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某水库除险加固。施工组织设计方案.doc

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水库 加固 施工组织设计 方案
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施工技术文件及其它投标资料表序号名 称 资料编号1 工程施工特性 6-2 页2 施工总体布署 6-13 页3 施工总平面布置(含施工总平面布置图) 6-18 页4 临时工程施工规划设计 6-21 页5 土料规划设计 6-26 页6 土方挖方的施工程序、施工方法说明书和附图 6-27 页7多头小直径深层搅拌截渗墙的施工程序、施工方法和附图6-32 页8 挡土墙施工程序、施工方法说明书和附图 6-39 页9 水平铺盖施工程序、施工方法说明书和附图 6-43 页10 坝体土方填筑的施工程序、施工方法说明书和附图 6-46 页11坝坡风积砂、苯板、塑膜铺设、C20 砼板、防浪墙的施工程序、施工方法和附图6-56 页12 施工总进度计划表及网络图 6-63 页13 质量保证措施 6-69 页14 安全、文明施工及环境保护措施 6-85 页投标人:xxx 建设工程(集团)有限责任公司委托代理人:二 OOx 年七月十五日1. 工程施工特性1.1 工程概况与自然条件1.1.1 工程概况上游水库(以下简称上库)位于 xxx 河流域最下游的 xxxxxx 灌区,xxx 河南岸,和 xx 西岸,xxx 市东南面约 110km,东距 xx 城镇 50 多公里。库址属于 xxx 河、和田河、 xxx 河三河冲积平原。水库拦截 xxx 河,系从 xxx 河 xxx 拦河闸引水入库。上游水库与下游相距 24km 的 xx 水库联合运行,共同承担整个 xxx 灌区的灌溉任务,并兼有供水、渔业、发电等任务。200x 年 3 月经 xxx 大坝安全鉴定列为Ⅲ类坝,属病险水库,必须进行除险加固。上游水库位于 xxx 河、xxx 河、xxx 河冲积平原,库区内为第四纪全新统冲积物。库区地形平缓,地形西南高, 东北低,地形坡降1/1000~1/2000, 库区南部多为流动及半固定砂丘,在库内的多已固定。库盘北部由故河床、洼地、河间地块等小单元组成,是本库主要蓄水库容区,因淤积已成平缓库底。分布于上部的是第四系全新统冲积层、风积层及局部沼泽湖相沉积。地层岩性以粉砂、细砂、粉质粘土为主,次为砂壤及中、重壤土层,各岩性层交互沉积。粉质粘土主要分布于 0~5.0m之间,5.0m 以下为粉细砂,厚度大,局部存在粘性土透镜体,属无限深透水地基,渗透系数 K=0.5~8.0m/d。地下水埋深 0.5~1.5m ,矿化度 5—20g/L。每年 8 月至 10 月水库蓄水,次年 4 月 2 0 日春灌,5 月~8 月为施工期。上库设计库容 1.8 亿 m3,调节灌溉面积目前 73.65 万亩,按部颁标准,属二等大(二)型工程,其中:永久性主要建筑物:2 级永久性次要建筑物:3 级临时性建筑物: 4 级灌溉保证率: P=75%工程由以下几部分组成:1.水库设计水位:1031.15m;相应库容:1.8 亿 m3;淹没面积:108.Okm 2;坝线总长:56.59km;主坝顶高程:1032.50m;防浪墙高: 1.Om;最大坝高: 7.93m;坝顶宽: 8m。2.旧坝(主坝) 工程,L=22.15km 。主 坝上游坝脚防渗采用多头小直径深层搅拌截渗墙,防浪防冰采用重力式挡土墙、砼护坡混合型式,坝顶设 1.0 米高的防浪墙。3.