库区防渗专项施工方案复习过程

湖北宜昌火烧坪铁矿

50万吨选矿厂罗家坳尾矿库库区防渗专项施工方案

湖北地矿建设工程承包集团有限公司火烧坪选矿厂尾矿库项目部

二○○九年五月七日

湖北宜昌火烧坪铁矿50万吨选矿厂罗家坳尾矿库

库区防渗专项施工设计方案

1．工程概况

根据地质勘察报告，库内岩土层中，土层平均渗透系数为1.51×10 m/s, 属强透水层；中风化带岩层,平均渗透系数为21.33×10 m/s, 属弱透水层；均不具备天然隔水条件。为了防止污水渗透影响环境，需进行人工防渗处理。为此，设计单位明确要求：对库区先用推土机清废、平整，保留底部大于30cm厚土层，振动平碾碾压3遍，然后铺设防渗复合土工膜一层，膜上覆盖大于50cm保护土层，采用机械运土，人工平土。2009年3月30月设计交底进一步明确：库区防渗前期施工至高程1435m，其下区域如采石场形成的陡坎等不规则地段，则视具体情况采用喷浆护壁等措施处理。具体处理措施清表、开挖后确定。1435m高程以上，后期继续建设。

2. 总体设计方案

由于库区地质条件复杂，边坡高陡，大片基岩裸露，起伏不平，一般坡度30度~45度，最陡段则达60度以上，因此常规施工难易达到防渗目的。由于没有详细的施工图纸，本单位只能依据设计的主要精神与目的，实测了28条剖面，在充分考虑了场地情况与现有的施工手段的基础上，对库区防渗作以下总体设计：

1、对库区边坡削坡整形，以保证防渗复合土工膜铺设平整，其坡度的设定同时须满足保护土层压实后的自然安息角。按照本地区表面为土层的微地貌特征，本期工程拟定削坡成型后的坡比在1435m

高程以下不陡于1:2，以上至1445m 高程的坡段视放坡条件适当放

陡,以节约本期工程造价。

2、库区边坡分布高程为1403m~1445m ，高差达42m 。为确

保安全顺利地实施削坡和边坡的稳定，以及防止防渗层滑移变形，似

设置两级马道，宽3.5m ，沿库区环状布于1435m 和1420m 高程

处。

3、对坡顶附近存在建（构）筑物或无放坡条件的坡段，如

D24~D27剖面间则采取多级台阶式切坡处理，其中1435m 和

1420m 高程台面作马道与临近马道相接，上下之间台面则作工作平

台使用。由于每级台阶放坡陡于1：1，因此设浆砌块石挡墙支挡和

浆砌块石护坡（详图1），以确保边坡稳定和坡顶建（构）筑物的安

全。同样，库区其它区段的陡坎、岩溶裂隙发育区等特殊地段，则视

具体情况采用浆砌块石和锚喷护坡等措施处理。需说明的是本方案一

旦获批，本单位则视认为己经设计单位对其结构强度和边坡稳定性进

行审定。

1:0.3马道2

浆砌块石挡土墙

浆砌块石护坡

削坡后坡面

马道2

说明：1、M7.5水泥砂浆砌筑；2、1435m高程以下砌体外

表面采用水泥砂浆M7.5抹面；3、挡墙基底为基岩。

图1 浆砌块石挡墙和浆砌块石护坡详图

4、D24~D27剖面坡顶的民房及外缘干砌挡墙非标准设计施工，且距削坡区不足20m，为避免爆破振动诱发建（构）筑物失稳，施工须实施破碎锤凿岩削坡。同样，其它存在类似安全隐患的坡段也须采取该方法施工。

5、为尽可能降低投资规模，在不影响防渗功能和确保安全施工的前提下，削坡面的设计考虑了一部分回填，主要分布于坡脚和局部地洼区。

6、库区削坡整形验收后，先铺筑模下0.3m厚的保护土层，压实平整后摊铺防渗复合土工膜一层，防渗复合土工膜要求二布一膜，膜厚0.5mm,800g／m，膜上覆盖大于50cm保护土层。土工膜现场焊接，两膜叠合宽度>2cm，施工时应注意接缝处不能有尘土，油污或水份等。土工膜铺设时，要保证上、下保护土层平整，避免被尖石划破。本期防渗施工为1435m以下，西端则在征地范围以内。3.工程量

