仙游抽水蓄能电站土石方明挖工程施工.docx

仙游抽水蓄能电站土石方明挖工程施工
1 概述
⑴　主坝、虎歧隔副坝、湾尾副坝坝基土石方明挖；
⑵　上水库进/出口土石方明挖；
⑶　库区清理、库内拦渣坝及库内石料场土石方明挖；
⑷　坝顶公路路基土石方明挖；
⑸　坝后弃渣场及排水系统土石方明挖。
上库主体工程土石方开挖工程量，见表9-1。
表9-1 　　　　 上库主体工程土石方开挖工程量表
序号
项目名称
单位
工　　程　　量
土方开挖
土方槽挖
土方清理
石方开挖
石方槽挖
1
主坝
m³
219894

71868
517
2
虎歧隔副坝
m³
40115

3341

3
虎歧隔副坝段库岸防护
m³
22566

1877

4
湾尾副坝
m³
9196

0

5
导流工程
m³
12300

16002

6
上水库库区
m³
1226859
10000
437620
110056
2600
7
库内拦渣坝土方开挖
m³
19283

0

8
坝顶公路
m³
231898

1020
203679

9
上水库进/出水口
m³
104371

243533
25232
10
坝后弃渣场及排水系统
m³
15432

8231

11
弃渣场防护
m³
26332

0

12
石料场开采
m³
377895

1166690

合 计
m³
2306141
10000
438640
1825277
28349
⑴ 施工道路布置难度大是上水库土石方明挖的第一大特点
施工道路对上水库各项工程的开工及施工作业面的拓展起控制性作用，特别是主坝开挖、坝顶公路开挖、进/出水口开挖、库Ⅰ区（主坝、进/出水口、1#-2#-3#拦渣坝包围区域）开挖等施工部位原始地形冲沟发育，坡度变化大，道路布置和修筑难度大。因此，必须保证关键主干道路的按期完工，根据不同施工阶段特点统筹进行安排。
⑵　进/出水口明挖必须抓紧工期是上水库土石方明挖的第二大特点
进/出水口工程虽不在本工程关键线路，但工期十分紧张，对整个工程下闸蓄水同样起到关键性控制作用，在施工过程要引起特别重视，必须按施工进度计划安排进行控制。根据进/出水口“明挖工作面多易提前进度、洞挖工作面少易制约进度，混凝土工程量大、交叉作业易限制进度”的特点，“成事在人”，我们认为提高明挖施工速度是解决进/出水口施工工期的重要手段，在施工中必须多组织设备和人员加快进/出水口的明挖施工速度，我们承诺“保证按计划工期完成，力争提前一个月完成”。
⑶ 库盆清理工程量大、支护工程量大，组织工作必须合理，突出重点，统筹安排，是上水库土石方明挖的第三大特点
库盆土石方开挖、清理工程量大、支护工程量大。在施工过程中，必须“突出重点，先难后易，统筹安排”，优先进行石料场、库Ⅰ区（主坝、进/出水口、1#-2#-3#拦渣坝包围区域）开挖和支护施工减少对主坝、进/出水口等关键部位施工的影响，后进行库区土方清理工作。
⑷ 石方开挖可利用料能否最大限度的利用是上水库土石方明挖施工的第四大特点
如何最大限度利用石方开挖可利用料，减少石料场的开挖量，以降低工程成本，必须在石方开挖过程中，区分好可利用料和弃料的界线，对爆破进行严格控制以获得合格的料源，做好料源在时间和空间的合理调配。
特别是进/出水口弱风化岩石开挖量大，可利用率高，施工时先剥离土方和全强风化岩石，后进行弱风化岩开挖，其弱风化岩石开挖阶段正好与坝体填筑时段吻合,可直接上坝利用，因此，施工过程中必须高度进/出水口弱风化岩石开挖与坝体填筑时间上的匹配问题。
2 施工布置
详见施工总平面布置道路设计，从各主干道上修建支路至各施工部位。另现场现有较多前期施工临时道路，可扩宽后使用，施工设备可方便到达施工部位。
大量岩石开挖主要采用自带风CM351型液压钻机。
在导流洞进、出口分别设置1#、2#供风站；在进/出水口设置3#供风站，详见施工总布置。
小沟槽开挖、保护层开挖、较陡的山坡部位开挖采用手风钻机和YQ-100B型钻机，12m³/min 或20m³/min空压机供风。
（1）开挖施工用电内容
主要包括：夜间施工照明用电、抽水机用电、机械修理用电、空压机用电。
（2）用电线路布置
由7#分区变架高压线至主要施工区域，在主坝施工区域设置4#变电所，布置1台500kVA变压器；在进/出水口施工区域设置5#变电所，布置一台500kVA变压器，由各变电所配电柜引线至相应施工区域。
（3） 施工现场照明
