线性排水沟的施工组织设计怎么写线性排水不同于现浇排水 是一种新型的排水方式_百度作业帮
线性排水沟的施工组织设计怎么写线性排水不同于现浇排水 是一种新型的排水方式
排水沟施工组织设计一、总
编制说明本施工组织设计是根据本次招标过程中招标单位发给的本工程设计图纸、招标文件,按国家颁布的现行施工及验收规范、施工规程和有关工艺标准进行编制的.1.2
编制原则严格执行基建程序、发挥本工程公司技术优势,精心施工,科学管理,加快施工进度.科学地安排施工顺序,采用平行流水作业法组织施工,保证施工的连续性和均衡性,充分发挥人力、物力作用.充分利用先进的机械设备,减轻劳动强度,提高劳动生产率,加快工程施工进度.全面执行我公司的质量方针,按照ISO9002国际标准要求进行施工管理,切实贯彻执行国家施工及验收规范、操作规程和制度.确保工程质量和安全.加强工程进度的科学性,计划性的管理,合理安排机械、材料、劳动力的进退场,确保现场文明,整洁及工程的正常施工.1.3 管理目标1.3.1 投标范围本次投标范围为土建、水电、设备安装.1.3.2 工期目标总工期共30个日历天.1.3.3 质量目标本工程施工合同承包范围内,达到现行的国家施工验收规范和质量要求.1.3.4 安全、文明施工目标杜绝重大伤亡和火灾事故.按国家颁布的《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）执行.三、施工部署3.1
工程项目管理班子配备3.1.1 人员配备本项目管理层是在公司的领导和决策下,实行公司领导—公司技术部门、财务部门—项目经理部—施工队,工程公司各职能部门实行监督管理.项目经理部将对本项目的施工生产、安全、质量及材料设备、资金等的组织、分配负全面直接责任,其组cheng人员从公司管理机构中择优选用,优化组合,将各项责任落实到人.根据现场实际情况,决定成立一个项目部,对工程实施全面管理.3.1.2 进入该工程的机械设备和职业技能岗位人员和特殊工种人员：（1）我公司优先安排本工程需要的一批施工机械,如钢筋加工机械、垂直运输物料提升机械及现场搅拌、运输机械等,力求提高施工机械化水平,减轻劳动强度,加速施工进度.（2）安排技术素质好、有类似工程施工经验的技能岗位人员和特殊工种人员进入施工,其中有电焊工、卷扬机工、电工、起重工等特殊工种人员、具有创优工程实践经验和技术配套的建筑工人.3.2
施工任务的分工：挑选一名有经验,技术全面的高级技师为综合土建队的队长,配备各种专业特殊工种和一些配合工进行土建施工.给排水专业班组承担该专业的施工.施工中各班组必须紧密配合,相互联系,穿插施工.其中土建综合队可分泥工班和钢筋班、砼班、配合工班.给排水工程由公司专业施工班负责施工.土建综合班组负责土方开挖,基坑修整、修坡、超深部分施工、土方回填、钢筋、砼、等工作.给排水班组负责本工程的所有给排水安装及配合土建综合组安装所有各种埋件.3.3
施工准备工作3.3.1 建立组织管理机构,成立项目经理部,选择经验丰富、技术全面、安全意识强、吃苦耐劳,敢打硬仗的施工队.3.3.2 组织有关工程技术人员,业务骨干仔细研究熟悉施工图纸,组织参加图纸会审,做好技术交底和施工方案编制工作.3.3.3安装好现场临时施工用电、用水线路,合理安排各项临时设施,详见施工平面布置图.3.3.4 对复杂部位和关键工序,制定详尽、严密的施工技术措施,用以指导施工,并书面报甲方审批,经批准后才进行施工.3.3.5 组织施工人员、各种材料、设备进场,进场施工人员须经安全教育合格,各种材料、设备必须经检验、验收合格方可进场.3.3.7 进行施工技术交底和安全技术交底.四、施工进度计划及保证措施4.1
施工进度计划安排根据本工程特点,可分为三个施工段即：清通现有排水沟、挡料墙施工、排水沟施工.4.2　施工进度计划保证措施4.2.1实行项目法管理.本工程中标后我们将委派具有丰富施工经验的项目经理负责整个工程的项目管理,实际进入工地的负责人员同投标文件相符合.以保证建设过程中施工决策的准确性、及时性和有效性.这样才不会出现大的失误,少走甚至不走弯路.为确保按期完成本工程,在保证质量、安全的前提下,认真落实加快工程进度的具体措施,在环境条件允许的情况下,昼夜三班倒施工.在施工过程中,项目经理协调、指挥、检查,防止返工而影响工期,同时,项目部按日安排具体施工进度计划,做到以日保旬,以旬保月,确保总工期按计划完成.管理人员坚持每天下班前一小时开现场生产碰头会,小结当天工作情况和存在的问题,布置第二天的工作,及时解决施工过程中的矛盾,凡受客观因素影响工程进度时,必须采取有力措施,及时补回来.4.2.2确保材料进场计划的实施开工前,组织专业人员编制各类物资和半成品计划,专人负责落实采购工作,做到材料、半成品按质按时适量供应,杜绝由于物资供应而影响施工进度现象发生.按进度要求,有计划、有秩序的做好现场材料供应.4.2.3确保机械、机具的投入做好现场设备维修、保养,确保机械完好率和正常运转.4.2.4确保劳动力计划的实施安排技术素质好、有类似工程施工经验的工人、管理人员投入施工,施工人员使用我公司的基本力量,全公司范围内统一调配,在专业工种和劳动力需要量等方面,满足现场施工需要.