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广西某矿区江湾排泥库东库段岩溶处理(防渗铺盖、反滤铺盖、溶洞处理、落水洞处理)工程施工组织设计

铝业铝土矿一期德保矿区江湾排泥库，位于德保县马隘乡江湾村西北角，座落在江湾村西北方向的洼地中，江湾排泥库主要工程有一个碾压堆石坝（1#坝），一个浆砌块石坝（2#坝），一个内坝，内坝将库内分成东西库区。库内有岩溶治理及铺盖，环库库周公路等。东库区由内坝、1#坝、2#坝之间的大洼地组成。

由于江湾排泥的施工图阶段详细勘察尚未进行，岩溶处理所需资料尚不齐备，为保证整个铝工程进度，设计是暂按同类工程类比完成的，因此在工程施工中，随溶洞落水洞的探察和施工开挖，设计会作相应的修改。江湾库的初勘报告仅提交了5个溶洞的调查素描图，主要有水平廊道状溶洞、连通型落水洞、小型隐伏型溶洞、蜂窝状溶蚀漏斗以及岩溶塌陷状漏斗等型式。随着施工的进行和地表的揭露，溶洞的数量和型状在施工中将会增加。

工程施工的主要内容：本标段主要包含防渗铺盖、反滤铺盖、溶洞处理、落水洞处理、通气管等施工项目。

防渗铺盖设置在库底平缓地带的破碎带及隐伏岩溶区上。在防渗层施工前对场地除灌木杂草、清挖腐植土30㎝、打石芽爆浮石、进行溶洞填堵处理，进行素土清基整平压实后，进行防渗膜铺设，最后在防渗膜上铺设30㎝素土保护层。

反滤铺盖设置在山坡的破裂带区域。在反滤层施工前对场地除灌木杂草、在原始山坡上打石芽爆浮石、进行溶洞填堵处理GBT 2816-2014 井用潜水泵.pdf，然后用人工找平后，在人工找平的山坡上铺一层20㎝厚砾石找平层后进行土工布铺设，然后在土工布上铺设30㎝素土保护层。

3、溶洞处理、落水洞处理

一般在溶洞、落水洞深入内部在垂直通道下部明显缩小处或分成多处支洞的叉口处用块石堵塞，根据情况作封闭式或反滤式封堵，洞内充填块石、碎石，洞口再作第二道处理。为防止气爆，除少数连通不好的小洞外，库内大中型溶洞、落水洞均设置通气管直通终期库面上。

江湾排泥库位于广西德保县马隘乡江湾村，是氧化铝铝土矿一期德保矿区的排泥库。属亚热带气候，夏季炎热，雨量充足，年平均气温20度；年平均降雨量1614毫米；5～8月（雨季）月平均降雨量300毫米；地震烈度七度。

全库地貌形态为中、低峰林洼地，岩峰多悬崖陡壁，坡地多岩石裸露、断层、裂隙、溶沟、溶槽纵横交错，溶洞落水洞星罗棋布，洼地底部为第四纪覆盖层，洼地无地表水系。

根据长沙有色勘察院2004年10月提供的《江湾排泥库岩土土工程初步勘察报告》中对江湾排泥库区地质情况的论述为：

1、库区地质构造纵横交错，由褶皱和断层将库区纵横切割成棋盘式的构造格局，节理裂隙极为发育，形成网状节理裂隙系统。

2、由于库内棋盘式的构造以及易溶碳酸盐岩的存在为岩溶发育提供充分的条件，致使地表、地下各种岩溶状态较为齐全，形成岩溶十分发育的特点，初勘已发现溶洞落水洞数百个,但无详细的平剖面图。

3、库区位于区域地下水的补给与径流区，地下水主要为构造裂隙水和岩溶裂隙水，大气降雨通过落水洞，溶洞、溶蚀裂隙等直接迅速流入地下消失，实验结果，库内地下水以不同流速，向库区四周渗流，水力联系十分通畅复杂，不论是库底还是库岸岩层的透水性极不均匀。

