調蓄水池基礎處理E 區專項施工方案

周陽博

（甘肅省水利水電工程局有限責任公司，甘肅蘭州730030）

1 工程概況

調蓄水池基礎處理E 區所在位置為壩軸線樁號：壩0+098～壩0+508 段。地面高程1654～1658m，為人工采砂形成深坑后填筑而成。根據現場開挖情況，上述壩段地基為2.0～5.0 m 厚淤泥層，下部為黏土巖。地下水豐富，特別是從葫蘆河方向滲水量最大，需采取截水及抽排水方可進行開挖換填施工。

依據調蓄水池基礎處理設計圖，調蓄水池基礎處理E 區為開挖回填法處理方式。開挖回填先清運表層堆積物，開挖原狀土層，然后按橫斷面圖要求夯填至設計高程，具體開挖深度可根據實際開挖情況調整。在強夯與開挖回填處理交界處多為陡坎，若強夯施工難度較大，施工單位可根據實際情況把處理方式調整為開挖回填處理。

2018 年6 月21 日“四方現場會議”及2018 年6月27 日“調蓄水池E 區基礎處理討論會”決定，E 區地基處理總體方案為：先開挖淤泥層或原土層至原基（砂礫石或黏土巖），并在開挖過程中采取有效降水排水措施，驗基后采用砂礫石換填處理，砂礫石換填控制高程以設計圖紙中標定的地下水位線0.5 m以上為依據，如果開挖后地下水位與設計圖紙中的地下水位線不符，則應以實測高程為準。砂礫石換填鋪料厚度根據《調蓄水池E 區試驗段》試驗確定，首層鋪筑厚度1.0～2.0 m。整體施工方案與設計方案保持一致，其中特殊情況為：由于E 區基礎滲水量較大，基礎不能滿足土方夯填，因此將土方夯填調整為換填砂礫石，保證基礎在地下水位以上0.5 m。

2 施工工序及施工方法

2.1 施工工藝流程

調蓄水池基礎E 區換填處理施工工藝如圖1所示。

圖1 調蓄水池基礎E 區換填處理施工工藝

2.2 測量放樣

調蓄水池E 區基礎處理前由項目部測量人員進行施工放樣，測量出基礎開挖邊線及地面高程、放樣壩軸線及壩坡外坡腳線。用白灰線或木樁標定出范圍線，放樣后的木樁應有專人負責保護，以便后續基礎開挖換填施工，在施工區外側布置高程控制點，對開挖后的高程及填筑厚度進行跟進測量。

2.3 挖除淤泥、不良土層

2.3.1 基坑抽排水 淤泥開挖前應根據現場地勢情況挖排水溝，將地表水引排至壩基外側集中抽排，再將地下水降低至基礎面以下0.5 m。抽排水應勻速進行，嚴禁淹沒基坑后再一次抽排。施工期間依據設計圖紙和現場開挖地基情況，實測地基高程，根據實際情況開挖集水坑，控制水位在基礎面以下。

2.3.2 臨時道路 在淤泥開挖前，應根據開挖范圍及地層承載力情況，修建臨時道路，保證施工作業機械安全。

2.3.3 淤泥、不良土層開挖 根據E 區實際情況，淤泥開挖由外側向調蓄水池內側逐步挖除。由于E區淤泥層含水率較高，挖裝時成流動狀態，開挖前先在淤泥層邊緣挖一條降水溝，降水溝的深度不得高于地下水位，確保達到良好效果。待淤泥中大量水分擴散后，采用挖掘機挖裝至自卸汽車車廂。淤泥開挖應保證一次挖至原基層（黏土巖）或砂礫石層，避免二次開挖。淤泥開挖后采用自卸汽車拉運至現場工程師指定的區域攤鋪、晾曬，每個堆土場配備1 臺推土機配合整平。淤泥開挖示意圖如圖2 所示。

圖2 調蓄水池E 區淤泥開挖示意圖

2.4 基礎驗收

調蓄水池基礎處理E 區基礎采用開挖成型一段、驗收一段、換填一段的施工程序進行施工。施工方按照測量放樣的范圍，由基礎處理外側向內側進行開挖（調蓄水池為內側，葫蘆河為外側），開挖至原基處，降低地下水至基礎面以下0.5 m，保證基礎坐落在砂礫石層或黏土巖層后，施工方通知監理對基礎進行驗收。

基礎驗收必須由建設單位、設計單位、監理單位、總承包單位和施工單位人員共同進行。經驗收合格后，進行下道工序。若驗收時基礎仍然為淤泥，應繼續開挖至原基后，再通知各參建單位共同驗收。