按施工进度计划和现场实际进度,控制劳动力进退场工作.加强工人生产和安全教育,通过宣传,贯彻本工程的重要性,提出：保质量、抢时间,出效益的生产目标,组织工人队组之间进行劳动竞赛.4.2.5工期保证措施备料充足,保证水泥、砂和砾（碎）石、钢材等常用工程材料和钢管、钢工具模及胶合板等周转材料的供应,按施工总进度计划的要求分批按期组织进场；半成品材料按材料计划订货生产,保证施工供货及时.施工高峰期前做好劳动力计划安排,工程施工进入高峰期,及时组织各技术工程人员上岗,合理组织流水作业,立体交叉施工,确保施工进度.项目经理部尽快完善施工进度网络计划,根据施工进度计划编制月旬作业计划,施工员提案月旬作业计划安排每天施工工作,认真进行检查落实.五、分项施工方案5.1挡料墙工程 施工校核设计是否完备和完善,如设计与实际有出入,及时请示、报监理工程师批准后施工.防护工程根据“先场外后场内”、“先低高程后高高程”、“分段施工,分段完成”、“临时与永久相结合”等原则,安排好与其它工程的施工顺序,尽量避免互相干扰.在受地面积水和地下水影响的土质不良的地段施工前和正式填挖路基前,先做好场地的排水系统. 土方采用人工或挖掘机开挖,砌体采用7.5＃浆砌石,顶面抹平,其余外露部分勾凸缝,缝宽不小于2.5cm,缝高不小于1cm；每10m设一道沉降缝,缝宽2cm,缝间回填沥青木板；护肩墙分段开挖,分段砌筑,分段位置设在伸缩缝和沉降缝处. 5.1.1基础开挖 施工前处理好场地排水,测量人员放样确定开挖边线和开挖高程.开挖尽量采用机械施工,施工过程中,加强高程及边线的测量,严格控制超挖.开挖底部预留20cm,人工清除,以避免扰动基底持力层.基础开挖完成后应就平面位置、开挖面高程、开挖尺寸、开挖坡度、开挖面平整度、基底承载力等项目自检,自检合格报请监理工程师进行隐蔽工程验收,签发合格证后,及时进行基础覆盖. 5.1.2砌筑施工方法 砌石施工在基础开挖验收合格后进行.砌筑所需块石优先从开挖石碴中选取,不足部分在当地石料场采购,采用自卸汽车、农用小四轮车运至仓面附近,人工送料进仓.砂浆采用就近机械拌制,手推车、浆桶等送料进仓. ①浆砌石石料采用毛石料,采购于当地石场,石料必须选用质地坚硬,不易风化,无剥落层,没有裂纹的岩石.块石最小厚度不小于20cm,最小重量不小于25kg.石料的抗水性、抗压强度等均应符合设计要求.块石砌筑前洒水湿润,使其表面充分吸收,但不得残流积水. ②砌筑用砂浆的水泥、砂、水应符合招标文件、设计要求和规范要求规定.a、砌筑用的砂浆为M7.5水泥砂浆.b、砂浆具有良好的和易性,其稠度以标准锥体沉入度表示,用于石砌体时宜为4cm～7cm；气温较高时可适当增大.零星工程用的砂浆稠度,可用直观法进行检查,检查时,以用手能将砂浆捏成小团,松手后不松散,且不从灰铲上流下为度.c、水泥砂浆的水灰比,不宜大于0.65,较温暖地区不宜大于0.7.d、砂浆的配合比应通过试验达到要求的强度等级M来确定.可采用质量比或体积比.当变更砂浆的组成材料时,其配合比应重新试验确定.对于少量零星工程可采用适当的经验配合比.e、砂浆应随拌随用,保持适宜的流动性.在运输过程中或储存器中发生离析、泌水的砂浆,砌筑前应重新拌和；已凝结的砂浆,不得掺水重新拌和和使用.砂浆中使用的水泥、砂、水等材料质量符合混凝土工程相应材料的质量标准.砂浆中用的砂子采用中砂或粗砂.砂浆用机械拌和均匀,其拌制和运输必须符合有关规范规定,一次拌制在其凝结前用完.砂浆采用报批并经监理工程师同意的施工配合比.水泥与塑化剂的称量误差控制在1%以内,砂的称量误差控制在2%以内,水的称量误差控制在1%以内. ③浆砌石砌体必须采用座浆法砌筑,随铺浆随砌筑,砌筑前设置坡度杆,拉线砌筑,砌筑时,石块宜分层卧砌,上下错缝,内外搭砌.丁砌石分布均匀,砌石次序是先砌角石,再砌镶面石,最后砌筑腹石.角石选择比较方正、大小适宜的石块,先行试放,必要时稍加修凿,然后铺浆再砌,角石位置必须安放准确,角石砌好后可将样线挂到角石上,再砌面石（面石直径不小于30cm）.面石可选长短不等的石块,以便与腹石交错咬接,面石外露部分应比较平整,厚度略同角石,砌筑面石也要先行试放和修凿,然后铺浆再砌.必要时,设置接结石.块石不得立砌、侧砌.砌缝灌浆饱满密实,无架空.每砌3～4皮作为一个分层,每个分层高度找平一次.挡土墙砌筑应均衡上升,每天砌筑高度不超过1.2m. ④在铺砌砂浆之前,石料应洒水湿润,使其表面充分吸收,但不得残留积水,灰缝厚度一般为20～35mm,较大空隙应灌填砂浆后采用小石子填塞.在砌石工作中断时,应在中断前对石块间的空隙用砂浆、小石子填满捣实,但表面不抹浆,续砌时应将表面清扫并洒水湿润.⑤基础砌石前,在验收合格的地面上先铺一层（3～5cm）稠砂浆,砌体基础第一层石块应将大面向下.砌体的第一层及转角、交叉及洞穴、孔口等处,均应选用圈套的平整毛石,砌体必须按设计要求设置沉降缝及排水孔,做好排水孔反滤层,保证排水畅通.