4、库内存在塌陷漏斗和隐伏岩溶，连库后可能产生塌陷或陷落，构成大的渗漏通道，而导致泥浆的大量漏失，将直接或间接地影响到当地居民的生活用水的水质，也将对周围农田造成污染。

5、库区内岩溶发育复杂，即使对地表岩溶采取一定的防渗处理措施，由于库内隐伏岩溶可能产生的榻陷和陷落，限于目前勘察手段难以查清和预测，必须加强在施工过程中以及在生产使用过程中，库内渗漏异常情况的观测与警报，并及时采取相应的处理措施。

该工程的环境保护问题，主要是排泥库泄漏对环境的影响。分析泥浆泄漏的原因有：1、陷伏岩溶的塌漏；2、遗漏处理岩溶的泄漏，包括遗漏处理的洞子和处理不到的零星裂隙；3、处理不当或因处理质量问题而泄漏。对第一种情况通过施工中可以做到尽可能地少一些，第二种情况通过努力可以做到不遗漏洞子，零星裂隙不可避免但可以及时处理。第三种情况，在勘察、总包单位、监理、施工几方面相互密切配合，认真细致、精心施工，是完全可以避免的。

排泥库地处岩溶发育地区。排泥库即利用了两个大型岩溶洼地，洼地周边为石灰岩山头，山体本身是稳定的，由于岩溶发育，大部山岩裸露，峰壑峥嵘、溶沟、溶槽、溶蚀裂隙中残留腐植土，洼地里无地表水系，长年缺水。

在洼地建库：1、将矿泥储存起来不让流失，本身是一项水土保持工程；2、在建库过程中筑坝不用土料，库内岩溶处理设防渗铺盖需用部分土料，也是取自库内，用在库内，不取库外的土。清基土全部用在库内作为两类铺盖的保护层，也不向库外堆放，不影响周边环境；3、筑坝所用石材选自库区附近，材质好，相对集中的石灰岩山头，而不采植被较好的缓坡山地，这样剥离土少，材质好，也便于采石和运输，比较集中采场面积小，同时注意采石边坡坡度适宜，自然稳定，采石将剥离土运回覆盖坡面。

3、项目经理部各职能部门的岗位职责

项目经理，对工程全面负责，要保证施工项目按照与总包单位签订合同时规定的目标高速优质低耗地完成。在整个子项工程有用人决策权、财务决策权、进度计划控制权、技术质量决策权、设备和物资采购决策权。

施工作业队，是根据本工程项目的特点而划分，具体分工如下：土方施工队负责土石方挖运及回填；平整压实工作；设备维修组负责工程机械的维修及保养工作；溶洞施工队负责整个工程项目的各种类型溶洞、落水洞的施工；防渗、反滤铺盖施工队负责整个工程项目的防渗、反滤铺盖的施工。

1）总则：“四全三优先”全公司参加、全力以赴、全面保证，确保江湾排泥库东库段工程施工优良；人力、财力、物力优先。

2）施工机具、设备、周转材料劳动力大投入，集中力量打歼灭战。

3）项目法施工管理，项目经理是施工中第一责任人，由项目部解决施工中的重大问题。

强化全员质量、安全、文明意识，确保质量优良，各道工序严格按工程标准施工，精心组织，精心管理，确保工程形象进度，实现江湾排泥库东库段工程按合同工期交工，杜绝一切大小安全事故，推行标准化管理，搞好现场文明施工，积极采用新技术，新工艺、争时间，保进度。

1）质量目标：保证工程质量合格率100％，工程优良率80％以上。

2）工期目标：精心组织、精心施工、确保江湾排泥库东库段工程按合同工期480天完工。

3）安全目标：杜绝重大安全事故，把各种安全隐患消灭在萌芽状态。

4）进一步健全质量安全保证体系，提高综合经济效益，保证施工安全和现场文明。

5）协作配合，施工中密切注意和总包单位、监理单位建立良好协作关系

6）文明施工：以创建文明施工工地为目标，在醒目的位置布置好五牌一图、各种安全警示牌；临时设施，机械设备和材料堆放整齐规范，在施工过程中，尽量不损坏库周农作物及村民利益。