库区防渗工程量详见附表。

4.施工组织

4.1施工规划

库区削坡整形工程为本项目的首要工程，它直接关系到后期铺膜能否正常开工，以及总体工程是否能如期完成。本施工组织安排如下：

⑴边坡土石方开挖采用机械削方，拟投入3套削坡及土石方运输设备。

⑵为保证削坡工程的施工安全和顺利，施工前设施工临时排水

沟，以便于施工区和雨天排水。

⑷坡面马道兼作施工道路，路面宽度不足时，向内侧切坡扩宽，削坡完成后恢复。首先实施1435m高程马道，沿库区环绕。

4.2施工顺序

施工进场后即着手进行施工区内树木砍伐和清基工作，并着手进行溶洞处理工作。削方施工时从上到下，协调一致、逐级进行，挖掘机挖土、推土机推运，部分部位装载机装车、自卸车运输，削下的土石方先堆至坡脚，一部用于坡面填筑，符合上坝填筑要求的石料和能作防渗膜保护层土料，再用装截机装车汽车运至使用地点。余下部分废料运至业主指定弃料场，由于合同内无此外运土方项目，因此该项目为合同外施工条件变化的项目，不在本方案工程量之列。

用于边坡支护的浆砌块石挡墙和浆砌块石护坡，紧跟削坡实施，坡面验收后，实施防渗复合土工膜和保护土层的辅筑。

4.3 施工流程

库区防渗施工流程见下图。

4.4 施工方法

1、施工准备

⑴项目部进驻现场后，根据前期工作的需要，认真落实好各工程项目施工队伍，积极动员施工人员进场。

⑵积极调遣施工所需机械设备进驻现场，主要有：载重自卸汽车、挖掘机、推土机、装截机、工程指挥车、小型机具、脚手架及测量仪器。

⑶联系购进各种施工材料，办理有关施工的各种证件、手续，建立工地保安设施及体系。

⑷根据业主提供的平面控制网和水准点，布置坡面开挖控制点，并对边坡开挖施工进行定位放线。

⑸施工机械设备进入现场所经过的道路、桥梁和卸车设备，做好必要的加固、加宽准备。

⑹检查山坡坡面情况，如有危岩、孤石、崩塌体等不稳定迹象时，作妥善处理。

⑺修筑临时施工便道，接通水电线路，建立对外通讯联络，修建临时房屋，建立其它必需的临时设施。

2、坡面清理

将施工区内所有的障碍物如电杆、坟墓、树木等全部拆除或进行搬迁，采用人工配合推土机、挖掘机清除地表杂草、植被及杂物等，

人工砍除树木，反铲挖除树桩。

地表的耕植土及腐植土，采用推土机汇集，挖掘机、装载机配合自卸车运至业主指定的地点堆放场地。

3、测量放线

⑴校核监理工程师提供的测量控制点，布设测量控制网。

⑵定位放样

将已建立的施工测量控制网提交监理工程师审批，审批通过后，进行具体点的测量放样。根据设计图纸，复测纵剖面马道控制点坐标，并用全站仪控制断面，个别复杂地段适当加密控制。

⑶拟定土方调配方案

依据断面控制测量成果，绘制测量断面图，计算出各区段土方开挖、回填工程量。按照土方运距最短的原则，进行土方调配平衡计算，确定土方调配方案，以求达到平衡、快速施工。

4、边坡土石方开挖

⑴削坡开挖采用机械开挖，主要设备为80-120马力推土机和

0.8M3挖掘机，岸坡整形总体由上至下分层开挖削坡，即从边坡最上部起分梯段逐层下降开挖（见下图），推土机及挖掘机自上而下（纵向）进行削坡。局部坡度较陡，推土机无法施工部位，采用挖掘机挖除。每层开挖段结合马道的位置布置，分层厚度选择5～8m，开挖面横向上考虑与原有公路相接，以便于土石方运输。

原地面线1层

2层设计坡面

3层

马道

分层开挖示意图

⑵机械开挖土石方只对边坡进行粗略削除，人工整平夯实。

⑶削坡在由上至下施工过程中，尽可能保留原施工道路和排水设施。待首次完成初步整形后再由下向上，对其进行拆除或改道，最后进行补料修整夯实。

⑷岩石开挖采用爆破解体（其方案委托具专项资质单位完成后申报）。因爆破振动易诱发建（构）筑物失稳的开挖地段，或存在类似安全隐患的坡段，实施破碎锤凿岩削坡。

5、防渗土工膜和保护土层铺筑

（1）人工清理整修坡面，保持平整密实。在坡面尺寸、坡比、平整度、压实度符合设计要求的情况下，即可开始防渗土工膜和保护土层的铺设。

（2）保护层土料用自卸车通过马道运至铺筑点存放，再用溜槽输送至坡面各作业点，由下向上均匀摊铺，人工找平。

（3）首先进行下保层的铺设，人工牵引小型平扳振动式打夯机对过渡层夯打密实，削除粒料中的锐物，以免剌伤土工膜。

（4）土工膜铺设时，将土工膜卷材自上而下顺坡滚铺，要求松紧适度，避免土工膜打破。在相邻的土工膜幅边上按要求叠合，并采用热焊接方式连接，热焊接法叠合宽度为2.0～2.5cm。