砌石要领是切实做到“平齐、石稳、浆满、错缝”.平齐：同一层的石块大致砌平,以利上下层水平缝结合密实和设置拉结石；石稳：单块石料安砌力求平稳,大面朝下卧砌,按一定间距设置拉结石,不得采用外面侧立石块,中间填心的方法；浆满：所有砌缝必须饱满密实,如需塞小石块,应在砌缝满浆后嵌入；错缝：必须上下错缝,内外搭接,不允许有顺流水向通缝和竖向通缝.⑥砌体的结构尺寸和位置,必须符合施工详图规定,其砌体的允许偏差应符合有关规范规定.⑦浆砌石表面勾缝应保持块石砌合的自然接缝,力求美观,匀称、块石形突出,表面平整.砌体表面溅染的砂浆应清除干净.⑧砌体结构的水泥砂浆抹面,应按施工详图要求施工,批砂浆时,保持浆砌石面湿润但无积水,保证抹面的厚度,表面光滑平整.5.2 排水沟施工5.2.1 测量定位5.2.1.1 施工放线首先,根据路基有关参数,用全站仪放出路基边沟和排水沟的位置中轴线,并测出相应标高,在地面上标出里程桩号以及标高,并根据所交底结果,用白灰或线绳拉出沟的相应轮廓线,示出相应的开控深度.5.2.1.2基础开挖5.2.1.2.1在基础开挖开始之前通知监理工程师,以便检查、测量基础平面位置和现有地面标高.在未完成检查测量及监理工程师批准之前不得开挖.为便于开挖后检查校核,基础轴线控制桩应延长至基坑外加以固定.5.2.1.2.2根据测量组放出的开挖线,清除施工区域内的树木、草皮、树根等杂物、障碍物,然后人工开挖基础土石方,开挖过程中密切关注边坡稳定性,如发现坑边缘顶面土有裂纹情况出现,应及时予以可靠的支撑,并使监理工程师认可.在距设计基础标高20cm左右时请监理工程师验基并清底.
5.2.1.2.3所有从挖方中挖出的材料,如果监理工程师认为适用,可用作回填或铺筑路堤或按监理工程师指示的其他方法处理.
5.2.1.2.4基础挖方应始终保持良好地排水,在挖方的整个施工期间都不致遭受水的危害.5.2.1.2.5基坑开挖至图纸规定基底标高后,如基底承载力达不到设计规定的承载力要求时,根据实际钻探(或挖探)及土壤实验资料提出地基处理的方案,报告监理工程师审查,并按监理工程师的指示处理.开挖的基坑未经监理工程师批准之前,不得砌筑圬工.5.2.1.2.6基坑开挖完毕,报请监理工程师到现场监督检验,将检验情况填写地基检验表,报请监理工程师复验批准后,方可进行基础施工.5.2.1.2.7开挖和砌筑中认真按测放桩点控制,砌体表面必须拉线立架,保证墙面平整,坡度正确.5.2.1.2.8作好挖基前周围的排水处理.基坑成型后应认真核对,不符合承载力要求及时报监理工程师检查决定后,按可行的方案进行处理,以保证砌筑前的基础最终达到设计标准.5.2.1.3页岩砖砌筑5.2.1.3.1首先,砌筑采用坐浆法进行施工,严禁采用灌浆法进行施工.5.2.1.3.2页岩砖在使用前必须用水湿润,表面如有泥土,水锈,应清洗干净.砌筑沟底前,如基底为岩层,应先将基底表面清洗,湿润,再坐浆砌筑,如基底为土质,可直接坐浆砌筑.5.2.1.3.3由于水沟尺寸厚度较薄,宜选取用适当的页岩砖,并符合规定强度的页岩砖,砌筑时应分层砌筑,每层砌筑前,应先铺砂浆,然后再砌筑页岩砖和填缝,砌体外露面应进行勾缝.5.2.1.3.4各层砌块应安放稳固,砂浆应饱满,粘结牢固,不得直接贴靠或脱空.砌筑时,底浆应铺满,竖缝砂浆应先在已砌砖块侧面镇放一部分,然后于砖块放好后填满捣实.用小石子混凝土填塞竖缝时,应以扁铁捣实.5.2.1.3.5砌筑上层砌块时,应避免振动下层砌块,砌筑工作中断后恢复砌筑时,已砌筑的砌层表面应予以清扫和湿润.5.2.1.4勾缝养生5.2.1.4.1沟体砌筑完毕后,用水泥进行勾缝,缝宽2cm,底部砌筑的页岩砖,可用砂浆找平.5.2.1.4.2在上述工作进行好以后,可根据天气的情况,进行适当的养生.5.2.1.5砂浆试验和报请检验5.2.1.5.1在砌筑页岩砖时,要根据适当的方量或台班数进行砂浆试块的制作.通常情况下以一个台班制作2 组或100m3 制作2 组.试块要在拆模后,立即进行标准养生,到期后,应进行试压,并报请监理工程师进行验收.六、保证质量措施6.1
保证工程质量措施质量保证体系的内容建立质量保证体系,必须和质量保证的内容结合.具体内容和做法如下：6.1.1施工准备过程的质量保证6.1.1.1先期介入.对于业务部门洽谈工程,在磋商进入后期阶段时,公司的技术部、设备部、工程部的有关工程技术人员都应在此时介入,以便全面了解工程全貌,包括设备、材料、工程概况、设计的特点、质量要求等等.这样,便能知已知彼,做到心中有数,为下一步的工作做好了准备.6.1.1.2严格审查图纸.工程承接下来后,在建设单位将有关设计图送公司搞工程预算的同时,公司便要组织有关部门的技术人员对图纸进行认真的审查,以避免设计图纸的差错而给工程质量带来影响,造成损失.通过对图纸的审查,及早发现错误,并采取相应的措施加以纠正.审查时,包括对设计图的不合理的设计,提出修改意见送设计部门进行更改.6.1.1.3编制好施工组织设计.编制施工组织设计前,要反复几次对公司在施工中存在的主要问题和薄弱环节进行认真的分析和研究,分析研究工程的特点,有针对性地提出防范措施,编制出切实可行的施工组织设计,以指导今后的施工活动.