上库夜间施工采用太阳灯投照方法。主要考虑在上库主坝和进/出水口两个重点施工部位的夜间施工照明，分别在主坝左右坝肩和进/出水口上平台布置4～6处太阳灯塔。每个灯塔根据现场照明情况安装1～2盏太阳灯，每盏太阳灯为10kW，局部部位辅以1kW碘钨灯照明。
（1）截（排）水沟的布置
①开口线上部截（排）水沟
未进入施工前，各施工部位上开口线外的截（排）水沟，按施工图的要求，首先建成，对于施工图没有布设永久截（排）水沟的部位，项目部按实际需要作出布置和排水沟结构设计，报监理人审批后实施。
②施工道路旁的排水沟
上库临时施工道路均为沿山坡布设，道路靠山侧设置排水沟，暂考虑沟深0.2m～0.4m，底宽0.3m～0.5m，项目部按现场实际来水量确定。
（2）边坡面的排水
永久坡面的坡脚以及施工场地周边的坡脚，按施工图的要求建设排水沟，对于施工图没有布设永久排水沟的部位，项目部按实际需要作出布置和排水沟结构设计，报监理人审批后实施，以保护边坡的稳定。
（3）坑槽的排水
坝基坑挖，断层处理坑槽挖出现来水时，设集水井用抽水机抽排，考虑开挖的坑槽规模不大，采用65WQ30型和50WQ25型潜水排污泵抽排，设备性能为：
① 65WQ30型潜水排污泵，流量30m³/h，扬程30m，功率5.5kW。
② 50WQ25型潜水排污泵，流量20m³/h，扬程28m，功率4kW。
（4）作业场地的排水
① 开挖场地排水
上库的开挖场地多为山坡开挖，自上而下各开挖层依次顺序开挖，每层的开挖按从外向里的顺序进行，开挖场地的布置做到外比里稍低，形成自流排水状况。
② 弃渣场弃渣层面的排水
渣场底部的排水：按施工图要求，先搞好渣场底部排水，渣场底部排（滤）水设施按施工图要求施工，并通过监理人验收后，进入自下而上分层弃渣。
弃渣层面排水：弃渣场每层弃渣，用进占法，从里向外进占卸渣，堆土机及时平整，形成里稍高于外的自流排水层面。
3 主坝土石方明挖施工
上库主坝土石方明挖主要包括土方明挖21.99万m³，石方明挖7.24万m³，石方槽挖571m³。
根据技术文件，设计对主坝趾板开挖和趾板建基面开挖要求如下：
⑴ 主坝趾板部位的基础开挖
剥离表层覆盖物、全风化岩土后，对地形、地质测量，并将资料提交，进行趾板二次定线。
⑵ 趾板保护层开挖
① 用中小直径药卷爆破下的保护层厚度不得小于1.5m。
② 紧靠建基面1.5m以上的一层可采用手风钻钻进，浅孔爆破。
③ 建基面上1.5m以内的基础面保护层，采用手风钻逐层钻孔装药，浅孔密布方式爆破，每层孔深不超过50cm，火花起爆，药卷直径不得大于32mm（散装炸药加工直径不得大于36mm），最后一层炮孔孔底高程可钻至建基面终孔。
⑴ 施工道路布置是制约主坝开挖的关键因素，须根据主坝明挖施工各阶段的特点，保证关键道路的按期完工，合理布置支线和施工岔道，保证均衡生产。
⑵ 主坝坝基及趾板开挖处于本工程的关键线路上，必须全力保证完成。
⑶趾板基础岩体的保护层开挖必须控制严格，在施工中要采取严格措施。
⑴ 施工道路布置
左坝基础开挖: 由L3施工道路进入。
右坝基础开挖: 由L4-1施工道路进入。
⑵ 施工供风
坝后下游侧石方开挖爆破造孔和预裂造孔主要采用液压钻完成。主坝趾板岩石开挖和边角局部部位采用YT26型手风钻造孔，布置2台9 m³/min移动式油动空压机供风辅助（左右坝肩各一台）。
⑶ 施工供电
自主坝右岸4##变电所400V出线端立杆架设至用电施工部位。
施工分区: 左、右岸两个开挖区同时施工。
施工顺序: 先土方后石方、先两岸后河床、自上而下开挖施工。根据上水库施工导流要求分二期施工：
第一期 施工导流完成前，进行坝肩及趾板开挖。
第二期 施工导流完成后，进行坝基及趾板开挖，2009年10月15日至2009年12月31日施工。
主坝土石方开挖主要施工流程：测量放样→植被清理→截排水沟开挖→土方明挖→土渣清运→边坡支护→马道修整→单元验收→地形测量、放样→施工道路的修建及场地准备→爆破设计并审批→石方钻爆→爆渣清运→地质缺陷处理→石方开挖验收。
（1）主坝基础土方开挖
采用1.2～1.6m³反铲挖装， 20t自卸车运输至上库1#弃渣场弃渣。开挖范围延伸至施工图所示最大开挖边线外侧5m（若开挖边线距征地线之间的水平距离小于5m，以征地线作为清理范围外边线）。
（2）左岸坝轴线下游侧边坡石方开挖
开挖坡比根据边坡地质条件不同分为1:1和1:0.75两种，并于EL736.50m、EL726.50m、EL716.50m、EL701.50m、EL686.50m设2.5m宽马道，于EL671.50m设开挖底部平台。
