水电站工程土石方开挖及填筑施工方案

水电站工程土石方开挖及填筑施工方案

第一章 概述

6.1.1 工程概况

本标段上石方开挖、填筑及支护工程主要包括：左岸新建厂房、升压站和溢流坝、进厂公路和开关站及围堰的基础开挖、边坡支护、回填和填筑。 6.1.2 土石方开挖及回填主要特点

根据招标文件，从施工难度和工期方面考虑，本工程土石方开挖工程具有以下几个特点：

（1）土石方开挖主要是在围堰的保护下进行，基坑面积较大，有利于施工道路布置，能开辟多个工作面。施工场地相对较宽阔。

（2）根据本工程总工期要求，土石方开挖应尽早完成，可尽早为泄洪闸和厂房混凝土浇筑提供工作面。

（3）施工时加强土石方平衡，经济合理的将开挖弃渣综合利用。

第二章 施工布置

6.2.1 施工道路布置

结合本标段现场地形特点和工作范围及具体的施工方案，在场区共布置4 条施工道路，详见表6-2-1。开挖施工内外道路布置详图见FT／CI-T-01。施工道路具体布置如下：

（1）1#施工道路：由坝址左岸上游至一期上游横向围堰，进入一期基坑上游．是一枯时使用的上游主干线。

（2）2#施工道路：至施工场地c 区混凝土拌和系统公路。

（3）3#施工道路：接2#公路至下游基坑，是一枯施工使用的下游主干线。

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（4）4#施工道路：沿上游河床至左岸上游砂卵石料场公路。

（5）二期左、右岸施工中．在坝址下游布置钢桁架桥1 座，长60m以连接左、右岸，形成一个完整的场内公路网，井将工程与进场公路连接起来。 （6）为解决汛期的左、右岸交通，在坝趾上游处设置一座轮渡码头，该河段经清理，水深可达到行船要求，满足轮渡要求。 临时施工道路特性，详见表6-2-1。

临时施工道路特性一览表 表6-2-1 编号 公路名称 左岸上游下基坑1 公路 至砼拌和系统公路 左岸下游下基坑公路 至砂卵石料场公路 左、右岸跨河桥 轮渡码头 公路等级 路面宽度（m） 8 长度（m） Ⅳ 500 2 Ⅳ 6.5 450 3 Ⅳ 7.5 700 4 5 6 Ⅳ 钢桁架桥 2 座 4.5 6 5000 3×20 6.2.2 风、水、电布置 6.2.2.1 供风

本标段的开挖用风主要为石方开挖中的CM-351 钻机、YQ80B 型潜孔钻及

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YT-28 手风钻用风，总供风量82m3/min。

根据主体建筑物的布置条件、相应施工布置规划及施工进度安排，一期石方开挖强度3.8 万m3/月，供风站设于枢纽左岸，布置2 台型号为VHP760 移动式空气机，2 台4L-20/8 型空压机。 6.2.2.2 供水

开挖施工用工强度为20m3/h，采用从临建供水系统用Φ80 钢管接引至工作面，管长约100m。 6.2.2.3 供电

主要开挖施工、排水、供风、支护用电及照明，详件第二章有关内容。 6.2.2.4 排水

开挖施工前先形成边坡截水沟，将边坡集水汇集后排出开挖面以外：基坑开挖中各开挖层采用排水沟领先，集水井汇水，水泵抽排至围堰以外[河道中，施工面局部积水采用风泵和2″～3″潜水泵导入集水井，由排水泵站统一排放，排水设备详见第五章有关内容。 6.2.3 渣场布置

本标段发包人指定渣场位于左岸下游A、B 渣场，经弃渣平衡计算，本标合同弃渣主要利用业主提供的B 渣场。

对于有用料，在堆渣前用推土机对场地进行干整清理，在场地周围做排水沟，防止堆料污染。

第三章 土石方开挖程序及方式

6.3.1 开挖程序

根据本合同工程施工总进度安排，本合同土石方开挖主要集中在一枯内。结合本标段开挖工程的结构形式、地形特点及混凝土工程对开挖交面时间的要求，将采用分区进行开挖．首先开挖常水位以上靠岸坡部分，然后开

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挖基坑部分；土石方开挖分区为： I 区为安装间，Ⅱ区为主厂房区，III 区为一期左岸河道清理。围堰内的土石方开挖施工程序详述如下： 6.3.1.1 前期土石方开挖