这项工作可以在以往施工的基础上开展,如从项目负责人以及施工人员乃至施工队(组)等各方面的实际情况与工程的难度、技术特点等结合起来进行认真的研究和分析,使工程在施工中顺利地进行.6.1.1.4搞好技术交底工作.在下达施工任务时必须向项目经理、施工人员甚至全体施工人员(包括工人)进行全面的质量交底,把有关图纸吃透,使有关人员了解任务的质量特性,做到心中有数,避免盲目行动.6.1.1.5严格设备、材料、构配件等的检验工作.从设备、原材料、构配件等进场开始,就应严格把好质量关,为工程施工提供良好条件.公司规定,对于设备、原材料、构配件等,没有产品合格证的一律不进；没有消防准销证的不进,并按其它有关规定严格加以控制,绝不能让不合格设备、材料以及构配件进入施工现场.为此,公司还制订了一套采购、验收等规章制度加以约束.6.1.1.6施工机械设备的检查维修工作.施工前搞好施工机械设备的检查维修工作,使机械设备经常保持良好的技术状态,不致发生故障,影响工程质量.公司对采用的检测工具如各种仪表仪器等都要求定人保管,定期检查(送标准局核检).避免发生误差而影响施工质量.6.1.2施工过程质量优劣的形成过程,是控制质量的重要阶段,如何搞好这一阶段的质量工作直接影响今后的工作质量.在这一阶段,公司质量保证工作主要抓下列几项工作.6.1.2.1加强施工工艺管理.严格按照审查过的设计图纸、施工组织设计、施工验收规范、施工图集、工艺流程图、施工操作规程施工.坚持质量标准,切实保证各道工序的施工质量.公司根据国标的施工要求,进一步制定了有关施工操作要求,经常对施工人员进行技术培训与考核,不合格的坚决不能上岗作业,并经常予以监督、检查,发现问题立即纠正,以保证施工质量.6.1.2.2加强施工质量的检查和验收.公司坚持质量检查和验收制度,按质量标准和验收规程,对已完工的工程,特别是隐蔽工程及时进行检查和验收.不合格的工程一律不予验收,该返工的坚决返工重搞,绝不留任何隐患,同时做好记录.通过检查验收,促使操作人员高度重视质量问题,严把质量关.质量检查采取工人自检、工人或班组之间互检和专业检查相配合的方法.除此之外,我们还采取每天收工前突击抽检或施工中抽检的方法,时时把质量放在施工中的重要地位.6.1.2.3掌握工程质量的动态.根据施工中有关质量问题的记录,定期召集有关人员进行质量统计分析,找出影响质量的主要原因,总结产生质量问题变化的规律.采用这种质量管理的基本方法,就能针对质量波动的规律,采取相应的对策,有效防止质量事故的发生.6.1.2.4及时完成竣工图,做好竣工验收工作.公司承接工程的最终目的就是向用户提供合格的消防系统工程,工程的竣工验收,即对工程施工的质量的评定与认可,为工程负责,必须认真实事求是地绘制竣工图.严格按照有关验收规范,会同业主以及消防监督部门做好竣工验收工作.6.1.3使用过程的质量保证工程交工后的使用过程,是质量经受考验的阶段,是否真正达到质量要求,也是对我们所施工的工程质量的检验.我们必须保证用户在规定期限内的正常使用所交工的工程,因此,这个阶段我们主要有两项工作要做.6.1.3.1及时回访.工程交付使用后,公司质管办及有关部门组织相关人员对用户进行调查回访,认真听取用户对施工质量的意见,收集有关资料,并对用户所反馈的信息进行认真分析研究,从中发现施工的质量问题,了解用户的要求,采取措施加以解决,同时认真地整理归档,为以后工程施工积累宝贵的经验.工程交工时,公司还派专业人员,培训用户对有关设备的基础知识和操作规程进行技术指导,以便正确使用,不致发生故障.6.1.4质量保证体系的运行质量保证体系是一种科学的质量管理方法与工作程序,在正常运行中,我们将它分成四个阶段,八个步骤来实施,并将各个阶段与步骤紧密地结合起来,周而复始地运转.6.1.4.1实施阶段实施计划是一项认真、严肃的工作,计划能否实施,关键是看如何执行计划.实施阶段只有一个步骤,即：第五步：严格、认真地组织计划的实施.6.1.4.2检查阶段在这一阶段,将计划目标与执行结果加以对比,检查计划实施的效果.检查的目的是为进一步分析与改进提供依据,要求认真具体.哪些做对了,哪些做错了,是计划出了问题,还是执行有偏差,均要求加以分析、研究.这一阶段也只有一步骤,即：第六步：检查计划实施效果.6.1.4.3处理阶段这一阶段主要是总结经验,找出差距,吸取教训.有两个步骤：第七步：总结经验.对于成功的经验,要制定出标准或制度加以固定,以便以后工作中照章行事,避免再走弯路,对于失败和错误,也加以总结,吸取教训,引以为戒,防止以后再发生.第八步：处理遗留问题.把未解决的问题以及新发现的问题,转入今后的循环过程,作为计划目标提出并加以解决.6.2质量、目标本工程质量目标为确保合格工程,争创优良工程.分解工程质量目标：各具体目标落实到个人身上,一次交验率为100%.6.2.1确保进场物资的质量工程上的大宗材料,成品、半成品,构配件及设备,必须要求供方提供产品样本及出厂合格证,试验室按规范抽样试验,对特殊材必须送到市检测中心进行试验,通过试验数据及上述提供的资料,选择最佳的供货单位.