截留施工工程设计方案(定稿)

会理县新民水库菜园子补水工程

截

流

专

项

施

工

方

案

编制单位：四川仁厚建设工程有限公司

编制时间：二〇一六年十月二十五日

第1章施工导流及水流控制

1.1工程特性

新民水库菜园子补水工程位于四川省凉山州会理县海潮乡，补水水源分别位于田板箐左右沟和得窝河上游及胜利水库库尾，属于金沙江二级支流。库区及上游冲沟发育呈树枝状、放射状。河床平均比降约2~5%,库尾局部达6~15%。枯水期河水面一般宽1~3m，汛期一般宽10~30m。河谷总体为“U”型谷，两岸谷坡多呈斜陡坡状，山体宽厚，山顶高程2000~2400m，相对高差40~450m。河谷阶地不发育。水库周边主要为岩基库岸和土质库岸，其中土质库岸主要集中于河床左岸一带，由坡残积、地滑堆积层组成。坡残积层分布于缓、斜坡一带，地滑堆积层分布于坝轴线上游250~700m附近的左岸岸坡一带。

施工导流方案说明

1.1.1导流工程的控制性工期

1、2016年11月07日导流隧洞完工，具备过流条件；

2、2016年11月10日截流；

1.1.2导流建筑物布置

1、导流洞：导流（放空洞）隧洞位于大坝左岸，圆拱直墙型断面，断面尺寸分别为1.9m×2.3m（宽×高）和2.1m×2.5m（宽×高）,无压隧洞全长227.8m，进口底板高程1960.00m，出口底板高程1958.2m。

2、一期导流采用河床导流，汛期水位不影响放空洞及其附属工程施工。遇超标洪水时，停止施工，待洪水退去，继续施工。

3、二期导流的导流建筑物，上游枯期横向围堰、放空洞围堰。上游围堰均采用土石围堰。经水力学计算，在坝址处10年一遇枯期洪水2077mm3/s流量下枯期围堰配合放空洞泄洪，放空洞洞口水深1.46m，放空洞洞口底板高程EL1960.00，考虑0.54m安全超高。

4、上游枯期围堰高程为1964.00m，高度为8.5m，顶宽4m，堰顶长46.00m。采用大坝坝肩和隧洞开挖石渣料填筑。上游枯期围堰迎水面和背水面边坡均为1：2.5和1：1.5。围堰防渗采用土工膜防渗。

5、下游围堰：下游围堰采用粘土斜墙防渗，堰顶高程1958.200m，顶宽4m，围堰最大高度4m，堰顶长68.00m，上游边坡1:1.5，下游边坡1:2.5（迎水面）。

1.2河床截流设计与施工

1.2.1截流方案设计说明

5、本工程截流安排在2016年11月10日进行，一期导流采用河床导流，汛

期水位不影响放空洞及其附属工程施工。遇超标洪水时，停止施工，待洪水退去，继续施工。

6、二期导流的导流建筑物，上游枯期横向围堰、放空洞围堰。上游围堰均采用土石围堰。经水力学计算，在坝址处10年一遇枯期洪水2077mm3/s流量下枯期围堰配合放空洞泄洪，放空洞洞口水深1.46m，放空洞洞口底板高程EL1962.00，考虑0.54m安全超高。

根据现场地形和交通条件，截流采用由左岸单向进占在右岸合龙。河床截流后，及时加高培厚上、下游围堰，同时完成防渗粘土斜墙的施工。

1.2.2截流设计

1、截流方式：根据工程导流洞及围堰的布置情况，以及两岸交通条件，截流采用从左岸至右岸单戗堤单向立堵进占的方式。

2、截流时间：拟安排在2016年的11月10日，实际截流时间根据当时的水文及气象条件，将由监理工程师与承包人共同确定。

3、截流标准：枯期导流标准按10年一遇Q=12.4m3/s设计，上游戗堤处水位最大水深约为6.3m。

4、上游截流戗堤

本工程上游围堰高8.5m，不另设截流戗堤，利用上游围堰1581.3m高程以下部分作为截流戗堤。戗堤顶宽12.4m，堤顶高程1964.00m，迎水面坡比1:2.5，背水面坡比1:1.5，龙口设在右岸。

