调蓄水池基础处理E 区专项施工方案

周阳博

（甘肃省水利水电工程局有限责任公司，甘肃兰州730030）

1 工程概况

调蓄水池基础处理E 区所在位置为坝轴线桩号：坝0+098～坝0+508 段。地面高程1654～1658m，为人工采砂形成深坑后填筑而成。根据现场开挖情况，上述坝段地基为2.0～5.0 m 厚淤泥层，下部为黏土岩。地下水丰富，特别是从葫芦河方向渗水量最大，需采取截水及抽排水方可进行开挖换填施工。

依据调蓄水池基础处理设计图，调蓄水池基础处理E 区为开挖回填法处理方式。开挖回填先清运表层堆积物，开挖原状土层，然后按横断面图要求夯填至设计高程，具体开挖深度可根据实际开挖情况调整。在强夯与开挖回填处理交界处多为陡坎，若强夯施工难度较大，施工单位可根据实际情况把处理方式调整为开挖回填处理。

2018 年6 月21 日“四方现场会议”及2018 年6月27 日“调蓄水池E 区基础处理讨论会”决定，E 区地基处理总体方案为：先开挖淤泥层或原土层至原基（砂砾石或黏土岩），并在开挖过程中采取有效降水排水措施，验基后采用砂砾石换填处理，砂砾石换填控制高程以设计图纸中标定的地下水位线0.5 m以上为依据，如果开挖后地下水位与设计图纸中的地下水位线不符，则应以实测高程为准。砂砾石换填铺料厚度根据《调蓄水池E 区试验段》试验确定，首层铺筑厚度1.0～2.0 m。整体施工方案与设计方案保持一致，其中特殊情况为：由于E 区基础渗水量较大，基础不能满足土方夯填，因此将土方夯填调整为换填砂砾石，保证基础在地下水位以上0.5 m。

2 施工工序及施工方法

2.1 施工工艺流程

调蓄水池基础E 区换填处理施工工艺如图1所示。

图1 调蓄水池基础E 区换填处理施工工艺

2.2 测量放样

调蓄水池E 区基础处理前由项目部测量人员进行施工放样，测量出基础开挖边线及地面高程、放样坝轴线及坝坡外坡脚线。用白灰线或木桩标定出范围线，放样后的木桩应有专人负责保护，以便后续基础开挖换填施工，在施工区外侧布置高程控制点，对开挖后的高程及填筑厚度进行跟进测量。

2.3 挖除淤泥、不良土层

2.3.1 基坑抽排水 淤泥开挖前应根据现场地势情况挖排水沟，将地表水引排至坝基外侧集中抽排，再将地下水降低至基础面以下0.5 m。抽排水应匀速进行，严禁淹没基坑后再一次抽排。施工期间依据设计图纸和现场开挖地基情况，实测地基高程，根据实际情况开挖集水坑，控制水位在基础面以下。

2.3.2 临时道路 在淤泥开挖前，应根据开挖范围及地层承载力情况，修建临时道路，保证施工作业机械安全。

2.3.3 淤泥、不良土层开挖 根据E 区实际情况，淤泥开挖由外侧向调蓄水池内侧逐步挖除。由于E区淤泥层含水率较高，挖装时成流动状态，开挖前先在淤泥层边缘挖一条降水沟，降水沟的深度不得高于地下水位，确保达到良好效果。待淤泥中大量水分扩散后，采用挖掘机挖装至自卸汽车车厢。淤泥开挖应保证一次挖至原基层（黏土岩）或砂砾石层，避免二次开挖。淤泥开挖后采用自卸汽车拉运至现场工程师指定的区域摊铺、晾晒，每个堆土场配备1 台推土机配合整平。淤泥开挖示意图如图2 所示。

图2 调蓄水池E 区淤泥开挖示意图

2.4 基础验收

调蓄水池基础处理E 区基础采用开挖成型一段、验收一段、换填一段的施工程序进行施工。施工方按照测量放样的范围，由基础处理外侧向内侧进行开挖（调蓄水池为内侧，葫芦河为外侧），开挖至原基处，降低地下水至基础面以下0.5 m，保证基础坐落在砂砾石层或黏土岩层后，施工方通知监理对基础进行验收。

基础验收必须由建设单位、设计单位、监理单位、总承包单位和施工单位人员共同进行。经验收合格后，进行下道工序。若验收时基础仍然为淤泥，应继续开挖至原基后，再通知各参建单位共同验收。