石方开挖自上而下分梯段进行，梯段高度不大于10m，具体根据边坡结构体型特征而定。边坡采用预裂爆破，预裂孔间距80cm，采用英格索兰ECM580型液压钻机造孔，孔径D=90～105mm，梯段爆破也采用液压钻机造孔，孔径D=105mm，施工时先预裂后梯段。
爆渣采用1.2～1.6m³液压反铲挖装，20t自卸汽车运输。
（3）趾板石方开挖
石方开挖自上而下进行，趾板上游侧边坡分为1:0.75和1:1.5两种，下游侧边坡1:2，开挖断面较小，采用手风钻分层爆破。
边坡采用手风钻预裂爆破，预裂孔间距50cm，梯段高度不大于3m。梯段爆破采用毫秒微差挤压爆破，手风钻造孔，孔间排距0.8×1.2m，孔深不大于3m，施工时先预裂后梯段进行。手风钻预裂爆破参数，见表9-2。
表9-2　　　　　　　　　 手风钻预裂爆破参数
名 称
符号
单位
取　值　范　围
梯段高度
H
m
≤3
钻孔直径
D
mm
40～42
爆破孔装药直径
d
mm
32
预裂孔装药直径
d
mm
22.6～25
爆破孔孔距
a
m
0.8～1.2
预裂孔孔距
a
m
0.45～0.5
排 距
b
m
b=w=（20～25）d=0.6～0.8m
光爆层厚度
h
m
预裂法 h=0.3～0.5m
炸药单耗
q
g/m³、g/m
爆破孔q=0.55～0.65kg/m³，预裂孔QX＝130～150g/m
趾板保护层开挖：底部预留2m的保护层，采用手风钻垂直分层爆破，分层爆破方法见表9-3。
表9-3　　　　　 　　　　 保护层手风钻分层爆破参数
开挖分层
钻 孔 深 度
装药直径
起爆方式
第一层
钻至保护层厚度的1/2
d=32mm
毫秒微差挤压爆破
第二层
钻至距建基面0.5m
d=32mm
单孔顺序起爆
第三层
钻至建基面，不得进入建基面，倾角＜60°
d=32mm
单孔顺序起爆
对于趾板轴线纵坡陡于1:3的趾板保护层开挖，也可考虑采用手风钻预裂或光面爆破一次爆除施工。做为拟考虑的方案，在施工过程中可通过场外试验的方式确定其爆破参数和可行性。
爆渣采用1.2～1.6m³液压反铲挖装，20t自卸汽车运输。
每一区域趾板开挖完成后，对开挖体型及超欠挖进行检查，对局部欠挖采用液压冲击锤进行处理。
⑴ 坝基断层、破碎带或软弱夹层处理
坝基土石方开挖完成后，根据揭露情况对坝基范围内的断层、破碎带、软弱夹层按表9-4所列方法进行处理。
表9-4　　　　　　　　 坝基断层、破碎带或软弱夹层处理方法
部　位
处理方法
趾板上游开挖边坡范围
挂网喷C25混凝土，厚15cm
趾板基础范围
加深开挖后回填C20混凝土塞
趾板基础至趾板后0.4倍水头范围坝基
回填C20混凝土塞，上部铺设40cm反滤料和80cm过渡料
趾板后0.4倍水头至下游坝基
采用40cm反滤料和80cm过渡料进行保护，再向上填筑上部堆石体
趾板基础范围内坝基的断层、破碎带或软弱夹层加深开挖方法，见图XY02SK/C1-09-01。
⑵ 探硐、探槽、探坑、钻孔处理
位于坝基、库岸防护范围内的探硐、探槽、探坑均须进行回填处理，处理方式见表9-5。
表9-5　　　　　 　　探硐、探槽、探坑、钻孔处理方法
部　位
处理方法
趾板及趾板后0.4倍水头坝基范围内
探硐采用C15细骨料混凝土砌块石回填，并回填灌浆；
探槽、探坑和竖井采用C15混凝土回填；
钻孔先扫孔，再用M10水泥砂浆封堵全孔。
趾板后0.4倍水头坝基范围外至下游坝脚的坝基和库岸防护范围内
探硐采用C15细骨料混凝土砌块石回填；
探槽、探坑和竖井，按堆石填筑要求回填；
钻孔，河床用砂砾石回填、岸坡M10水泥砂浆封堵。
⑴ 坝肩及趾板开挖：2009年7月1日至2009年9月29日施工。
土方开挖总量175915m³，月均开挖强度：58638m³，高峰期76229m³/月；石方开挖总量57908m³，月均开挖强度19302m³，高峰期25093m³/月。
⑵ 上游围堰完成后，进行坝基及趾板开挖：2009年10月15日至2009年11月30日施工。
土方开挖总量43979m³，石方开挖总量14477m³。
⑶ 坝后弃渣场
弃渣场土方开挖：2009年4月1日至2009年5月31日施工。土石方开挖总量26332m³，月平均强度10532.8m³，高峰强度13692.6m³/月。
主爆破及边坡预裂采用英格索兰ECM580液压钻机，趾板和局部边角部位采用YT26型手风钻造孔。
主坝土石方开挖主要配备设备见表9-6。