（5）铺设中，随铺随用砂包临时压平，以防风吹。不宜拉紧，

留1.5%余幅，以适应温度变化和焊接的要求。

（6）土工膜横向搭接宽度为10cm，纵向宽度至少为2.0m（尽量减少纵向搭接），坡间转变处应特别注意土工膜裁剪尺寸和焊接。

（7）土工膜铺设应在干燥、温暖、无风的天气进行，施工中注意防火。

（8）土工膜的周边要与不透水地基严密结合，坡顶固于马道平台。

（9）经检验后，及时铺筑上层保护土层，覆盖土工膜，对其加以保护。

4.5 质量控制

1、保护土层应按设计图示厚度、范围和材料要求铺设。铺设应平整、密实、厚度均匀。

2、土工膜铺设

土工膜施工过程包括准备工作、铺设、拼接、质量检查和填筑压实。土工膜尽量采用宽幅，减少拼接工程量，在坡面上施工，将膜材卷在钢管上平行铺设。质量检查按土工膜铺设的要求进行，质量检查重点放在接缝的检测上，检查方法主要有目测法、现场检漏法、抽样试验法。

（1）目测法。观察有无漏接，接缝是否烫损，有无褶皱，是否拼接均匀。

（2）现场检漏法。一般采用充气法检测，焊缝为双条，两条之间有10mm空腔，将待测段两端封死，插入气针，充气至0.05～

0.2MPa，静观30～60s，观察压力表，如果气压不下降，说明不漏，接缝合格，否则应及时修补。

（3）抽样试验法。随机取试样，要求接缝强度不低于母材的80%，且试样断裂不得在接缝处，否则接缝质量不合格。

根据现场条件，采用目测法为主，辅以现场检漏法和抽样试验法检测接缝。采用目测法对全部焊缝进行检查，即逐缝检查，检查有无漏接现象，接缝是否烫损，有无褶皱，拼接是否均匀，搭接宽度横（横向搭接为10cm，纵向搭接至少为1.5m）是否符合设计要求，若发现焊接破孔应及时粘贴，粘贴膜大小应超出破孔边缘10～20cm。

4.6 施工安全技术措施

⑴开挖时，两人操作距离不大于2.5m，多台操作机开挖，挖土机间距大于10m，在挖土机作业范围内，不允许进行其它作业。挖土应由上至下逐层进行，严禁先挖坡脚或逆层挖土。

⑵开挖时严格按要求进行。操作时应随时注意土壁的变化情况，如发现不利情况，立即暂停施工，及时采相应措施。

⑶在反铲进行多台阶开挖时，对边坡稳定进行验算；反铲履带应距工作面边缘至少保持1.5m的安全距离，以防坍方造成翻机事故；铲斗未离开作面时，不得作行走、回转等动作；制动应用回转制动，不得用转向离合器反转制动；装车时不得碰撞汽车任何部分；与高压线路保持足够的安全距离，严禁靠近高压线路；操作人员离开架驶室时，必须将铲斗落地；行走时严禁在坡道上变速和空档滑行。

⑷推土机严禁拖、顶启动，严禁行驶前有人站在覆带或刀片支架上；在陡坡上推土时，应先挖填，使机身保持平衡下进行作业，并有专人指挥；2台以上推土机同时作业时，其前后距离应大于8m，左右应相距1.5m。

⑸汽车行驶距土坡安全距离不小于3m，配合挖掘作业时，就位后应拉紧手动制动器，卸料后，车箱必须及时复位，不得在卸料情况下行驶。

⑹土方临时堆放距离边坡开口线不小于1m，土方堆高不大于

1.5m，不因堆土而造成边失稳破坏。

⑺施工期所有的土石方开挖坡面必须加以修整，使其处于安全状态，边坡成形后，为保证其稳定，对需进行支护的坡段及时支护。

⑻因施工需要设置临时边坡时，应制定详细的边稳定措施计划，并报监理工程师批准后实施。

⑼爆破施工时，必须遵循爆破安全规程，爆破前必须进行预警，且确认爆破安全后再进入施工区。

⑽雨季施工时，机械使用完毕后停在坚实地面上，以防坠石伤害。

附件：

湖北地矿建设工程承包集团有限公司火烧坪选矿厂尾矿库项目部

二○○九年五月七日