由于本工程的导流洞进口的高程较高，因此在戗堤进占过程中，需将上游水位壅高。在导流洞分流前将达到最大落差和最大流速。

非龙口段填筑材料以坝基开挖石渣料为主，同时在准备4500m3石渣料备用，堤头用粒径为50～70cm的块石裹头保护，龙口段截流块石以在弃渣场备选的70～200cm粒径块石料为主。同时准备部分块径大于200cm的块石料备用。

1.2.3截流备料与料源规划

1、石渣料：截流戗堤预进占和戗堤顶部高程以下堰体填筑所用的石渣料在弃渣场备料，备料量大于2000m3。

2、块石料：截流所用的块石料在弃渣场用CAT330挖掘机选料，要求粒径在70～200cm范围内，备料数量上除满足截流填筑所需外，还应有1.5倍的富裕度，备料量约500m3。截流前先装在30吨自卸汽车上随时备用。

3、麻袋装粘土：上、下游围堰截流后基坑要实现快速闭气，麻袋装粘土要随戗堤的预进占跟进填筑。麻袋装粘土提前备用，备料量按设计量的1.1倍系数计，备料量为1200m3。

4、斜墙粘土料：为确保上、下游围堰截流后能快速实现基坑闭气，戗堤预进占前，在土料场准备约1000m3的粘土料。

1.2.4截流施工

1、截流施工程序

本工程的截流施工程序如下：

形成施工道路→料源准备及备料→测量放线和其它准备工作→堰基清挖→填筑1960.30m高程左岸河床（水面以上）部分土石料及防渗斜墙→预留龙口底宽约20m→自左向右进占填筑石渣料，预留龙口底宽约5m→已进占填筑部分的粘土料抛填→土石料进占合龙截流，龙口填筑至高程1960.30m→抛填粘土料→戗堤修整和场地清理→分层填筑以上部分围堰体。

2、戗堤截流清基

戗堤清基主要是清除影响截流施工的障碍物和可能在截流后发生渗流破坏的不良地层。清基工程主要由人工辅助1台CAT320挖掘机直接开挖，弃渣直接堆放在填筑边线以外。如果软土、淤泥影响机械作业，可采用渣料先填出作业面，挖掘机在作业面上进行开挖。局部地方由人工清理。

3、截流戗堤填筑

填筑料取自清基料及洞挖石渣料，用SD22型推土机从左自右填筑戗堤，戗堤向龙口送土石料。粘土填筑层厚预定为30cm，每层分别用YZ32型振动碾碾压，推土机抛锚。石渣料填筑层厚预定为60cm，每层分别用YZ32型振动碾碾压，为方便施工，我公司在填筑时，保证压实层水平超宽度在2.5m以上（即多填筑粘土料）。

4、合龙

合龙：合龙工程量大约为600m3，施工过程分为两个阶段：首先继续束窄水流，从左岸戗堤向右岸推进并加宽堤顶到5m以上，顶高程为1960.30ｍ，待水流束窄到3～4m宽时，进入第二阶段。由准备好的自卸汽车装满土石方料。准备充分后，自卸汽车不断向龙口卸土石料，用SD22推土机将土石方料推入龙口直到合龙。合龙后，自卸汽车从料场运来土料，挖掘机将戗堤加宽部份的土料抛入龙口部位，使得龙口迅速加宽抬高，最后进行抛填粘土料进行闭气处理。