新坝(付坝) 工程,L=34.44km ,采用碾 压式均质坝型,坝后设盖重,防渗采用具有一定强度的复合土工膜(一布一膜) 水平防渗铺盖与上游坝面复合土工膜( 一布一膜)防渗联合型式。1.1.2 自然条件1.1.2.1 水文气象xxx 河流域位于塔里木盆地的北缘,因外来水汽被高山阻挡,使流域内气候形成干燥小雨、蒸发旺盛的特性。本工程所在地位于流域最下游的东南角,南邻塔克拉玛干大沙漠,属暖温带、极端大陆性干旱荒漠气候。空气干燥,降水稀少,蒸发强烈,年内与昼夜温差皆大。(1)气温年平均气温 10.70C,最高月 7 月份平均气温 24.90C,元月份最低,月平均气温-8.9 0C。绝对最高气温 39.80C(7 月份) ,绝对最低气温-28.40C(元月份)。封冻期 11 月底,解冻期 2 月底,历年负温天数 75 天,无霜期 209 天。年内各月平均气温见表 1-1。表 1—1 阿拉尔站多年月平均气温表单位: 0C 月份 一 二 三 四 五 六 七气温℃ - 8.9 2.8 6.8 15.1 20.8 23.8 24.9月份 八 九 十 十一 十二 全年平均气温℃ 23.8 19.1 11.0 1.3 -6.3 10.7(2)降水量年降水量稀少,多年平均降水量为 42.4mm,多集中在 6~8 月份,占全年降水量的 60%。最大一日降水量 42.4mm,发生在 1974 年 6 月 24日,相当于多年平均降水量。年内各月平均降水量见表 1-2。表 1-2 阿拉尔站多年月平均降水量表 单位:mm月份 一 二 三 四 五 六 七阿拉尔降水量 0.5 0.6 0.5 0.8 6.4 7.6 10.4月份 八 九 十 十一 十二 平均阿拉尔降水量 5.8 6.6 2.4 0.6 0.3 42.4(3)地下水塔里木灌区地下水矿化度高、水质差、富水性小,没有开采价值。(4)河流水水质河流天然水质良好,但矿化度、总硬度从上游到下游逐渐增大。 西大桥站矿化度 299mg/L,总硬度 106mg/L。到阿拉尔便分别达到1780mg/L、38lmg/L。水质随季节性变化,枯水期矿化度、总硬度最高。依站矿化度在 2230—3780mg/L 以上1.1.2.2 工程地质(1)库区工程地质概况库区范围为河流冲积平原,地势平坦,地形坡降 1/1000-1/2000。由于河道摆动,多冲沟及古河道,有少量固定沙丘。地基土均为细颗粒构成,0-5m 范围有粘性土、壤土及砂壤土分布,多呈透镜体状,分布不连续,厚 1.0-3.0m;5.0m 以下为深厚的冲积粉细砂层,第四系冲积沉积物厚数千米,粘性土局部分布。随深度的增加,土层密实度增大。库区地下水为孔隙潜水,地下水埋深一般在 0.3-1.5m,局部存在地下水露头,矿化度 5-20g/L,主要为 Na—CL 型水,个 别地段受库水淡化影响矿化度 3-6g/L,分布范围极小。水库系盐渍土地区,盐渍化类型属以氯盐渍土为主,其次为亚氯盐渍土及亚硫酸盐渍土。水面以上土壤普遍含盐量较大,表层常有结晶盐聚积层,有明显的盐胀和冻胀特性;由于盐结晶过程中反复的机械膨胀作用,使得地表土壤蓬松多孔,密度小,承载力低,有较高的压缩性。(2)主坝工程地质条件及坝前土缓坡土坝坝体岩性主要为中壤土、轻壤土及少量砂壤土,局部有粉砂层。坝体岩性不均匀,密实度差异大。表层 0-2.0m 的较密实,形成盖层,相对质量较好,干密度 1.45-1.75g/cm 3;坝体盐分聚积强烈,局部段 0.5-1.5m 之间有盐聚层,盐胀作用明显,库水位上升后,容易引起溶蚀现象,导致坝体溃口;其中 7+650-17+500 坝段坝面以下 2.0-4.0m 之间存在饱和轻、砂壤土,扰动后呈流动状。 