持证上岗；8.4 严格车辆和设备的检查保养，严禁机械设备带病作业和超负荷运转；8.5 加强道路爱护和保养，设立各种道路指示标识，保证行车安全；8.6 加强现场指挥，遵守机械操作规程；9. 环保措施9.1 本工法施工车辆多，运行中简洁扬尘，必需加强对路面和施工工作面的洒水，防止或削减扬尘污染；9.2 全部运输车辆必需加挂后挡板，防止粘土运输途中土块沿路洒落；欢迎下载精品学习资源9.3 加强路面爱护，疏通路边排水沟，防
17、止雨天路面积水和污水横流；9.4 加强设备爱护保养，全部设备保持消音设施完好，降低噪音污染；9.5 设备修理和更换机油时，必需开到地槽处或下部做好垫护，防止机油等废液污染土壤；9.6 做好开采料场的规划和水土保持，防止水土流失；9.7 对不合格的废弃料按规划妥当处理，严禁随便乱堆放，防止环境污染；9.8 做好施工现场各种垃圾的回收和处理，严格垃圾乱丢乱放，影响环境卫生；10. 效益分析本工法与传统的（土石坝）粘土施工工法相比，主要区分有三点：一是采纳后退法 进料，解决了大吨位（ 20t以上）自卸车运输土料入场陷车问题；二是针对库岸防渗体与粘土铺盖结合部简洁被碾压设备破坏的实际采纳轻型振动碾（1
18、0t 以下）隔层静压的方法；三是采纳铺盖超填开槽铺设接地网等埋件措施；这三项措施的改进，不仅加快了工程进度，缩短了工期，而且确保了接地网等埋件质量，提高了挖装和推平设备的使用率，也较大地节省了工程成本；11. 工程实例11.1 工程简况河南 国网宝泉 抽水 蓄 能电 站是一座 日调 节纯 抽水蓄能 电站 ， 总 装机 容量 为1200MW ，位于河南省新乡市境内；电站枢纽包括上水库、下水库、输水系统、地下厂房洞室群和地面开关站等，工程总投资约47 亿元；其中上库工程为库岸沥青、库底粘土铺盖复合防渗结构；库岸边坡1:1.7 ，粘土铺盖厚度 4.5m （周边与库岸防渗体结合部厚度7.5m ），在铺
19、盖顶面以下 1m 平面布置 50m 50m 扁钢接地网；依据设计规划，上库粘土填筑总量约65 万 m3，料源地距工地约8km ，施工道路为单车道泥结石路面，施工工期为2006 年 4 月至 2007 年 11 月，其中每年 69 月为汛欢迎下载精品学习资源期， 12次年 2 月为冰冻期，均不能施工，净施工工期约10 个月，平均月填筑强度 6.5万 m3；11.2 粘土铺盖施工情形11.2.1 工程质量标准及施工参数1、依据设计要求，宝泉工程粘土铺盖质量标准为：库底中部压实度不低于98% ，渗透系数小于 10 6cm/s ，粒径大于 5mm 的颗粒含量不超过 30% ，最大粒径不超过150mm
20、，施工答应含水率范畴为最优含水率 2% 最优含水率 +3% ；库底周边与库岸防渗体结合部 2m 宽度范畴要求压实度大于 90% ，粒径大于 5mm 的颗粒含量不超过20% ，最大粒径不超过 50mm ，施工答应含水率范畴为最优含水率 +1% 最优含水率+3% ；2、通过击实试验，获得粘土料源最优含水率为20.8% ，最大干密度为 1.67g/cm3；经多次料场抽样检测，粘土自然含水率在19%-23% 之间，符合设计答应的施工含水率范围；3、通过碾压试验，获得如下施工参数：1） ）库底中部粘土填筑施工：20t 40t自卸车后退法进料，推土机摊铺，平地机整 平；粘土松铺厚度 35cm ，含水率按自