7）服务目标：以使业主满意为目标，积极认真作好竣工验收后的回访工作。

本工程原则按“先地下、后地上，先反滤、后防渗，先上游，后下游”的原则精心组织施工。施工中要做好项目的穿插配合，充分利用平面空间和时间组织流水施工。

施工段的划分要便于开展施工、便于管理，又要便于施工用材料运到位，各个施工区之间易于联系。根据现场特点，拟以库区上下游中线为界，北侧分为A施工区和C施工区，南侧分为B施工区和D施工区共四个区，采用平行流水法施工。为了保证施工车辆畅通，库区施工采取从最里端向外出口端倒退施工，里端已施工完土工合成材料并铺上保护层的库区施工车辆不得再通行。施工期间要加强管理，保证每个施工段均能按期完成施工任务。各施工段的划分详见“施工平面布置图”。

4、投入主要机械设备（下表）

5、劳动力投入（下表）　

2005年8月1日至2006年9月30日完成库区溶洞处理及反滤铺盖，2006年10月1日至2006年11月30日完成库区防渗铺盖。整个库区详细的施工进度计划见“施工进度计划网络图”（附图）

江湾排泥库东库段土石方工程量大、溶岩治理复杂，要确保工程如期完成，做好前期施工准备工作至关重要。

1）组织现场技术人员和业务骨干认真学习图纸和技术资料，熟悉和掌握技术标准和技术规范及操作规程，使其对本工程的质量和工期要求有高度的重视。

2）参加设计交底和图纸会审，并着重解决以下几个问题：设计依据与施工现场的实际情况是否一致；施工图纸相互之间有无矛盾，图纸说明是否齐全；图纸上的尺寸、高程、轴线、工程量的计算有无差错、遗漏和矛盾。

3）编制各类溶洞及各型铺盖分项工程的施工方案，并层层落实做好施工技术交底和安全技术交底

4）对复杂部位和关键工序，制定详细、严密的施工技术方案用以指导施工，并报总包单位和监理工程师审批。

进行施工和验收标准及规范的教育，树立创建优质工程的思想，并以此严格要求自已，约束自已的行为，做好每一项工作，把好质量关。

进行安全操作规程教育，注意施工安全，特别是交叉施工现场要有醒目安全标志。

进行文明施工教育，防止施工给当地造成污染。

为保证质量和安全生产必须要求执证上岗。

3、做好施工测量控制坐标桩的交接工作

进行控制点坐标的交桩和护桩，与总包单位联系水准点的位置和高程，设置工地永久性经纬坐标、水准坐标和建立工地测量控制网。测量过程中发现有与实地不符的，应详细做好测量资料，上报总包单位和监理工程师审核、批复。

1）施工砼、砂浆配合比试配

根据本工程的特点，确定各种原材料场后，由具有丰富施工经验的试验工程师主管，配备二名试验工配合在监理工程师见证下取样送到有资质的试验室进行各种砼、砂浆配合比的试验。

开工前先对填筑材料进行试验，并对砂、石、水泥、钢筋等原材料按施工规范的要求进行检验，为施工提供合格材料依据。对甲供材料要配合总包单位作好检查和接收工作，保证本工程用的材料都是合格产品。

根据施工预算的工料分析，按照施工进度计划的使用要求，及时做好各施工阶段材料的需用计划和采购计划，随时注意市场行情，及时组织货源，签订签订供货合同。对于要从外地采购的材料及需预制加工的材料更要及早提出计划，保证按时供应。对甲供材料要按月或旬向总包单位提供各施工阶段材料的需用计划。