层厚不等, 一般在 0.5-2.5m, 天然密度 1.2-1.4g/cm 3, 承载力标准值仅为 40-70Kpa,有地震液化可能;其余坝段承载力大于 90kpa,承载性较好。坝基表层主要为中、重壤土及轻壤土,局部为砂壤土。灰黄、可塑或软塑状,层位基本连续,但薄厚不均;其下为巨厚粉细砂,浅灰- 灰色,8.0m 内疏密不均;坝基原始地貌多冲沟。坝前土缓坡: 表层为轻壤、砂壤土及少量中壤土,层厚 0.5-1.0m 灰黄、稍密,稍湿,天然密度 1.5-1.7g/cm 3,含水量 15-20%。其下为粉细砂层,厚度较大,浅灰色、松散, 饱和,天然密度 1.65-1.75g/cm 3,含水量 15-20%,承载力标准值 70-100Kpa,冻胀作用强烈。其中 7+450-21+350 段夹 淤泥质砂壤和淤泥质轻壤质层,埋藏在地表 1.0m 以下,层厚 0.3-2.5m 不等,主要分布高程 1030-1028m 之间。灰黑色、松软、饱和,有恶嗅味儿。据室内试验测定其有机质含量 0.5-3.0%,灵敏度 1-3,承载力标准值 50-80Kpa。其下为粉细砂层,承载 力标准值 70-100Kpa。(3)坝基地震稳定性判别库区无活动断层通过,但属软弱场地土,场地类别Ⅳ类,根据《水利水电工程地质勘察规范》(CB502801—99)之规定对坝基进行液化判别。1).砂土的液化判别在 VI 度区,饱和砂土的相对密度不大于液化临界的相对密度(D r)Cr=65%时,可判为可能液化土。对于 19+000-27+350 段的饱和粉细砂坝基,运用标贯击数,判别其相对密度,此 坝段标贯击数 N≥24击,经判别Drmin=0.78>0.65,所以砂土坝基稳定,不会产 生地震液化。2).壤土坝基的地震液化在Ⅵ度区,饱和非粘性土的相对含水量大于或等于 0.9 时,或液性指数大于或等于 0.75 时,可判为液化土。水库 5+200—19+000 段,坝基以砂壤、轻壤为主。 虽然在建坝时对局部软弱坝基进行了挖除和换填处理,但大部分坝基下未清除的疏松土层,至今还处于软塑一流塑状态,Wu>0.9,I l>0.75,其厚度一般在 1-1.5m,可能产生地震液化对坝体稳定不利。(4)天然建筑材料上游水库为碾压式均质土坝,筑坝所用料均采用土料。通过坝线土料调查,库 西及东南面均有丰富的土料,可满足工程及粒度要求,主坝两侧土料较少。土料分布、质量及储量见《施工总平面布置图》。从沿线料场性质看,局部粘土粘粒含量大于 30%,沿线土场表层土壤 0-0.3m 含盐量较大,0.3m 以下含盐量不超过 3%,因此在清除表层后,下部土料均匀混合, 能满足要求。(5)结论1).水库土坝坝体质量较差,主坝段存在 软弱夹层,有震陷的可能。库区土质属软弱场地土,场地类别Ⅳ类。2).目前水库渗漏严重,造成库水大量损 失。坝后地下水浸没影响明显,土坝段坝后 1.0—1.5km 地表高度盐渍化、沼泽化,库区四周生态环境恶化。3).坝基渗漏主要是水平渗漏,建议通过坝 前铺膜及垂直防渗等措施延长渗迳,减少部分水量的损失,提高水的利用率。同时起到减小坝体孔隙水压力,增加坝体自重,加速软土层固结的作用。4).建议疏通库外排渠,改善地下水径流条件, 这样可减小坝后浸没影响的范围,保护生态环境。5).由于平原型水库淹没面积广,水面蒸 发量大,在库西南侧及东北侧建筑付坝是十分必要的,以缩减水面面积,减小蒸发损失量。6).土坝 7+450-21+350 段,坝前 5-20 米范围内存在淤泥质砂壤土或淤泥质轻壤土层,高程分布 1028-1030 米之 间,层厚 0.3-2.5 米不等,力学性质较差。