表9-6 　 拟投入主坝开挖施工的主要施工设备
设备名称
型号及规格
单位
数量
进场时间
备注
液压反铲
1.6m³
台
3
2009.6

液压反铲
1.2m³
台
1
2009.6

自卸汽车
20t
台
17
2009.6

液压钻机
ECM580
台
1
2009.6

推土机
TY320
台
1
2009.6

液压冲击锤
YS5000
台
1
2009.6
欠挖处理
手风钻
YT26
台
16
2009.6
趾板开挖
空压机
9m³/min
台
2
2009.6
手风钻供风
4 虎歧隔副坝及湾尾副坝坝基土石方明挖施工
虎歧隔副坝为分区土石坝，坝轴线长70m，最大坝高15m。坝基及公路开挖边坡，覆盖层及全风化土层1:1，强风化层1:0.75。
主要工程量：土方明挖6.27万m³，石方明挖5218m³。
土方开挖采用自上而下施工，施工道路利用现有地方道路进入，采用1.2～1.6m³反铲挖装，20t自卸车运输至上库1#弃渣场弃渣。
石方开挖主要为副坝上游侧齿槽等部位石方开挖，开挖断面小，采用手风钻钻孔，边坡采用预裂爆破，梯段采用手风钻毫秒微差挤压爆破，建基面手风钻垂直分层钻爆施工。