根据本合同段的特点，不需用大量的机械设备和运输车辆。根据施工进度情况，制定周密的计划，分期分批地组织进场。

1）施工现场勘察：主要了解施工现场的地形地貌、地质、水源、电源、交通、附近的施工用料源等情况。

2）组织人员，联系并平整搅拌场、堆料场，安装好施工设备，接好现场临时用水、用电线路。

3）修好现场的施工便道，保证物资能顺利进出场地，施工便道以尽可能利用已有道路为原则。

4）根据施工图纸和征地红线范围，与有关人员到施工现场一一核实，并绘出地界和设立标志桩。

5）对施工现场内的各种障碍如坟墓、果苗、树木、各类农作物等进行调查，报总包单位及监理工程师进行核实，并积极配合总包单位对上述障碍物的清除工作。

1）生产生活设施及施工便道

江湾排泥库，地处山地，目前尚无生产生活大临所需的坪地，只有一条从多雅村到库区的机耕路（宽约3m），在施工前必须先修整该条机耕路，作为材料、施工设备进入现场的通道。机耕路从多雅村口到1＃坝体长约1km，修整时路基加宽到4.5m，路面铺设碎石20cm。同时在库周公路值班室附近修筑施工所需工棚。为以后的建安工程创造好的施工条件，确保工程顺利进行。

江湾排泥库的高位水池正在修建，水池完工后直接从接入点接入，能保征施工及生活用水的正常供用。

目前在库周公路值班室附近有一台10KVA变压器，施工时再结合现场的实际情况，增设各临时用电接入点作为施工与生活用电。

江湾排泥库区已覆盖手机信号，通讯方便。

第四章施工方案和主要施工方法

这是一项看不到工程量，做起来必须投入大量人力，但又不能搞大军团作战，施工要求认真细致，责任心强的工程，因为它是关系到该排泥库设计和施工成败的关键性工程，工程地质复杂，工程分布面广、量大，是该项工程的特点，有部分地区岩溶情况还待边施工，边探明，边处理，所以施工时需要专门派一名地质技术人员负责及时向总包单位和监理工程更是师反馈情况或提供地质素描资料，严格按现场提供的设计图施工。在所有溶洞，落水洞洞口处均须架设施工操作平台，洞内根据各类特征，依照各段层施工顺序，从上至下依次做好洞口上空运输跳板的搭设。

一）、溶洞塌陷的处理措施

1、该型状溶洞特点：从外型看象一个长方形漏斗，长宽约为58.5m×24.5m，溶洞洞口被表土覆盖或已露出部分基岩。施工时清除塌陷范围内的粘土、浮石和节理裂隙发育的岩石至基岩。落水洞清除至洞内地下水出露，经清基至地下水标高时，洞底仍被泥土充填，层厚不详。距地下水5m左右洞周三面围岩较完整，另一面出露部分孤石，石缝间被泥土充填，厚度不详。如继续向下清除所充填的泥土，遇地下水难度较大，而被泥土充填的一面洞壁上覆土层厚达30m，如果清除则难度更大，工程量大。

2、处理时采用在距地下水标高约5m高处设“L”钢筋混凝土挡板，挡板嵌入洞壁基岩0.7m。水平板上设渗水孔和预埋通气管。在垂直挡板后的打入Φ50PVC集水管，水平向间距0.5m，垂直向间距1.0m，梅花型布置。集水管通长开孔，每周不少于4个，梅花型布置，间距5cm，管外及管口包两层400g/m2土工布，用细尼龙绳扎紧。集水管伸到“L”型挡板外边缘。

3、由于该洞口的大块岩石为浮石且较大，而且上覆盖层较厚，为安全起见，嵌入洞壁基岩0.7m水平向挡板支座采用人工凿毛，严禁放炮。

4、埋设通气管时,用管箍固定于洞壁,下端与砼挡板中预埋通气管焊接,上端伸出地表与上引通气管相接。施工时通气管应加强保护，严防堵塞各破坏。

5、洞内以块石充填密实至标高，顶设地表反滤层，块石充填以上至地面部分，在四周坑壁设排渗管网。排渗管网采用Φ50软式透水管，水平向各垂直向间距均为2.0m，软管下端至土、石分界处后伸入所回填块石内2.0m。