2004 年11 月下旬开工后，进行左岸河道清理，拓宽左岸河床、开挖左岸溢流坝常水位以上部分．开挖与一枯围堰填筑同时进行，弃渣全都用于围堰施工。

6.3.1.2 基坑土石方开挖

基坑土石方开挖在一枯基坑抽水后开始进行，先开挖Ⅱ—Ⅳ区。

Ⅱ区开挖以岸边机组段为主，先于河床机组段同混凝上施工交面，以便厂房集水井混凝土浇筑。

6.3.1.3 其它部位土石方开挖较分散，相互影响不大，将根据施工总进度要求穿插在主体工程开挖施工中进行，按期向施工砼交面。 6.3.2 开挖方式

本工程土石方开挖采用自上而下、分层开挖的方式进行．土方及覆盖层开挖分层厚度3～5m；石方开挖分层厚度6～10m。

第四章 土石方开挖施工方法

6.4.1 土方及覆盖层开挖

本标段水上部分土方及覆盖层开挖方量比较少，特别是上部边坡开挖，剥离层较薄，拟采用反铲削坡、翻渣至下部，再用反铲装车运至一枯围堰填筑部位，边角采用人工削坡。下部较宽阔处另辅以推土机集渣。在边坟开挖前和每个台口和坡脚应形成临时截(排)水沟，确保雨天边坡稳。本标段水下部分土方及覆盖层开挖量较大，采用推土机集渣，反铲、正铲和装载机挖装配15～20T 自卸车运输．土方开挖施工工艺流程见图6-4-1。

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土方开挖工艺流程 图6-4-1

6.4.2 石方开挖 6.4.2.1 钻孔与爆破

石方开挖爆破主爆孔采用液压钻和CM-351 钻机钻孔，边坡采用预裂爆破，预裂孔采用CM-351 钻机和YQ80B 型潜孔钻沿开挖设计边线进行造孔，采用毫秒梯段微差爆破。

本标段拟采用的钻爆参数：爆破孔孔径89mm，孔距2.5～3.0m，排距1.5～2.0m；预裂孔孔径105mm，孔距2～3m，倾角与同部位设计边坡一致，在预裂孔与爆破孔之间布置1～2 排缓冲孔，倾角与预裂孔一致；爆破依据岩石情况，单耗按0.45～0.55kg/m3 考虑，主爆破孔采用70mm乳化炸药，连续装药；预裂孔炸药采用32mm 乳化炸药，间隔装药；堵

塞长度1.5～1.8m；爆破网络采用由火雷管或电雷管引爆的毫秒非电雷管与

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施工准备 施工排水 测量放样 修筑道路 推土机集渣、反铲挖装 自卸汽车运土 修筑道路

导爆索串、并联微差爆破网络。最大单响药量初定不超过200kg。 保护层预留1.5～2.0m，开挖采用YT-28 手风钻水平钻孔，孔径42mm，爆破孔间排距为1.0×0.7m，连续装φ32mm 乳化药卷。水平光爆孔孔距50cm，线装药密度为200g/m-250g/m。爆破网络采用由火雷管引爆的毫秒非电雷管与导爆索串、并联微差爆破网络，最大单响药量小于50kg。 石方开挖工艺流程见图6-4-2。 图6-4-2 石方开挖工艺流程

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施工准备 测量放样 造 孔 装 药 联网起爆 安全处理 挖、装、运石渣 下一循环作业

6.4.2.2 出渣

出渣采用TY220 推土机集渣，1.0～1.4m3 液压反铲、2.0m3 反铲和装载机进行挖装，15t 自卸车运渣。 6.4.2.3 断层处理施工方法

采用人工挖撬为主，机械配合为辅的施工方法进行断层挖除处理，岩石中的断层、裂隙，软弱夹层按设计图纸要求清除到施工图纸规定的深度。 6.4.3 锚杆的施工 6.4.3.1 锚杆孔

孔位由测量根据设计图纸要求现场布孔，在边坡搭设脚手架形成施工平台，进行锚喷施工。钻孔时开孔偏差小于10cm，钻孔方向垂直开挖面或岩石节理面，选用手风钻造孔，钻孔孔径Ф42。 6.4.3.2 清孔

钻孔结束后用高压风(或水)进行清孔，井检查孔深，经清孔验收合格后方能进行下道工序。 6.4.3.3 锚杆的加工

按设计图纸长度要求在加工厂下料、调直、除锈、除油。 6.4.3.4 锚杆的注浆与安装

注浆选用风动注浆器注浆．先注浆后安装锚杆，锚杆插入后在孔口用短钢筋头固定锚杆。注浆材料为PO 42．5 级普通硅酸盐水泥，砂子采用小于2．5mm 的中细砂。

锚杆施工工艺流程见图6-4-3。

第五章 土石方填筑

6.5.1 施工方法

采用1.4m3 反铲装车、15t 自卸车运输、TY220 推土机和2．0m3 装载机

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进行摊铺，按设计要求采用13.5t 振动碾进行碾压，局部小工作面采用手扶振动碾和蛙式打夯机配合人工进行回填、夯实。根据施工详图和技术规范规定的尺寸、高程及质量标准进行土石方的填筑和碾压。 6.5.2 施工工艺