2.5 砂礫石換填

根據調蓄水池基礎處理E 區基礎換填試驗段施工情況，淤泥開挖至黏土巖層后，地下水滲漏嚴重，滲水量大且不集中，地下水位高出基礎面0.5～2.5 m 不等，基礎面積的水及基礎面部分淤泥無法排除干凈。直接鋪設土料不符合壩基填筑要求，經現場設計負責人及監理工程師同意后基礎改填為砂礫石換填。基礎面填筑砂礫石后，受地下滲水的影響，砂礫石存在浸潤軟化現象，如果按照首層鋪料0.5 m控制鋪料厚度，待夯實機械碾壓時，存在翻漿情況，無法正常進行鋪料碾壓。因此，基礎面第一層砂礫石鋪填厚度控制在1.0～2.0 m，確保填筑后施工機械可以在工作面行走，然后每隔50 厘米厚度進行逐層填筑作業。砂礫石換填高程控制在地下水位線0.5 m以上之后，再按照《壩體填筑碾壓試驗》確定的參數填筑兩層土料后，碾壓成型。

為避免地下水長期滲透、浸泡造成砂礫石層軟化，施工機械無法正常碾壓作業。砂礫石換基作業必須隨挖隨填，盡可能在最短時間內實現換填砂礫石壩基段達到地下水位線以上，防止地下水滲透影響后續填筑作業。調蓄水池E 區換填示意圖如圖3 所示。

圖3 調蓄水池E 區換填示意圖

在通過驗收并符合填筑條件的基礎上進行砂礫石換填作業。調蓄水池基礎處理E 區水下部分采用換填砂礫石處理，砂礫石填筑高度控制在地下水位以上0.5 m，鋪料由內側向外側擠壓填筑。砂礫石碾壓采用20 t 振動碾，先用推土機整平，然后光輪壓路機進行碾壓，地下水位以上部分碾壓質量以現場試驗員取樣檢測結果為準。

在通過試驗檢測并高出地下水位以上的砂礫石上填筑土料，應按照《調蓄水池壩體填筑碾壓試驗》確定的參數進行施工。填筑高度不能超出基礎面以上8 m。在強夯A 區與基礎換填E 區結合部采用強夯處理（強夯處理長度由現場確定，暫定為強夯區向換填區單側延伸70 m）。強夯采用6000KN-M 夯擊能，正三角形布置夯點，夯擊分3 遍完成。在開挖換基過程中，應保留集水坑并抽排水，直至填筑高程超出地下水位線0.5 m 以上，方可回填（填筑）集水坑，集水坑盡可能設在壩基外側，為換填作業創造良好的施工條件。

該區域換填砂礫石必須為庫區開挖的干凈砂石混合料，開挖時應先將庫區表層的覆蓋土挖除后，挖取干凈的砂石料進行換填，嚴禁將含土料、泥塊、雜草、樹根和人工垃圾等雜質土填入基礎換填區，如若出現上述情況，該區域必須進行返工處理，直至檢測合格。

2.6 壓實

基礎填料經推土機整平后，在碾壓前對填筑層的松鋪厚度、平整度和含水量（最優含水率的±3%）進行檢測，符合要求后方可進行碾壓，每層松鋪厚度不宜大于試驗段確定的松鋪厚度，不小于試驗段確定的碾壓遍數，以表面無壓痕為宜，以滿足壩體填筑壓實標準為準（設計壓實度為≥98%）。

碾壓采用重型振動壓路機碾壓至滿足設計規定的密實度要求。碾壓過程中先慢后快，水下部分采用靜壓，最快速度不超過4 km/h，直線路段先兩邊后中間，曲線段先內側后外側，橫向接頭重疊40～50 cm，前后相鄰區段重疊1.0～1.5 m，以保證全段碾壓密實。碾壓時，應重復有序進行，達到不漏壓，無死角，確保碾壓均勻，碾壓結束時表面沒有明顯的軌跡。在壓實遍數達到試驗確定的碾壓遍數時，進行壓實度檢測試驗。

為了保障壩體的壓實度，鋪料寬度應比兩邊設計寬度超寬0.5 m。待壩體填筑全部完成后，人工配合挖掘機進行修坡處理。

2.7 檢測驗收

壩基填筑壓實度采用分層取樣檢測；土料壓實度檢測方法為環刀法；沙礫料填筑采用檢測相對密度控制。施工過程中應做好驗收資料的整理及收集工作，保證工程資料完整。通過取樣檢測合格的層段允許鋪料填筑，未通過試驗檢測的層段不得鋪料。

3 施工過程中的質量管理措施

一是實行質量目標管理，把質量目標層層分解，落實到施工的每一道工序上，落實到每一個施工人員肩上。二是嚴格執行施工技術交底制度和他人復核制度。三是嚴格按設計文件和現行施工規范施工。四是開工前充分做好試驗、測量、技術交底等各項準備工作。五是項目質量負責人領導工地專職質檢員對各單元工程進行全過程質量檢查，按規定做好現場檢查原始記錄，每一道工序完工后進行自檢，報監理工程師檢查，做到道道工序有人把關，每個項目有人驗收，上一道工序驗收合格后才能進行下一道工序。六是定期校驗工地使用的各種計量設備、檢驗、試驗設備，確保其完好。七是認真負責，實事求是地做好各種施工原始記錄，積極配合建設單位驗收工程質量。