湾尾副坝位于主坝与上下库连接公路之间，为分区土石坝，坝顶全长24m，最大坝高3m。湾尾副坝土方明挖主要施工内容为坝基清表和土方开挖，后续工程有帷幕灌浆和坝体填筑，湾尾副坝土方开挖工程量9196m³。
施工道路由L2道路、地方公路进入施工部位。
土方开挖自上而下进行，配1台1.2～1.6m³反铲挖装， 20t自卸车运输至上库1#弃渣场弃渣。坝基清理最小厚度不得小于50cm，要求清除表层腐植土、垃圾等杂质。
虎岐隔副坝土方开挖，施工工期为:2010年4月1日～2010年4月30日。土方开挖总量62681m³，月平均强度62681m³，高峰强度6万m³/月。
虎岐隔副坝石方开挖，施工工期为:2010年5月1日～2010年5月30日。石方开挖总量5218m³，月平均强度5218m³，高峰强度5218m³/月。
湾尾副坝开挖：施工期2010年9月14日～2010年9月30日，土方开挖工程量9196m³。
5 进/出水口土石方明挖施工
上水库进/出水口施工范围为K1+263～K1+403，主要包括土方明挖10.4万m³，石方明挖24.4万m³，石方槽挖2.5万m³。
进/出水口土方明挖、石方明挖和槽挖工程量较大，但施工场地相对狭小，相互干扰大。其后续的施工有进/出水口洞室开挖、混凝土施工和金属结构安装。进/出水口施工虽不在关健线路上，但关系到上库下闸蓄水的节点工期，应重点关注，全力确保。
⑴ 进/出水口明挖施工直接制约着洞挖施工开工时间，因此必须确保按照预定的节点工期完成，须尽快向洞挖施工交部位。
⑵ 由于库盆右Ⅱ区邻近进/出水口，施工时应随进/出水口的梯段开挖同步下降。
为提高上水库进/出水口弱风化岩石的利用率，避免料源污染，将土石方明挖分三个阶段进行，其施工阶段见表9-7。
表9-7 　　 　 进/出水口土石方明挖施工阶段
施工阶段
施工项目
施　工　时　段
第一阶段
土方开挖
2009年10月1日～2009年11月31日
第二阶段
强风化石方开挖
2009年12月1日～2010年2月28日
第三阶段
弱风化石方开挖
2010年1月29日～2010年5月30日
第四阶段
建基面开挖
2010年5月31日～2010年7月31日
⑴ 施工道路布置
由L4、L5主干道进入施工部位，并布置相应施工支路至各高程开挖部位。利用L4、L5和L4-1施工道路出渣，可利用料直接上坝或运往中转料场堆存。
⑵ 施工供风
主爆破和边坡预裂均采用ECM580型和RANGER-K7型液压钻机造孔。局部液压钻无法施工部位采用YQ-100B型支架式潜孔钻机钻孔或YQ－100B快速钻造孔，利用3#供风站供风。边角部位采用手风钻造孔，移动式12 m³/min油动空压机供风。
⑶ 施工供水
在顶部747.7m平台放置1个8m³临时储水罐，设置软管自流至用水部位，储水罐采用水车供水。后期修建蓄水池，水泵取水。
⑷ 施工供电及施工照明
自6#变电所配电柜引五芯电缆至用电施工部位。
在进/出水口两侧上平台各布置一处太阳灯塔。每个灯塔安装1～2盏太阳灯，每盏太阳灯为10kW，局部部位辅以1kW碘钨灯照明。
⑴ 土方开挖
土方开挖自上而下，分层开挖，分层厚度3～5m，采用1.2～1.6m³反铲进行清理装渣， 20t自卸车运输至上库1#、2#弃渣场弃渣。
⑵ 石方明挖
为提高进/出水口弱风化岩石的利用率，避免料源污染，开挖时先将强风化岩石予以剥离，再进行弱风化岩石开挖，弱风化合格料用于主坝填筑，根据地质断面推算，弱风化岩石可利用料约19万m³。
进/出水口顶部明挖高程为EL747.70m，底部开挖高程为EL698.80m，在EL715.20m设置中隔墩平台。石方明挖自上而下分梯段开挖，开挖分层结合EL715.20m中隔墩平台及进/出水口体型特点，分层高度不大于6m，进/出水口明挖分层图见图XY02SK/C1-09-02。
梯段爆破采用英格索兰ECM580钻机造孔，间排距初拟2.5m×3.0m，孔径Ø89～102mm。
边坡采用预裂爆破，梯段高度不大于6m，预裂采用液压钻或YQ-100B型支架式潜孔钻机造孔，孔间距80cm～100cm，孔径100mm。
中隔墩及底部建基面预留2m保护层，采用垂直保护层开挖法施工，手风钻造孔。
进/出水口6m梯段爆破设计（初拟方案），见图XY02SK/C1-09-03；
进/出水口6m梯段1:1边坡预裂爆破设计（初拟方案），见图XY02SK/C1-09-04；
进/出水口（洞口保护）手风钻1:1边坡预裂爆破（初拟方案），见图XY02SK/C1-09-05。
欠挖处理：每一梯段边坡开挖完成后，对边坡超欠挖进行检查，局部欠挖部位采用液压冲击锤进行处理。
爆破石渣采用1.2～1.6m³反铲挖装， 20t自卸汽车运输，强风化岩石弃往渣场，弱风化岩石合格料运往坝体直接填筑。
⑴ 支护型式，见表9-8。
表9-8　　　 　 上库进/出水口支护类型一览表
高程及部位(m)
支护型式
参　数
备　注
EL747.7～735.0m1:1边坡
系统锚杆
Φ25，L＝4.5m，入岩4.4m，@2×2m
随机挂网，喷10cm
厚C20砼
EL735.0～715.2m1:1边坡
随机锚杆
Φ25，L＝4.5m，入岩4.4m
EL715.2～698.8m上部
系统锚杆
Φ25，L＝4.5m，入岩4.4m，@2×2m
喷C20砼，厚10cm
EL715.2～698.8m下部
锚筋,梅花型
Φ25，L＝4.5m，入岩3.5m，@1.5×1.5m
喷C20砼，厚10cm
EL715.2～698.8m建基面
锚筋,梅花型
Φ25，L＝4.5m，入岩3.5m，@1.5×1.5m