6.5.2.1 在填筑前，技技术规范要求，完成土石方填筑部位的基础清理和排水工作。

6.5.2.2 回填前所有勘探钻孔、坑槽等，均按施工图纸要求回填密实。

图6-4-3 锚杆施工工艺流程图

施工准备 测量布孔 钻孔 清孔 孔深检查验收 锚杆加工 灌浆 锚杆安装 锚杆拉拔实验 8 验收

6.5.2.3 填筑部位的全部基础处理工作，按施工图纸要求施工完毕，并符合技术规范要求。

6.5.2.4 填筑的基础，经验收合格后，方可开始填筑施工。

6.5.2.5 以现场生产性试验选定施工碾压参数，确定合理的铺料厚度，含水量和压实遍数，以便在施工中加以控制。

6.5.2.6 各施工层按铺料、洒水、碾压施工程序分成三个面积大致相等的填筑块，以进行流水作业，完成各项施工程序。填筑施工断面较窄处及过渡料、垫层料等铺料厚度小的填料采用进占法卸料。

6.5.2.7 回填料在装卸的时候应特别注意避免分离，不从高坡向下卸料，在与岸坡或混凝土建筑物接触处铺料时不得发生粗颗粒集中现象，以较细石料铺筑，严防架空现象。

6.5.2.8 回填料逐层回填逐层碾压，每层铺料厚度60～80cm。边角小型器具施工部位，铺料厚度为30～40cm。 6.5.2.9 回填料碾压密实度须满足设计要求。

6.5.2.10 分段填筑时接合部位的施工采用台阶接坡法，台阶宽度1.0～1.5m。 6.5.2.11 砼建筑物及其它建筑物周围的土石回填，需要待建筑物砼强度达到设计要求后再进行填筑施工。

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6.5.2.12 土石填筑施工流程见图6-5-1。

图6-5-1 土石方填筑施工工艺流程

下一循环 碾压 洒水 施工准备 测量放样 土石料运输 入仓 摊铺 平整 第六章 进度计划及强度指标

6.6.1 土石方开挖施工进度 6.6.1.1 河道清理

河道清理土方开挖从2004 年11 月25 日开始至2004 年12 月10 完成，以拓宽河床，降低一期围堰高程。 6.6.1.2 溢流坝工程

先开挖左侧流坝，土方开挖从2004 年11 月15 日开始至2005 年１月20 日完成，主要作为一枯围堰填筑料源。 6.6.1.3 电站厂房工程

石方开挖从2005 年12 月15 日开始，至2005 年2 月底完成厂房基坑开挖。

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6.6.2 土石方回填施工进度 6.6.2.1 厂房工程

反滤层填筑从2006 年2 月1 日开始，至2006 年3 月31 日完成． 6.6.3±石方施工强度

根据施工进度计划安排，土石方开挖和土石方回填施工强度如下： 石方开挖高峰月强度：2.8 万m3／月，发生在2005 年1 月；

第七章 土石方平衡计算

本标段开挖料除部分用于围堰填筑、坝体土石回填外，其余料弃至渣场，开挖时基坑内可暂存部分土石方开挖料以减少回填时土石料的侧运距离。本工程枢纽土石开挖量5.6 万m3。各期围堰工程填筑累计总量22.8 万m3)(一期围堰拆除后土石料用于二期围堰，二期围堰拆除后土石料用于三期围堰。重复利用)，弃渣主要为枢纽土石开挖料用于围堰填筑后的围堰拆除量，约13.8 万m3，渣场选择左岸下游，发包人提供的弃渣场，占地面积14.5 亩，平均堆高9 米。

第八章 资源配置

6.8.1 机械设备配置 6.8.1.1 施工机械配置原则

根据进度安排本标段石方开挖高峰月强度为2.8 万m3，为确保开挖施工桉计划完成，必须配置足够的施工机械设备，据计算分析施工机械配置见表6-8-1。

6.8.1.2 配置主要设备计算 （1）钻爆设备

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梯段钻爆采用4 台YQ80B 简易潜孔钻及1 台CM351 钻机造孔，月生产能力4～6 万m3；预裂钻爆采用1 台CM351 钻机造孔，月造孔4000m，满足施工需要。保护层开挖配20 台YT-28 手风钻造孔，月生产能力2.4万m3。