6、洞内反滤层结构层（自上而下）：块石分层填筑密实

碎石δ=300，d=20～100

砾石δ=300，d=5～10

土工布（400g/m2）

砾石δ=300，d=5～10

碎石δ=300，d=20～100

二）、水平廊道状溶洞的处理措施

1、用人工将溶洞内松散的土石挖除干净。

2、在洞底溶蚀裂隙处采用混凝土塞堵塞，混凝土塞内侧用M5砂浆砌块石挡墙代替模板，外侧端立模中间浇C15砼，砼塞内埋设D25×5进出水管，管两端用土工布包裹，粗尼龙线扎紧。

3、埋设通气管：通气管用D108×5钢管制作，安装时用管箍将管固定在洞壁上，并将管伸出地表，与上引通气管相接，施工过程中要随时保护好通气管，防止通气管遭损坏或堵塞。另外通气管应与底部的砼塞预埋钢管焊接。

4、洞底部细小通道用大块石卡堵后设置碎石，砾石土工布反滤层。土工布与通气管和洞壁相接处要搭接30cm，以防渗漏。洞底反滤层施工完后，用块石分层将溶洞填充密实并填至洞口，洞口以上设地表反滤型铺盖。

5、施工时，应严格按施工规范和设计图纸施工。

6、洞内反滤层结构同“一）”第6点。

三）、连通型落水洞的处理措施

1、由于连通型落水尚未理分布较复杂，须仔细勘察后定出溶洞处理开挖范围，清除洞口及洞内松动、倒挂及尖突岩石，清除洞内积土、浮石等杂物。为便于施工，对洞中较窄部位的洞道可适当开挖扩大至1m×1m。为降低施工难度、降低成本，开挖出的石方可就地堆放，用于溶洞回填处理。

2、埋设通气管：用管箍将通气管固定在连通洞中最深的洞壁上，伸出地表与上通气管相接。通气管应埋入底部反滤层以下。溶洞填埋时要注意保护通气管，严防堵塞。

3、在洞底部较细的小洞道处，设置砼塞，中间设D25管通气。

4、溶洞填埋时，洞底部细小通道用大块石卡堵后，用碎石、砾石、土工布等设反滤层。注意土工布应与通气管和洞壁相接处搭接30cm，防止渗漏。洞底反滤层作完后，洞内用块石分层密实充填至洞口后，洞口上设置地表反滤型铺盖。

5、溶洞处理要严格按设计要求和规范要求进行施工。

6、洞内反滤层结构同“一）”第6点。

四）、小型隐伏岩溶处理措施

1、将隐伏的岩溶位置定出后，清除洞口及洞内松动、倒挂及尖突岩石，清除洞内积土、浮石等杂物。并顺岩溶通道追踪开挖石方，一直挖至通道明显缩小处为止。挖出的石方就近堆放，用于溶洞回填处理。

2、埋设通气管：用管箍将通气管固定在连通洞中最深的洞壁上，伸出地表与上通气管相接。通气管应埋入底部反滤层以下。溶洞填埋时要注意保护通气管，严防堵塞。

3、洞内通道明显缩小处用块石卡堵后，在块石卡堵层上用碎石、砾石、土工布设反滤层，然后用块石分层密实充填溶洞至洞口，洞口上设地表反滤型铺盖。土工布与通气管和洞壁相接处应注意搭接30cm，严防渗漏。

4、严格按设计图纸施工。

5、洞内反滤层结构同“一）”第6点。

五）、隐伏溶洞处理措施（采用做排水井措施）

1、该溶洞一般由主要漏水洞和裂隙漏水洞组成。

2、施工时将洞口淤积的土石清除后，顺着岩溶通道、裂隙方向及水流方向追踪揭露开挖石方，主要漏水洞及裂隙漏水洞开挖至集中漏水洞，施工中洞四周松动的岩石、突出的岩石要挖除。

3、在裂隙漏水洞的洞底蚀裂隙处采用混凝土塞堵塞，混凝土塞内侧以M5砂浆砌片石挡墙代模板，外侧端立模中间浇筑C15混凝土，中间埋设D25×5进出水管，两端用土工布包裹。混凝土塞上设反滤层，反滤层上用块石回填密实，在原地面洞口设地表反滤层。