21、然含水率（ 19%-23% ）掌握；英格索兰 SD-150D 型振动压路机（凸块碾）全振法碾压8 遍，振动碾行走速度掌握在 2km/h 以内；2） 库底周边与库岸防渗体结合部粘土填筑施工：15t 自卸车后退法进料，人工协作反铲摊铺整平；粘土松铺厚度 20cm ，含水率按最优含水率 +1% 最优含水率 +3% 掌握； 库岸防渗体与粘土接触部位人工涂刷1 ： 2.5 泥浆；英格索兰 SD-100D 型振动压路机（碾自重 10t ）静压 8 遍（压实度达到 93% 以上），振动碾行走速度掌握在2km/h 以内；每层碾压时靠库岸侧留出 10 20cm 不碾压，待其次层填筑时该部位进行隔层碾压（隔层碾压
22、区压实度达到 90% 以上），详细碾压方法如下图所示：欢迎下载精品学习资源防渗体岸1. 7 库碾压机滚筒1:待碾压粘土已填粘土隔层碾压区图 11 1 粘土与库岸结合部隔层碾压示意图11.2.2 粘土施工质量掌握与检测依据碾压式土石坝施工规范（DL/T5129-2001 ）及设计要求，宝泉工程粘土铺盖施工质量掌握工程与检测频次如下：1、库底粘土铺盖参照碾压式土石坝施工规范（DL/T5129-2001 ）要求的施工质量掌握工程为干密度（压实度）和含水率，其检测频次为：边角夯实部位2 3 次/层；其余部位 1 次/200m 3500m 3；2、由于设计对中部和周边粘土采纳了不同的技术指标，在设计文件
23、中，又特地对粘土填筑施工质量掌握工程与频次做了如下要求：1） 原位渗透试验：在碾压铺筑现场做现场渗透试验，采纳试坑注水法（双环法），每连续铺筑 35 层检测一次，每 10000m2 检测一个点，最终掌握检测点数总量 20 25 个点，其中粘土接头处不少于 6 个点，试验方法参照土工试验规程 SL237 042 1999 ，要求渗透系数小于 10 6cm/s ；2） ）室内渗透试验：现场取样做室内渗透试验（为原位试验做对比），每连续铺筑35 层检测一次，每 20000m2 取一个试样，最终掌握试样 810 个点，其中粘土接头处试样不少于 2 个点，试验方法参照土工试验规程 SL237 014 1
24、999 ；欢迎下载精品学习资源3） 含石量及粒径检测：一般可采纳目估和现场挖坑检测相结合的方法掌握，现场挖坑直径 0.8m ，深度依据含石量大小情形调整，至少不得小于一层铺筑厚度，每5000m2 检测一个点，检测粘土中 5mm 以上含石量及粒径情形，试验方法参照土工试验规程SL237 006 1999 ；4） ）压实度检测补充要求：库底中部粘土铺盖（粒径5mm以上颗料含量不大于30% ，最大粒径小于150mm ）原位干密度宜采纳挖坑法（灌砂或灌水）检测，挖坑直径、深度依据含石量及粒径大小情形调整，挖坑试样也可结合室内渗透试验试样进行，其要求及检测方法参照土工试验规程SL237 041 1999
25、 ，检测频率同碾压式土石坝施工规范（ DL/T5129-2001 ）要求；依据以上要求，我公司在粘土铺盖施工中，共进行了压实度和含水率检测1454 组，原位渗透检测 23 组，室内渗透检测 9 组，含石量检测 1218 组，全部检测指标均满意设计要求，合格率为 100% ；11.2.3 粘土铺盖施工进度情形由于地质情形复杂和设计变更等多方面缘由，工程实际于2006 年 11 月才开头粘土填筑，且因当时库岸沥青防渗体施工较方案滞后，使粘土铺盖不能连续施工，工程进度形势反常严肃；我公司经仔细讨论和征求设计、监理和业主等多方看法后，采纳了上述 施工工艺，利用 20T 以上大型自卸车运料，后退法施工，大大提高了工效，在未增加设备资源投入情形下赶回工期约100 天，月高峰填筑强度达到 17 万 m3，于 2007 年 11 月20 日圆满完成全部粘土填筑任务，受到参建各方的一样好评；所施工的库底防渗结构， 经参建各方多次检测，各项指标均符合设计要求；欢迎下载