2.5 砂砾石换填

根据调蓄水池基础处理E 区基础换填试验段施工情况，淤泥开挖至黏土岩层后，地下水渗漏严重，渗水量大且不集中，地下水位高出基础面0.5～2.5 m 不等，基础面积的水及基础面部分淤泥无法排除干净。直接铺设土料不符合坝基填筑要求，经现场设计负责人及监理工程师同意后基础改填为砂砾石换填。基础面填筑砂砾石后，受地下渗水的影响，砂砾石存在浸润软化现象，如果按照首层铺料0.5 m控制铺料厚度，待夯实机械碾压时，存在翻浆情况，无法正常进行铺料碾压。因此，基础面第一层砂砾石铺填厚度控制在1.0～2.0 m，确保填筑后施工机械可以在工作面行走，然后每隔50 厘米厚度进行逐层填筑作业。砂砾石换填高程控制在地下水位线0.5 m以上之后，再按照《坝体填筑碾压试验》确定的参数填筑两层土料后，碾压成型。

为避免地下水长期渗透、浸泡造成砂砾石层软化，施工机械无法正常碾压作业。砂砾石换基作业必须随挖随填，尽可能在最短时间内实现换填砂砾石坝基段达到地下水位线以上，防止地下水渗透影响后续填筑作业。调蓄水池E 区换填示意图如图3 所示。

图3 调蓄水池E 区换填示意图

在通过验收并符合填筑条件的基础上进行砂砾石换填作业。调蓄水池基础处理E 区水下部分采用换填砂砾石处理，砂砾石填筑高度控制在地下水位以上0.5 m，铺料由内侧向外侧挤压填筑。砂砾石碾压采用20 t 振动碾，先用推土机整平，然后光轮压路机进行碾压，地下水位以上部分碾压质量以现场试验员取样检测结果为准。

在通过试验检测并高出地下水位以上的砂砾石上填筑土料，应按照《调蓄水池坝体填筑碾压试验》确定的参数进行施工。填筑高度不能超出基础面以上8 m。在强夯A 区与基础换填E 区结合部采用强夯处理（强夯处理长度由现场确定，暂定为强夯区向换填区单侧延伸70 m）。强夯采用6000KN-M 夯击能，正三角形布置夯点，夯击分3 遍完成。在开挖换基过程中，应保留集水坑并抽排水，直至填筑高程超出地下水位线0.5 m 以上，方可回填（填筑）集水坑，集水坑尽可能设在坝基外侧，为换填作业创造良好的施工条件。

该区域换填砂砾石必须为库区开挖的干净砂石混合料，开挖时应先将库区表层的覆盖土挖除后，挖取干净的砂石料进行换填，严禁将含土料、泥块、杂草、树根和人工垃圾等杂质土填入基础换填区，如若出现上述情况，该区域必须进行返工处理，直至检测合格。

2.6 压实

基础填料经推土机整平后，在碾压前对填筑层的松铺厚度、平整度和含水量（最优含水率的±3%）进行检测，符合要求后方可进行碾压，每层松铺厚度不宜大于试验段确定的松铺厚度，不小于试验段确定的碾压遍数，以表面无压痕为宜，以满足坝体填筑压实标准为准（设计压实度为≥98%）。

碾压采用重型振动压路机碾压至满足设计规定的密实度要求。碾压过程中先慢后快，水下部分采用静压，最快速度不超过4 km/h，直线路段先两边后中间，曲线段先内侧后外侧，横向接头重叠40～50 cm，前后相邻区段重叠1.0～1.5 m，以保证全段碾压密实。碾压时，应重复有序进行，达到不漏压，无死角，确保碾压均匀，碾压结束时表面没有明显的轨迹。在压实遍数达到试验确定的碾压遍数时，进行压实度检测试验。

为了保障坝体的压实度，铺料宽度应比两边设计宽度超宽0.5 m。待坝体填筑全部完成后，人工配合挖掘机进行修坡处理。

2.7 检测验收

坝基填筑压实度采用分层取样检测；土料压实度检测方法为环刀法；沙砾料填筑采用检测相对密度控制。施工过程中应做好验收资料的整理及收集工作，保证工程资料完整。通过取样检测合格的层段允许铺料填筑，未通过试验检测的层段不得铺料。

3 施工过程中的质量管理措施

一是实行质量目标管理，把质量目标层层分解，落实到施工的每一道工序上，落实到每一个施工人员肩上。二是严格执行施工技术交底制度和他人复核制度。三是严格按设计文件和现行施工规范施工。四是开工前充分做好试验、测量、技术交底等各项准备工作。五是项目质量负责人领导工地专职质检员对各单元工程进行全过程质量检查，按规定做好现场检查原始记录，每一道工序完工后进行自检，报监理工程师检查，做到道道工序有人把关，每个项目有人验收，上一道工序验收合格后才能进行下一道工序。六是定期校验工地使用的各种计量设备、检验、试验设备，确保其完好。七是认真负责，实事求是地做好各种施工原始记录，积极配合建设单位验收工程质量。