进入现场的材料,项目部人员必须配合分公司技术质安科按照分部分项质量标准,严格进行检测试验并加强材料进场验收工作,凡进场的产品与样品质量不符合者,一概拒绝验收.6.2.2严格工序管理对于每道工序施工,都要进行技术交底工作,坚持“自检”、“专检”、“交接检”三检制度,坚持上道工序施工质量达不到优良标准,下道工序不得施工的原则,凡是在交接程度上出现了质量通病,项目经理必须对交接人员进行追查,项目经理不追查责任的,分公司立即追查项目经理的责任.6.2.3技术措施本工程以合格工程为目标,针对工程的具体情况,认真做好施工前技术准备工作,认真领会设计意图并做好图纸会审工作.对于现浇砼结构,应优化砼配合比设计,采用早强减水剂,减少用水量达到降低水泥改善和易性.如我公司中标,我公司将尽快派人员及早开始砼配合比设计及试验工作.加强测量、定位放线的工作,确保轴线、构件几何尺寸及建筑物的垂直度在规范允许范围内.由于土建与水电设备等交叉搭接较多,此项工作尤其应予以重视.七、保证安全措施7.1
安全生产方针针对本工程的安全管理,我们将严格贯彻执行党和国家有关安全生产方针、政策,地方有关法令规定,以及我公司质量体系文件《安全生产管理》方法,“坚持安全第一,预防为主,防管结合”的安全生产方针.7.2
安全生产目标根据国家有关安全指标,结合我公司安全文明生产管理规定,在本工程施工期间我们将杜绝各类伤亡事故和交通事故,杜绝火灾事故和重大设备事故.7.3
完善各项安全生产规章制度7.3.1 制定施工期间年度安全生产生产规划,确立施工期年度安全工作总目标.7.3.2 根据国家颁布的各种安全规程结合自己的实践编印通俗易懂,适合本工程使用的安全防护规程袖珍手册,工程开工前组织有关人员学习安全防护手册,并进行安全作业的考核与笔试,考核合格的职工才准进入工作面工作.7.3.3 建立健全岗位安全生产责任制,层层签订《安全生产责任书》,强化安全责任人的职责,做到“职责分明,分级管理,分层落实”,充分发挥职工的主人翁责任心,真正树立起主人翁形象.7.3.4 实行安全生产奖惩制度,通过严格的检查、考核、评比、重奖重罚,保证安全总目标的实现.7.3.5 坚持贯彻安全生产“五同时”,即在进行生产计划、布置、检查、总结、评比的同时计划、布置、检查、总结、评比安全.7.3.6 制定完善的安全检查制度,实行安全领导值班制和安全工作“三检制”,做到日常监督检查,定期检查,班班自查相结合,及时发现问题及时解决处理.供参考
您可能关注的推广回答者：所在位置：&&&&&&
考虑流变效应的高土石围堰应力变形分析（陆周祺）
来源：人民长江
摘要:位于深厚覆盖层上的乌东德水电站高土石围堰，采用在基础防渗墙上接黏土斜墙防渗，堰体在巨大水头作用下，体内粗粒料的流变对堰体防渗结构的变形与应力将产生较大影响。在模拟堰体填筑、上游拦洪蓄水以及下游侧基坑抽水与开挖等复杂施工过程的基础上，采用可反映变应力作用的土体流变遗传特性的增量模型，并基于由三峡工程二期围堰反演得到的堰体流变模型参数，对乌东德水电站围堰进行了流变有限元研究。结果表明: 土石料的流变对塑性混凝土防渗墙的应力和变形有明显的不利影响，防渗墙与黏土防渗体接头部位位移明显增大，并且局部单元发生剪切破坏。建议在围堰设计中要考虑土石料流变的影响。
关键词:土石围堰; 应力与变形; 流变; 反分析; 乌东德水电站
中图法分类号: TV551．31 文献标志码: A 文章编号:13)07-0082-05
Stress and deformation analysis of high cofferdam considering rheological effect
Abstract: The anti-seepage structure containing cutoff wall and the inclined clay wall built on it was adopted for the high earth cofferdam of Wudongde Hydropower Station built on thick overburden layer．Due to the high water head acting on the cofferdam body，the rheological effect of coarse aggregate of the cofferdam would influence the stress and deformation of the anti-seepage structure．On the basis of simulating cofferdam filling，upstream water storage，excavation and drainage of lower foundation pit，we conducted rheological FEM analysis on the cofferdam．