EL709.3～710.4m锁口
锚杆
Φ25，L＝6.0m，入岩5.9m，间距1m

⑵ 支护施工原则及施工方法
锚喷支护边坡严格遵循“边开挖边支护”的原则，在开挖至下一级边坡前，必须做好已开挖边的所有锚喷支护工作和排水孔施工，在同一梯段边坡开挖过程中，也应遵循边开挖边支护的原则，原则上在向下开挖5～8m的坡高时，应马上进行边坡喷锚（挂网）支护和排水孔施工，在支护工作完成后再继续向下开挖。
锚杆施工采用手风钻造孔，机械注浆，人工安装。喷砼采用搅拌机拌料，人工配合砼喷射机施工。排水孔造孔采用手风钻造孔施工。
2009年10月1日～2009年11月31日，进行土方明挖施工，开挖总量104371m³。月均强度52185.5m³，高峰强度67841.2m³/月。
2009年12月1日～2010年1月28日，进行强风化石方开挖，开挖总量78343m³，月均强度39171.5m³，高峰强度50923m³/月。
2010年1月29日～2010年5月30日，进行弱风化石方开挖，开挖总量177814m³，月均强度44453.3m³，高峰强度6万m³/月。
2010年5月31日～2010年7月31日，进行EL700.8m～EL698.8m建基面保护层分层开挖，开挖总量12186m³，月均强度6093m³，高峰强度7921m³/月。
主爆破采用液压钻机造孔。边坡预裂采用以液压钻造孔为主，以YQ-100B型快速钻机钻孔为辅，20 m³/min电动风冷空压机供风。局部边角部位采用手风钻造孔，9 m³/min油动空压机供风。出渣采用1.2～1.6m³反铲，装20t自卸车弃往1＃渣场或按规定运往中转料场堆存。
上库进/出水口开土石方开挖施工设备配备，见表9-9。
表9-9 　　　 拟投入进/出水口明挖的主要施工设备
设备名称
型号及规格
单位
数量
进场时间
备注
液压反铲
1.6m³
台
2
2009.9

液压反铲
1.2m³
台
2
2009.9

自卸汽车
20t
台
20
2009.9

液压钻机
ECM580
台
1
2009.9
主爆破预裂钻孔
液压钻机
RANGER-K7
台
1
2009.9
主爆破预裂钻孔
潜孔钻机
YQ100B
台
2
2009.9

手风钻
YT26
台
24
2009.9
保护层开挖钻孔
电动空压机
20m³/min
台
2
2009.9
与洞挖共用
油动空压机
9m³/min
台
2
2009.9

液压冲击锤
YS5000
台
1
2009.9

推土机
TY220
台
1
2009.9

6 上水库库岸防护土石方明挖施工
库岸防护主要工程量包括: 土方明挖122.69万m³，土方槽挖1万m³，土方清理43.76万m³，石方明挖11.01万m³，石方槽挖2600 m³。
土方清理：左Ⅳ区，右Ⅴ区～1#拦渣坝正常蓄水位以下清理腐殖土，平均厚度约0.5m，左岸2#、3#拦渣坝以上清除正常蓄水位以下腐殖土，平均厚度约1～2m，3#拦渣坝～上水库主坝、进/出水口清理库底腐殖土，平均厚度约1～2m。
库岸边坡开挖：EL742.00m以下土质边坡按1:2.5～1:3坡比进行开挖，每隔14m左右设一级宽2m马道；岩质边坡不陡于1:0.75坡比开挖，EL742.00m以上土质边坡1:1.2坡比开挖，每隔10m设置一级宽2m马道。
⑴ 库岸防护工程土石方清理工程量大、支护量大、战线长、分布面广，施工时分区、分段进行。
⑵ 支护工程应紧跟土石方开挖，随层及时支护。
⑶ 为避免对进/出水口部位的施工干扰，库岸防护右Ⅱ区边坡土石方开挖随进/出水口明挖施工同期进行。
（1）施工道路
库岸防护土石方开挖主要由L2、L3、L4等主干道分别进入相应施工部位，土方开挖清理后利用L2、L5运至1#或2#渣场堆存。