施工机械设备配置表 表6-8-1 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

设备名称 液压反铲 液压反铲 装载机 潜孔钻机 潜孔钻机 手风钻 自卸汽车 自卸汽车 推土机 移动式油动空压机 固定空压机 砂浆泵 砼喷射机 潜水泵 风泵 水泵 载重汽车 规格型号 CAT300B PC220 ZL50 CM351 YQ80B YT28B 15t 20 t TY220 VHP760 21m3/min MS-800 P-III 台数 2 2 3 2 5 25 15 15 4 2 2 1 2 备注 备用一台 备用五台 37KW 1.5′～2.0′ 4 1.0′～1.5′ 4 6″ 8 t 12

1 2

18 19 20 21 22 23 油罐车 手扶振动碾 振动碾 硅式打夯机 搅拌机 卷扬机 8 t 1 t 13.5 t 350L 5 t 1 4 2 2 1 1 （2）挖装设备

① 2 台1.6m3/斗CAT300B 液压反铲月挖装3～5 万m3； ② 2 台0.8m3/斗PC220 液压反铲月挖装2.5～3 万m3； ③ 3 台3.0m3/斗ZL50 装载机月挖装2～3 万m3； 月总挖装石方能力满足施工需要。 （3）运输设备

15 台15t 自卸汽车运输，自卸汽车总运输能力为8 万m3/月，可满足施工要求。

6.8.2 劳动力配置 劳动力配置见表6-8-2 劳动力配置 表6-8-2 序号 1 2 3 4 5

工种 管理人员 技术人员 测量工 钻工 炮工 数量（人） 10 6 4 30 8 13

备注

6 7 8 9 10 空压机工 机械工 司机 水泵工 普工 8 18 40 8 60 第九章 施工质量、安全保证措施

6.9.1 施工质量保证措施

6.9.1.1 由测量进行开挖边、点、线和高程控制，并反复校核。 6.9.1.2 应用声波法检查建基面岩体完整性。 6.9.1.3 爆破震速控制

由于厂房边坡开挖支护与混凝土施工同步进行，故须严格控制爆破震速．以防止其对建筑物和其它附属工程造成破坏。

在己建建筑物附近进行爆破，以及特殊要求部位的烽破作业，按照SL47-94《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》第3．7 节中的有关规定进行专门的爆破方案设计和现场实验。

1、基础面上的质点振动速度，不得大于安全值．安全质点振动速度参照我周以往的控制爆破经验，并通过爆破试验确定。

2、爆破施工按SL47-94 规范附录B 的经验公式进行预报和控制质点振动速度传播规律的经验公式如下： V=K式中： V —质点振动速度，cm／s；

W—爆破装药量，齐发爆破时取总装药量，分段延迟爆破时视具体条件取有关段或量大一段的装药量。

D—爆破区药量分布的几何中心至观测点或建筑物、防护目标的距离；

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K、a—与场地地质条件、岩石特性、爆破条件，以及爆破区与观测点或建筑物、防护目标的相对位置等有关的常数,由试验确定。

3、若装药量控制到爆破的量低需用量，基础面的质点振动速度仍大于安全值，应采取有效减震措施，或暂停爆破作业．

6.9.1.4 梯段爆破的最大一段起爆药量，不得大于200Kg；邻近设计建基面和设计边坡时，不得大于100kg。 6.9.1.5 边坡开挖技术质量控制

l、边坡开挖前，详细调查边坡岩石的稳定性，包括设计开挖线外对施工有影响的坡面和岸坡等：设计开挖线以内有不安全因素的边坡，必需进行处理和采取相应的防护措施，山坡上所有危石及不稳定岩石均应撬挖排除，如少量岩石撬挖确有困难，经监理人同意再用浅孔微量炸药爆破。 2、边坡开挖应符合施工图纸的规定，采取自上而下的开挖程序。

3、随着开挖高程下降，应及时对坡面进行测量检查以防止偏离设计开挖线，避免在形成高边坡后再进行处理。

4、对于边坡开挖出露的软弱岩层和构造破碎带区域，按照施工图纸和监理人的指令进行处理，并采取排水或堵水等措施。

5、开挖边坡的支护应在分层开挖过程中逐层进行，上层的支护应保证下一层的开挖安全顺利进行，末完成上一层的支护，严禁进行下一层开挖。 6、对于开挖交面后的基岩面及边坡为了防止风化及时进行覆盖。 6.9.2 爆破飞石防护措施

为防止爆破飞石对其它构造物造成破坏，拟采取如下防护措施： 1、合理选择爆破参数；

2、在爆破区进行压盖，如用草袋子竹笆进行压盖． 3、对要保护的部位用木板加以防护。

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