The adopted incremental rheological model can reflect genetic characteristics of soil rheology under varying stress condition，and the parameters of the model was obtained by referring to back-analysis results of Three Gorges Project cofferdam．The results showed that rheology of the earth-rock material had obvious adverse effect on stress and deformation of plastic concrete cutoff wall．Displacement of the joint part of cutoff wall and the inclined clay wall increased obviously and shear failure occurred in some elements．It is recommended to consider the rheology effect of embankment material in cofferdam design process．
Key words: earth-rock cofferdam，stress and deformation，rheology，Wudongde Hydropower Station
在深厚覆盖层地基上兴建挡水围堰，堰体与防渗结构的应力变形状态及地基渗控问题是围堰工程的关键。规划拟建的乌东德特大型电站位于金沙江上，是国家西电东送的重点工程，对于该工程上游围堰而言，覆盖层深度大于60 m，围堰覆盖层以上填筑高度约70m，围堰下游坡脚60 m范围内基坑开挖深度高达83m，堰顶至开挖基面高差153 m，最大挡水水头达150m。目前，这类由深厚覆盖层上填筑的堰体与人工开挖的高边坡共同挡水的高水头围堰，国内外尚无先例。由于工程规模巨大、河床覆盖层深厚，工程设计施工难度大，如何合理预测围堰结构的应力和变形，保证围堰运行安全是设计研究的重点和难点［1-2］。
由于围堰是临时性建筑，运行时间较短，一般认为其流变效应不明显，对围堰结构安全影响较小，已有的关于围堰结构变形与应力分析的文献一般不考虑土石料流变的影响［3-4］。然而，乌东德上游围堰运行时间长达5 a，其堆石密实度相对于一般土石坝也较小，其流变效应将会比较明显，从而引起堰体结构较大的位移变化，特别是对防渗墙的应力变形可能造成较大的影响，甚至危及堰体的安全。本文采用非线性有限元分析方法，并选用能反映变应力作用下土石体流变影响的增量流变模型，对乌东德水电站围堰的应力变形性状进行研究。
1 计算模型
1．1 静应力应变模型
邓肯－张模型公式简单，参数物理意义明确。三轴试验研究结果表明，其对土体应力应变的非线性特性也能较好地反映，本文对于堰体材料和塑性混凝土采用邓肯E-μ模型。
1．2 接触面
塑性混凝土防渗墙与土石料的力学性质相差较大，两者之间的变形可能存在变形不协调现象，两者的接触界面可能存在错动变形。本文设置Goodman 接触面单元反映这种相对变形，其接触面上的剪应力τ与相对位移Ws呈双曲线关系，得到接触面上的切线劲度模量为
式中，K1，n，R'f为模型试验参数; γw为水容重; Pa为大气压; σn为法向应力。法向劲度模量Kn取值: 当接触面受压时取大值，如1×108 t /m，受拉时取小值，如1×102 t /m。
1．3 土石料流变模型
对大坝进行流变分析时，随着大坝填筑高度的增加或水库蓄水水位的变化，坝体计算单元的应力状态也将发生改变，在这种变应力作用下，大坝堆石体的流变必然具有继效特性［5］。
以应力全量形式推导的流变模型，由于与加载应力路径无关，虽能符合特定试验条件下的试验现象，但在模拟土石坝的增量荷载时，这类模型不能考虑该级增量荷载之前的历史应力作用下已经完成的部分流变，也即无法考虑堆石体流变的遗传特性，难以准确计算土石坝的流变性状。
由河海大学朱晟提出的7 参数增量流变模型，在考虑应力状态的同时，又与应力路径相关联，能准确反映出堆石体流变的遗传效应，从而正确分析堆石体流变特性对大坝结构性态的影响。本文为合理预测围堰的结构性态，选用增量流变模型模拟堆石体的流变，计算公式如下(推导过程略) :
式中，σv、σs分别为体积应力和广义剪应力; S 为应力水平; t 为时间; ζi为划分的各个时刻; ks，ns，kv，nv，RSf，c，α为模型参数。
2 应力变形数值分析
2．1 施工顺序与网格单元划分
乌东德围堰上游坡比1∶2．25，下游坡比1∶1．75，上下游坡平台宽5 m，堰项宽10 m，竣工期水位829．7m，调蓄水后水位874．1 m，堰顶高程876．0 m。围堰堰体采用石渣、石渣混合料、混合料、大块石填筑。堰体材料分别为: ①地基; ②～④覆盖层; ⑤防渗墙; ⑥抛填砂砾料; ⑦截流堤堆石; ⑧抛填混合料; ⑨碾压混合料; ⑩黏土心墙。断面如图1 所示。