（2）施工供风
石方开挖部位布置1台20 m³/min电动风冷空压机供风，局部采用1台9m³/min油动空压机机动供风。
（3）施工供水
在现场放置8m³临时储水罐，采用水车供水至储水罐。
（4）施工供电
自上库变电所400V出线端、架设电杆至用电施工部位。
⑴ 土方开挖及清理施工
土方开挖采用自上而下施工，开挖分层厚度3～5m，采用1.2～1.6m³反铲开挖清理装渣，20t自卸车运输至上库1#弃渣场弃渣。
⑵ 石方开挖施工
石方明挖自上而下进行，边坡采用预裂爆破法施工，梯段高度控制在10m以内，采用ECM580液压钻机和YQ-100B钻机造预裂孔，孔间距80～100cm，孔径100mm，梯段爆破采用英格索兰ECM580钻机造孔，初步拟定间排距为2.5×3.0m，孔径Ø89～102mm。
根据上库总体工期安排，库岸防护土石方开挖应结合主坝土石方开挖、进/出水口土石方开挖、石料场开采和坝顶公路土石方开挖组织，统筹兼顾。
施工时优先进行石料场、库Ⅰ区（主坝、进/出水口、1#-2#-3#拦渣坝包围区域）开挖和支护施工。
其中，主坝左右岸两侧山包EL742.00m以上边坡的开挖，结合主坝开挖道路和坝顶公路开挖施工道路先行施工，预计施工时段为2010年1月1日～2010年3月31日。
进/出水口右侧库岸防护右Ⅱ区土石方开挖，结合进/出水口开挖施工道路和施工安排进行施工，预计施工时段为2009年12月1日～2010年5月30日。
其它部位土石方开挖结合整体进度安排，计划安排在2010年1月1日～2011年12月31日施工完成。
库盆EL742m以上边坡开挖及支护，2010年1月1日～2010年3月31日，土方明挖工程量145000m³，月均强度48333m³，高峰强度62833m³/月。
库盆EL742～714m清坡及支护，2010年4月1日～2011年3月31日，土方明挖工程量439860m³，月均强度36655m³，高峰强度47651m³/月。
库盆右Ⅱ区边坡开挖及支护，2009年12月1日～2010年5月30日，土石方明挖工程量252034m³，月均强度42005m³，高峰强度54607m³/月。
库盆右Ⅲ区边坡开挖及支护，2010年5月31日～2011年1月28日。土石方明挖工程量208622m³，月均强度29803m³，高峰强度38744m³/月。
库盆拦渣坝间山包明挖及支护，2010年4月1日～2011年12月31日。土方明挖工程量304000m³，月均强度14476m³，高峰强度18819m³/月。
拦渣坝土方明挖及支护，2011年1月1日～2011年1月31日，土方明挖工程量19283m³。
库盆EL741m以下腐植土清理，2011年4月1日～2011年12月31日。土方明挖工程量437620m³，月均强度48624m³，高峰强度63211m³/月。
库岸防护土石方开挖高峰月滞后于进/出水口开挖后出现，在2010年4月至2010年5月，月施工强度分别为9.5万 m³、9.2万m3。
主爆破采用液压钻机造孔，边坡预裂采用以液压钻机为主，YQ-100B型快速钻机钻孔造孔为辅，20 m³/min电动风冷空压机供风。局部边角部位采用手风钻造孔，12 m³/min油动空压机供风。出渣采用1.2～1.6m³反铲，装20t自卸车弃往1＃渣场或按规定运往中转料场堆存。
上库库岸防护土石方开挖施工设备配备，见表9-10。
表9-10 　　 拟投入库岸防护土石方明挖的主要施工设备
设备名称
型号及规格
单位
数量
备注
液压反铲
1.6m³
台
3
高峰月配备6台，其它月份根据月强度配备
液压反铲
1.2m³
台
3
自卸汽车
20t
台
30
高峰月配备30台
推土机
D85A-12
台
2