1.2.5设备选型与设备布置

1、设备选型

（1）为满足截流高强度施工的要求，在设备选型上优先选用大容量、高效率、机动性好的设备。

（2）根据本工程总体施工部署，截流施工设备与开挖和填筑设备统一配置，开挖、填筑设备可以满足截流要求。

（3）挖装：石渣主要选用CAT330的挖掘设备和ZL50装载机挖装。

（4）运输：主要选用30t为主的自卸汽车。

（5）推运：主要选用SD22型推土机。

2、设备布置

（1）由于截流时龙口水流速大，需要高强度的抛投施工。现场布置1台CAT330配合汽车进占。

（2）上游戗堤堤头配备2台SD22推土机，以满足高强度抛投要求。

（3）截流备料场布置1台CAT330挖掘机和30t自卸汽车装运大块石。

1.3围堰填筑

1.3.1围堰施工工程量

表7.4-1 围堰施工工程量表

1.3.2施工布置

1、施工道路布置

河床截流安排在2016年的11月10日至2016年的12月28日，上、下游围堰施工道路分别采用上游坝体填筑上坝公路及下游除渣道路运料及备料。

2、填筑区布置

水上堰体填筑平面布置主要由防渗粘土料、石渣料施工区构成，填筑时按摊铺区、碾压区、验收区和准备区布置。

3、填筑材料规划

（1）石渣料

上、下游围堰堰体填筑来源于坝基开挖料及导流隧洞开挖料。

（2）粘土料

采用大坝上游土料场粘土料。

1.3.3施工程序

1、首先对围堰基础进行土石方明挖。

2、围堰填筑施工程序

（1）围堰从左岸进占至原河床水位处，原河床水位距右岸20m宽，石渣料分层填筑至堤顶高程1960.3m，同时抛填上游粘土料及麻袋装粘土；

（2）向右岸进行第一次进占，先抛填石渣料，再抛填上游粘土料及麻袋装粘土；

（3）龙口合龙，先抛填大块石及钢筋石笼，再抛填上游粘土料及麻袋装粘土闭气

（4）最后填筑堤顶以上石渣料及粘土料，至堰顶高程1964.00m。

1.3.4上游围堰填筑

上游围堰是在截流戗堤完成后，继续加高和加宽戗堤。围堰坝顶高程为1964.00m，顶宽4m。上游围堰坝采用粘土斜墙填筑上游部分。下游部分采用石渣料填筑。粘土料在土料场用CAT320反铲挖装15t自卸汽车经施工道路运到上游围堰，利用SD22型推土机平料，采用YZ32振动碾进行分层碾压。石渣料使用部分坝基开挖料，采用15t自卸汽车运输，SD22推土机平料，YZ32自行式压路机碾压。

为保证填筑施工质量，施工时必须严格控制土料含水量、填筑厚度和碾压遍数等施工技术参数，围堰粘土斜墙填筑施工技术参数由现场碾压试验确定。碾压机具的行驶方向以及铺料方向平行于坝轴线，靠两岸的接触带粘土，振动碾碾压不到的部位，应由人工用电动夯夯实，确保围堰坝的质量和安全施工。

每填筑一填土层的碾压遍数按规定参数施工，碾压完毕，并经监理人检查合格后才能继续铺筑上一层。压实土体不能出现漏压土层、干松土、弹簧土、剪力破坏和光面等不良现象，如有此苗头，则应及时返工纠正，避免出现不合格的现象。确保围堰坝的填筑质量，为堆石坝的施工创造良好的条件。

围堰坝的石渣料填筑：由自卸汽车从料场运来碴料，后退法或进占法卸料均可，推土机平料，然后用振动碾平行于坝轴线碾压，靠岸边处可顺岸行驶，振动平碾难于碾压到的地方，用小型振动碾或电动夯进行夯实。其压实遍数按监理人批示作出调整。土料回填厚度≤30cm，石渣料的铺料厚度＜60cm，碾压遍数大于4遍。碾压质量按试验确定的指标执行。