1.1.3 对外交通条件上游水库离 16 团约 12Km,离塔里木拦河闸约 45Km,均为土路和砂砾石路面,在施工筹建期须按四级公路标准进行改建,路基抬高 1-1.5m 左右,砾石路面宽 6.0m。阿克苏至 16 团、塔里木拦河闸均为场内公路(四级柏油路) 及省道阿塔公路( 三级公路) 。1.1.4 水源、电源情况工程区施工用水可直接自上游水库中抽取。工程区电网供有 lOkV电源,工程施工用电可架杆拉线到各个施工区。另外,为了保证施工需要,防止意外,拟配备 相应的发电机作为施工的自备电源。1.2 合同项目和工作范围1.2.1 本合同的工程项目和工作内容本合同标段为上游水库除险加固工程第三标段(桩号:主坝 13+150-18+800),本合同 标段包括的工作内容主要有:坝线长 5.65km,断面型式与初设方案基本相同。采用砼挡土墙防浪护坡,多头小直径垂直截渗墙防渗型式,多头小直径深层搅拌截渗墙伸入挡土墙前齿内 20cm。为降低碾压坝体高度,减少工程量,坝顶设 1.0m高防浪墙,则坝顶高程定于 1032.5m,坝顶宽 8.0m,坝体下游坡比为m=2, 坝后设盖重,顶宽 7.0m。挡土墙基础置于原土缓坡稳定高程1029.5m(根据实测土坝横断面确定)以下,挡土墙顶高程 1031.80m,墙高 2.3m,顶宽 0.4m,墙背垂直,迎水面坡比 1:0.35。防浪墙采用现浇砼板梁式结构,板厚 20cm,梁断面为 15cm×35cm,防浪墙基础深 70cm,宽 50cm,采用抗硫酸盐水泥浇筑。防浪墙脚以下与挡土墙顶间设砼板护坡相接,砼板厚 12cm,板下铺 0.3mm 塑膜防渗,膜下设厚 4cm 的苯板防冻,苯板下设 40cm 厚的风积砂防盐胀破坏。坝体总超高 2.35m。挡土墙采用 C15砼, 现浇板均采用 C20砼。垂直截渗 墙墙深根据坝基地层分布情况、施工条件、挡水高度等不同分段确定截渗墙深度,分述如下:主坝桩号 13+150-13+307 段长 0.157km 跨叶 尔羌河故河道,由于此段主坝挡水高度较高,坝基地质条件差,选用截渗墙深 12m。主坝 13+307-18+800 段长 5.493km,平均挡水高度在 2.5-4m,采用截渗墙深 10m。对其中 xxx 年防浪护坡已改造过的 13+307-17+094(现浇砼板护坡)坝段仍利用原有护坡仅在坡角增设多头小直径垂直截渗墙,墙深 lOm。考虑到垂直截渗墙施工机械的操作宽度,设 5m 水平连接段与垂直截渗墙、护坡底隔墙相连,垂直截渗墙顶设 0.5m×0.5m 砼帽梁以便与水平塑膜连接,水平连接段采用 0.5mm 塑膜防渗,上覆 0.7m 土保护层,覆盖层要求干密度不小于 1.55t/m3。塑膜与隔墙连接均采用热沥青粘接,粘贴宽度不小于 25cm。13+150-13+307 坝段原为块石护坡因属临时结构拆除,采用砼挡土墙防浪护坡,多头小直径垂直截渗墙防渗型式,墙深 10m。碾压坝体的填筑压实度采用 0.98,则设计干密度:γds=0.98×1.63=1.6g/cm3。施工时要求筑坝干密度合格率不应低于 90%。1.2.2 本合同的主要工程量表本合同的主要工程量详见表 1-3。表 1-3 本合同主要工程量表序号 项目名称 单位 工程量 备注1 多头小直径截墙 ㎡ 539892 C15 挡 土墙 m3 5216.63 C20 现浇 板 m3 428.514 0.3mm 塑膜 ㎡ 46585 0.5mm 塑膜 ㎡ 202616 4cm 苯板 ㎡ 35027 40cm 风积砂 m3 14018 C20 防浪 墙 m3 434.639 C20 防浪 墙基础 m3 652序号 项目名称 单位 工程量 备注
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