图1 乌东德水电站深厚覆盖层高土石围堰典型断面
计算中模拟的施工顺序为: ①围堰的地基初应力模拟→②分4 级填筑截流堤至806 m高程→③水下分6 级填筑上游砂砾石料与混合料至833 m高程→④水下分4 级填筑下游石渣混合料至829 m高程→⑤施工塑性混凝土防渗墙→⑥下游分4 级抽水至地表806 m高程→⑦水上分8 级填筑下游石渣混合料至857．2 m高程→⑧水上分7 级填筑黏土斜心墙及上游面石渣混合料至857．2 m高程→⑨围堰分级蓄水至874．1 m高程，同时下游降水和基坑开挖至建基面。
结合围堰断面的施工分级，其有限元计算剖分网格参见图1，共剖分节点总数1 754 个，单元总数1 711个，其中Goodman 无厚度单元112 个，沉渣单元2 个。每级施荷分多个荷载步，采用中点增量法求解非线性平衡方程。
2．2 计算模型参数
2．2．1 静力参数
堰体材料的邓肯E-μ模型参数，主要参照三峡工程二期围堰堰体复核与验证分析采用的参数选定［6］。覆盖层参数为设计提供的室内大型三轴试验成果见表1、2。其中，接触面的摩擦角θ取11°，凝聚力c 取0kPa，破坏比Rf取0．75，剪切劲度基数Ks取10 000，法向劲度基数Kn取1×108，剪切劲度指数ns取0．65。
表1 围堰材料E-μ参数
表2 围堰材料力学参数
2．2．2 流变参数
由于乌东德水电站堰体材料的邓肯E-μ模型参数，主要参照三峡工程二期围堰堰体复核与验证分析采用的参数，故在有限元分析时可认为其堆石材料性质较为相近，流变参数也较为相似。因此乌东德水电站堰体堆石料的增量流变模型计算参数，可采用由三峡二期围堰原型观测资料反演所得到的流变参数［7］。
三峡二期围堰上游土石围堰采用风化砂及石渣堰体，堰顶高88．5 m，混凝土防渗墙厚1．0 m，于基岩以上的左右岸漫滩段为单墙，床深槽段为双墙，长约162．0 m，两道墙中心距6．0 m，渗墙顶高73．0 m(右岸连接段长275 m，墙顶高79．0 m) ，墙顶以上接土工膜防渗。
其围堰施工顺序模拟如下: (1) 计算覆盖层自重;(2) 抛填水下堆石体至高程69 m; (3) 抛填过渡带至高程69 m; (4) 抛填风化砂和右上角石渣至高程69m; (5) 抛填上游坡面石渣至高程69 m; (6) 水上干填风化砂、石渣并碾压至高程73 m; (7) 在高程73 m平台上建上游防渗墙; (8) 填筑碾压上游子堤至高程83．5 m; (9) 围堰度汛挡水，基坑开始限制性抽水，上游水位由69 m上升至75 m，下游基坑水位由高程69m抽水至40 m; (10) 在高程73m平台上建下游防渗墙; (11) 填筑碾压至堰顶高程88．5 m; (12) 围堰进入运行期，两墙分担水头，上游水位升至高程85m，基坑抽水至基岩面，两墙间水位维持在40 m高程。结合围堰断面的施工分级，将设计断面离散成712 个单元，876 个节点。反演计算过程中，材料的E-μ模型参数采用基于室内三轴试验和增量时段填料参数反分析结果［8］。
现场获取的围堰变形观测值包括瞬时变形和流变变形，为获取较为准确的堆石料流变参数，需将流变分量从总的变形中分离出来，在此基础上通过反演分析得出流变参数。适合于分析的时段最好选在荷载基本不变的时期，此时瞬变变形已经完成，反演得到的流变参数比较可靠。根据监测资料，在1998 年6 月30 日至1998 年7 月13 日之间，围堰填筑高度与水位基本不变，因此，把这段时间内产生的位移增量作为实际流变，对流变参数进行反演计算。
针对增量流变模型进行参数反演时，各参数的取值范围如表3 所示［9］。运用免疫遗传算法对增量流变模型的7 个参数进行反演［10］，所得参数如表3 所示。
表3 增量流变模型参数的变化范围及反演所得流变参数
图2 为采用表2 所示的反演流变参数进行大坝施工仿真计算得到的典型测点的位移过程线， IN01EWS，IN02EWS 所测位移分别是第一和第二道防渗墙的最大水平位移。从图2 中可以看出，计算所得测点位移与实测位移基本一致。在1998 年6 月30 日至1998年7 月13 日期间的IN01EWS， IN02EWS 测点的位移增量为50 mm与55 mm，计算位移增量值为49 mm与52 mm，两组位移差别较小，说明反演所得流变参数能够有效反映围堰流变特性。
图2 典型节点变形时程
2．3 计算结果分析
2．3．1 考虑流变效应的围堰应力变形分析
流变的大小与时间有关，在程序计算时考虑的流变时间为5 a左右，从围堰中取出节点1 652 与1 051，分析其随时间变化的过程，此时所得流变已趋于稳定。
(1) 围堰堰体土石料的变形与应力。受上游挡水水压力作用和下游基坑抽水的影响，围堰向下游水平位移最大值为38．6 cm，由于材料的泊松效应影响更大，堰体内的黏土防渗结构仍然向上游方向移动，向上游最大值为6．4 cm。围堰整体表现为下沉，从计算中可以得出堰体的最大竖向位移是121．3 cm，位于839m高程，约占堰体高度的0．97%。