填筑施工原则上平起填筑，填完一层碾压一层。

1.3.5下游围堰施工

上游围堰截流完成，再进行下游围堰施工。

下游围堰施工程序如下：

测量放线→修筑施工道路→清基处理→开挖截水槽→截水槽抛填粘土，抛填层厚为50～80cm（视地下水位定）→分层填筑截水槽粘土→全断面填筑→边坡清理成形

下游围堰主要是挡住导流输水隧洞排出的水防止倒流，比较而言简单得多。

施工方法主要是，配备15t自卸汽车3辆运输土石方料，分层铺料，推土机平料，YT32自行式振动碾分层压实。具体施工方法同上游围堰。

1.3.6围堰施工质量保证措施

1、为确保截流施工有序进行，进场后立即成立截流施工指挥部，培训一批指挥人员，熟悉掌握截流时的指挥程序和指挥信号；

2、采用先进科学的测绘技术，选派长期从事工程测量的技术人员，组成一支整体优势强的专业队伍，确保按设计要求满足边线及轮廓尺寸。

3、现场做好填料分区标识，水下抛填时严格按各种填料的分区部位进行抛填，不得混杂。

4、在围堰截流、填筑前，施工现场提前准备充足、合格的备料；

5、水上填筑采用混合进料(进占法、后退法)，分散卸料，均匀摊铺，确保填筑料不分离，靠近岸边地带以细料铺筑，以防架空。

6、按设计分区填筑，接缝处理仔细周到。

7、按设计要求适时、定量、均匀充分洒水。

8、控制碾压参数，选择合适的碾压设备，保证碾压质量。振动碾行驶方向平行于围堰轴线，靠岸边碾压不到的地方可以顺坡方向行驶，但压实遍数适当增加。

9、在满足填筑进度的基础上，尽量使堰体全断面均衡上升，控制相邻台阶高差。

10、运输不同填料的车辆相对固定，对运输同一种材料的汽车作上相同的标记，并分队编号，以便于指挥。一个车队的车辆尽量装运一个固定料场的填筑料，并经常保持车厢、轮胎的清洁，避免残留在车厢、轮胎上的泥土带入清洁的料源和填筑区。

11、岸边防渗斜墙填筑时，必须在围堰基础覆盖层开挖验收合格后才能进行。粘土斜墙施工时采取防雨措施，如受雨水淋蚀，挖除重新铺筑。质量检查不合格的部位亦挖除重新铺筑。

12、分段碾压时，相邻两段交接带碾迹彼此搭接，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。

1.3.7围堰施工安全保证措施

1、认真作好施工道路的规范布置，并制定专门的安全措施（设置限速标志牌、设置防撞墩、加强维护等）。坚持执行出车派车制度，驾驶员凭派车单出车，并执行谁派车谁负责，谁用车谁负责制度。加强对车辆的维修保养，加强对驾驶人员的安全行车和职业道德教育，以保证车辆行车安全。

2、严格按设计要求确定填筑进度和填筑边线。服从现场统一指挥，严格按作业指导程序作业。对操作人员要进行上岗前安全培训。

3、加强对上、下游围堰水下各类填筑料的安全监控，防止塌滑，确保施工设备和施工人员的安全。一是工程师和安全人员跟班作业，随时检查水下填料的

塌滑情况，发现有塌滑问题及时采取措施处理；二是设置卸料警戒线，确定合理的卸料范围。

4、对大型挖掘、运输设备加强管理，备足设备配件，经常性检查、检测机况、车况和安全装置，定期维护、保养与检修，消除事故隐患，并加强对现场操作人员及施工作业人员的管理，严禁违规作业，建立完善的作业的信号通讯系统，加强各类作业信号联络。

5、按照现场有关规定设立“安全色标”，工地上要将安全色标挂在醒目的位置；设置交通警示牌，加强现场交通管理；设置信号、报警系统，确保安全施工。

6、施工区设置足够的照明系统，晚上施工照明要充分，要有电工值班。

7、认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针。加强全员教育和培训，特殊工种，需经过安全培训取得安全作业证后方可上岗，所有工人上岗前进行安全操作考试和考核。把安全生产纳入计划管理目标，当施工进度与安全发生矛盾时，坚持施工进度服从安全生产。

8、建立起有效的安全保障体系。形成横向到边、纵向到底的安全网络，配备满足工程安全监察需要的专职安全人员。制定相应的管理措施，并保证有效实施。

9、建立健全安全管理制度。主要包括安全教育和考核制度、安全月活动制度、安全检查评比制度、班组安全活动制度等。同时，根据工程特点和不同施工阶段，提出不同的安全重点和要求。若发生事故，严格按照“四不放过”原则进行处理。