4、在主要落水洞口短边处现浇C20钢筋混凝土挡板；长边处在洞内在明显低畦的部位用块石填平且上面用C10砼找平后，在洞内现浇钢筋混凝土排水井，排水井井座底部预埋排水管。通气管埋设在排水井外壁，用管箍固定于井壁上，伸出地表与上引通气管相接。通气管应加强保护，严防堵塞和破坏。

5、洞底部细小通道用块石卡堵后用碎石、砾石、土工布作底部反滤层。土工布与通气管和洞壁相接处要搭接30cm，防止渗漏。然后，洞内用块石充填密实至洞上，上设地表型反滤铺盖。

6、洞内处理完成后，在洞口处按设计图纸要求作现浇钢筋混凝土排水井，排水井施工要严格按设计图纸和施工规范执行。

7、洞内反滤层结构同“一）”第6点。

六）、蜂窝状溶蚀漏斗处理措施

1、将蜂窝漏斗的岩溶位置定出后，并顺岩溶通道追踪开挖石方，一直挖至通道明显缩小处为止。挖出的石方就近堆放，用于溶洞回填处理。清除洞口及洞内积土、浮石等杂物。

2、埋设通气管：用管箍将通气管固定在洞壁上，伸出地表与上引通气管相接。通气管应埋入底部反滤层以下。溶洞填埋时要注意保护通气管，严防堵塞。

3、洞内通道明显缩小处用块石卡堵后，在块石卡堵层上用碎石、砾石、土工布设反滤层，然后用块石分层密实充填溶洞至洞口，洞口上设地表反滤型铺盖。土工布与通气管和洞壁相接处应注意搭接30cm，严防渗漏。

4、严格按设计图纸施工。

5、洞内反滤层结构同“一）”第6点。

二、库区铺盖的施工方法

库区铺盖有二种铺盖形式：防渗型铺盖，反滤型铺盖。在库区边坡设反滤型铺盖，在库底设防渗型铺盖，铺盖施工前认真细致地处理好溶洞、落水洞，方可进行铺盖施工，以确保工程安全。同时要做好两种铺盖结口处的施工。

1、防渗型铺盖施工适用于库底周边老土厚度在0.3m以上的区域，根据防渗铺盖范围平面图，采用探槽或挖井的方式落实下伏土层的厚度，其厚度必须满足采用防渗型铺盖下伏土层的厚度，方可采用此类型式铺盖。

2、防渗型铺盖的施工顺序

落水洞、溶洞、塌陷处理→清除表面灌木杂草→采用人工清理腐植土，深度0.3m→打石芽、爆浮石→素土找平，采用70t振动压路机碾压密实，密实度要求达到95％（30cm以内）→铺设防渗土工膜，膜焊接，布缝接→人工铺设保护层，厚度0.3m。

素土找平施工过程中，要用水准仪测量坡面的平整度和坡度，人工修整达到设计要求，采用70t振动压路机先静碾后振动碾压，要求提前洒水，达到最佳含水量时方可碾压。碾压要求轮迹重叠至少30cm，碾压完成后现场每50米抽点取样，检测密实度是否符合设计要求，设计要求密实度为95％，对不合格区段要继续碾压，检测合格后才能进行下道工序。

4、为尽量减少工作量，施工时分区段轮流施工，清基过程中的腐植土分区集中堆放，以备用作铺盖保护层。

土工膜采用CGA2A11000／0.6－4复合土工膜，其主要技术参数及性能指标：

监理单位在第一次工地会议上的发言草稿.pdf①断裂强度（双向）不小于18kN/m；

②断裂伸长率（双向）不小于70％；

③CBR顶破强度不小于3.0kN；

④耐静水压不小于1.2MPa。

土工膜进场后进行取样试验闽2016-G-125：福建省静钻根植复合配筋先张法预应力混凝土管桩现行.pdf，各样技术指标符合要求后，才能允许使用。

6、土工膜施工工艺应按以下顺序进行：

7、土工膜施工应注意以下事项：