液压冲击锤
YS5000
台
1
与进/出水口开挖共用
液压钻机
ECM580
台
1
与进/出水口开挖共用
潜孔钻机
YQ100B
台
6

手风钻
YT26
台
8

电动空压机
20m³/min
台
2

油动空压机
9m³/min
台
1

7 上水库土石料场开采
⑴ 石料场
上库库内石料场开采，主要为上库主坝、副坝的填筑提供合格坝料及向本标段砂石系统提供碎石加工用石料，石料场储量为155万m³，预计本标需用开采量100万m³。
上库石料场位于上库库盆左岸，溪尾的东侧，距上水库主坝约0.5～1.0km，分布高程在695～802m之间。地层岩性主要为侏罗系上统南园组二段(J3nF)的晶屑凝灰熔岩。料场按第四系覆盖情况、岩体风化程度以及开采条件设计分三个区。
根据招标文件工程地质资料，Ⅰ区处在料场最靠上游部分，面积3.79m²，分布高程695～778m之间，有用层平均厚度23.96m，石料储量82.37万m³，无用层平均厚度9.45m，体积35.82万m³。Ⅰ区内石料主要以弱风化晶屑凝灰熔岩为主，岩石颜色为灰白～浅灰色，节理较发育。
Ⅱ区是料场内离坝址最近部分，面积2.36m²，分布高程695～755m之间，无用层平均厚度6.36m，体积15.01万m³，有用层平均厚度13.17m，石料储量27.75万m³,剥采比达40% 以上。Ⅱ区内料场岩石风化较深，石料主要以强风化晶屑凝灰熔岩为主，局部见花岗斑岩脉，强风化可用料抗压强度一般在20～50MPa之间，弱风化基岩埋深较深，可取用量较少，局部强风化岩石的软化系数偏低，不宜作为各类别的石料使用。
Ⅲ区位于Ⅰ区的东北侧，分布高程在700～802m之间，相对高差较大，开采面狭窄，料场内的岩石以弱风化凝灰熔岩为主，剥采比较小，石料储量45.33万m³。
根据设计提供的料场规划参考图，拟采用Ⅱ区及部分Ⅰ区作为开采范围其中土方开挖25.82万m³，强风化石方开挖20.77万m³，弱、微风化石方开挖77.93万m³，根据进度计划要求及填筑、加工料强度需要，拟在原设计高程EL695的基础上再深挖5m，可满足用量要求。料场分区见图XY02SK/C1-09-06。
部分强风化料可用做主坝下游堆石、拦渣坝、石渣填筑等。
⑵　土料场
上库施工中需从土料场内开采约6.14万m³土料。
根据招标文件地质资料，上库共规划有5个土料场，其中除土Ⅰ料场与土Ⅳ料场平均有用层厚度在7m以上，且碎石含量相对较少外，其余几个料场存在有用层薄的缺陷，且土层中夹有成片的强风化残留体，碎块石含量也相对较多，估计约在35～40%之间。土Ⅳ料场位于湾尾东侧，距主坝1.6km，料场面积1.36万m²，平均厚度7.06m，储量9.6万m³。料场沿公路边山坡分布，高程在767～805m之间，地面坡度20～25°，无用层较薄，开采简单方便，现有公路通往坝址。经综合分析、比较，选择上土Ⅳ料场作为土料开采场。
⑶ 采石场分月开采强度
根据进度、资源计算（P3软件），上库石料场分月开采强度见表9-11，柱状图见图XY02SK/C1-09-07。
表9-11 采石场开采分月主要工程量表 单位：万m3
施工时段
需求量（自然方）
施工时段
需求量（自然方）
2010年
1月
8.58
2011年
1月
9.29
2月
3.85
2月
9.73
3月
5.28
3月
8.55
4月
5.29
4月
2.4
5月
5.59
5月
2.3
6月
9.08
6月
2.2
8月
1
7月
2
9月
1.95
8月
1.78
10月
8.85
9月
1.5
11月
8.85

12月
9.23

说明：上表不含无用层剥离工程量。
⑴ 石料场位于上库的库盆，距主坝约1.0km，料场开采施工方便，但石料场紧邻施工主干道L0，开采期间，须加强爆破警戒。采石场前期剥离工程量大，时间紧。
⑵ 坝体填筑前，必须完成爆破试验，以确定合适的爆破参数组合。
⑴ 施工道路
由施工道路L0、L2、L3和L4均可进入石料场施工部位，前期出渣主要利用L3和L2施工道路。
⑵ 施工供风
采石场主采区布置2台20 m³/min电动风冷空压机供风，局部边角部位采用1台12 m³/min移动式油动空压机机动供风。
⑶ 施工供电
自上库1#变电所配电柜引五芯电缆线至施工用电部位。
⑷ 施工设备选型及配置
主爆破采用自带风的CM351型高风压钻机。边坡预裂采用YQ-100B型快速钻机钻孔，20 m³/min电动风冷空压机供风。局部边角部位采用手风钻造孔，12m³/min油动空压机供风。装料采用1.2～1.6m³反铲，装20t自卸车弃往至使用部位。
石料场开采设备根据开采强度动态配置。其开采最高峰月强度9.73万m³/月，主要配置CM351钻机2台，YQ100B钻机4台，20m³/min空压机2台，1台移动式12m³/min油动空压机，1.2～1.6m³反铲5台，20t自卸车25台。
7.4.1 覆盖层剥离
覆盖层剥离主要包括25.82万m³土方开挖及20.77万m³全强风化岩石开挖，根据总体进度安排，料场剥离分两期进行。一期剥离土石方约30万m³；二期剥离土石方约16.59万m³。剥离遵循先土方后石方的原则，土方采用反铲直接挖装，全、强风化岩石采用梯段松动爆破，弃渣运往1＃渣场堆存，部分强风化石渣可用于主坝下游堆石、上水库其他石渣回填区域。
7.4.2 钻爆方法
石料场开采前，随库盆清理，先进行石料场上方的表面覆盖层土方、全风化、强风化岩石的剥离，经验收合格后方可进入石料的开采。
⑴ 开挖分层
库内石料场开挖，采用自上而下分层进行，除顶层和底层外，按梯段高度10m进行分层。开挖分层见图XY02SK/C1-09-07。
⑵ 钻爆场面的准备
修建施工道路及排水沟：修建施工道路靠山侧排水沟，形成地表水自流排走。
形成各开采层的钻爆作业面：自上而下分层挖除覆盖层的同时，形成各层采石钻爆的作业面，具备随时按筑坝强度要求，展开钻爆作业面。
⑶ 钻爆拟定方式及手段
爆破方式：采用梅花形布孔，深孔梯段微差挤压松动或加强松动爆破作用方式。
钻孔及挖运设备：以CM351型高风压钻机为主造孔，