1.4防洪度汛

1.4.1安全度汛

1、与当地气象、水文部门密切联系，作好水情预报，编制防洪度汛方案和应急救援预案；做好堰（坝）前及导流洞口的水情观测。

2、保证坝体、围堰等建筑物达到度汛形象并保证泄流畅通。

3、准备充足的粘土、块石和编织袋等防汛物资。汛前随时了解掌握水情情况，检查堰体渗流及迎水面堰面冲刷情况，针对出现的问题及时反馈并做好处理。

4、确定基坑设备撤退和防汛物资运输重点线路，配备专用施工机械设备对场内道路进行维护，确保各道路的畅通，保证设备撤退和防洪渡汛物资调配迅速到位。

5、根据水情预报，在超标洪水要到来前，做好以下工作：

（1）成立防洪抢险指挥机构和应急小分队，准备随时加高培厚上、下流围堰，确保围堰安全度汛；

（2）准备充足的防洪抢险物资材料，

（3）积极组织人力、机械进行基坑物资设备的撤退；

（4）检查各种生产、生活设施是否在安全水位以上，对可能被淹没的进行防护；

（5）组织施工机械，运送大块石，钢筋石笼等对上、下游围堰坡脚进行压脚防护。

1.4.2汛后恢复

根据水情预报，汛后积极组织机械设备和人力进行基坑恢复工作，主要包括以下几个方面：

1、根据冲毁情况对各施工通道、破坏的生产生活设施予以修复。

2、增设基坑排水设备加强排水，在排水过程中，注意水位下降速度，以免过快对围堰稳定产生影响。

3、当基坑内水排干、下基坑道路恢复完成后，组织机械人力进行基坑清淤。

4、恢复基坑内经常性排水系统。

5、对围堰的稳定和渗漏状况进行检查，特别是坡脚和与岸坡接头处，发现情况，及时向监理反映，并提出修补方案供监理审查，按监理批准的方案进行相应修复。

6、根据施工总规划，重新安装布置已拆除的机械设备，恢复风、水、电系统。

7、进行坝体工作面恢复，清除坝面淤泥，对钢筋、止水等进行恢复，破坏已无法恢复的，按监理要求重新安装。

8、在基坑工作恢复的同时，密切注意水情预报，以防突发事件的发生。

1.4.3坝区内水流控制

坝址区内的水流控制主要为将施工范围内的各种外来水进行导引抽排，保护施工区内的正常施工，以疏天然冲沟和降雨引起的坡积水为重点。

1、进入基坑的道路，分别在上下游进入基坑前埋设排水管，将排水沟流水引入河道排走；排水管能满足最大日降雨，区域集水排水要求。

3、已开挖的大坝边坡，每层马道设截、排水沟，将坡面积水引向开挖区外天然冲沟或排水沟，然后汇集到主河道排泄。

1.5基坑排水

1.5.1概述

本工程基坑经常性排水主要包括：堰体与地基的渗漏水、由于降雨而造成的基坑积水、施工过程中的废水、坡面汇水、帷幕灌浆及基岩排水孔施工废水。

1.5.2排水时段

按照工程进度安排及总体布置，基坑排水划分为两个时段：

1、基坑初期排水，上、下游围堰完成截流施工戗堤顶部高程以下堰体实现闭气，此时段内基坑积水及上、下游围堰堰体、堰基渗水和少量施工弃水等。

2、大坝施工期经常性排水，为保证大坝干地施工条件，在填筑期间控制基坑干地施工，包括降雨汇水、堰内渗水、施工废水等。

1.5.3基坑初期排水

集水坑布置在深挖部位，逐层下降，集水坑比开挖层面低0.5～1.2m，为防止抽排的水流冲刷堰面防渗体，排水管通过上、下游围堰顶部和两岸坡线排入主河道。

1.5.4施工期经常性排水

经常性排水主要包括基坑渗水、堆石料填筑洒水、施工废水、降雨区间汇水等。下游经常性排水自下游围堰闭气之日起，一直持续到围堰拆除。

以面板堆石坝为界分为上、下游两个排水工作面，选择较低处设置集水坑，上游工作面布置2处排水泵站，排水强度不小于300m3/h，下游工作面布置1处排水泵站，排水强度不小于200m3/h。

1.5.5排水设备

根据各阶段排水量和排水扬程，选择排水设备如表7.6.5-1。

表7.6.5-1 基坑排水设备配置表

1.6围堰拆除

主体工程完工时下闸蓄水前应将上、下流围堰拆除。拆除用CAT320反铲挖装、30t自卸汽车装运可将围堰快速拆除。