图3 为堰体的主应力等值线分布。堰体大主应力分布基本平行于外坡，最大值为3．63 MPa，小主应力最大值为1．55 MPa，位于围堰防渗墙的底部下游侧附近。在防渗墙两侧，堰体的主应力有明显的不连续现象。
图4 为堰体的应力水平等值线分布。由图可见，防渗墙周围土体受剪切作用更为明显，剪应力水平较高，防渗墙与黏土防渗体接头部位局部单元发生剪切破坏。除了防渗墙周围外，整体上应力水平都较低，围堰处于安全状态。
图3 上游874．1 m水位时围堰主应力分布(单位: MPa)
图4 上游874．1 m水位时围堰应力水平分布(单位: MPa)
(2) 塑性混凝土防渗墙的变形与应力。图5 为塑性混凝土防渗墙的变形沿高程的分布。防渗墙在水荷载和土压力的共同作用下，在水平方向向下游移动，最大值为77．2 cm，位于797．4 m高程; 铅直方向表现为沉降变形，最大值为89．8 cm，位于822．1 m高程。
图5 塑性混凝土防渗墙变形分布
图6 为塑性混凝土防渗墙上下游面的应力水平沿高程的分布。防渗墙应力水平最大值为0．94，位于防渗墙底部的下游侧单元，而其他位置一般均小于0．9。
图7 为塑性混凝土防渗墙上下游面的大小主应力沿高程的分布。在墙体中部，上、下游面的大小主应力非常接近，但在墙体两端则有所区别，其极值位于防渗墙下游面的底端靠近基岩处，大主应力量值为11．44MPa，小主应力量值为2．30 MPa。从围堰与防渗结构的应力与变形状态分析，围堰处于安全状态。
2．3．2 不考虑流变效应围堰应力变形分析
不考虑流变效应对围堰进行有限元计算，其结果与考虑流变效应对比分析如下。
(1) 围堰堰体土石料。不考虑流变，堰体的最大竖向位移为99．2 cm，仍位于堰体约1 /2 坝高附近，位移减小22．1 cm，由流变引起的竖向位移约占坝体竖向位移的18%; 水平位移向上游最大值为5．8 cm; 向下游最大值为33．8 cm，较不考虑流变效应减小10%。堰体最大主应力极值为3．53 MPa，最小主应力极值为1．41 MPa，略有减小，变化均小于1%，可认为基本不变。应力水平极值为0．95，变化也较小。可见，流变效应对堰体土石料位移有较明显的影响，而对应力和应力水平的影响则较小。
图6 塑性混凝土防渗墙应力水平分布
图7 塑性混凝土防渗墙主应力分布
(2) 塑性混凝土防渗墙。防渗墙水平位移向下游最大值为56．7 cm，竖直沉降最大值为43．1 cm，都靠近防渗墙顶部，虽然防渗墙位移沿高程分布规律大致相似，但是数值发生明显变化，特别是竖直位移，由堆石流变引起的位移占竖直位移的52%，这是因为围堰堆石体在高围压作用下产生流变而出现较大的体积收缩，引起防渗结构出现较大挠度变化。防渗墙大主应力极值为10．80 MPa，小主应力极值为1．84 MPa，都位于防渗墙底部，从图7 中看出应力都明显增大，而分布规律沿高程变化不大。因为防渗墙采用邓肯E-μ模型进行模拟，故位移增大，应力也相应增大。应力水平最大值为0．91，略有降低。
从围堰和防渗墙的位移、应力对比情况来看，不考虑流变效应下围堰位移和防渗结构变形、应力计算值都较小，尤其是防渗结构位移，而较小的计算值将会导致围堰设计偏于不安全，不能保证围堰运行期的安全。
针对乌东德水电站围堰，从堰体和防渗墙的应力与变形状态计算结果看，围堰堰体与其防渗结构的变形基本协调。考虑流变影响，堰体与防渗墙的变形增大，防渗墙的应力增加也较为明显，防渗墙与黏土防渗体接头部位发生局部剪切破坏。高土石围堰堰体的流变变形对围堰整体和防渗结构的运行性态有着明显的不利影响，进行应力应变分析时考虑堰体流变变形是完全必要的，设计时应考虑这一不利因素。
［1］汪明元，陈敬虞．高水头下深厚覆盖层高土石围堰应力变形分析［C］∥第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集，昆明，2006．
［2］夏仲平．水利工程施工围堰技术进展［J］．人民长江，2005，36(11) ．
［3］王学武，党发宁．深厚复杂覆盖层上高土石围堰三维渗透稳定性分析［J］．水利学报，2010，(9) ．
［4］张小平，包承纲，张劲松，等．三峡工程二期围堰防渗墙变形规律及运行状况分析［J］．水利学报，2000，(9) ．
［5］范广勤．岩土工程流变力学［M］．北京: 煤炭工业出版社，1993，(8) ．
［6］戴会超，曹广晶，包承纲，等．三峡工程导截流及深水高土石围堰研究［M］．北京: 科学出版社，2005．
［7］冯兴常．三峡二期围堰工作性态分析及变形预测［J］．中国三峡建设，2000，(5) ．
［8］张小平，包承纲，施斌，等．三峡二期围堰填料参数的反分析［J］．岩土力学与工程学报，2001，(9) ．
［9］冯兴常，於三大．三峡二期围堰安全监测施工新技术及成果分析［J］．大坝与安全，2004，(4) ．
［10］张美英．基于免疫学原理的遗传算法在土石坝反分析中的应用［D］．南京: 河海大学，2006．
作者简介:陆周祺，男，硕士，主要从事土石坝等水工岩土方面的研究。