抽水蓄能土石方施工方案

抽水蓄能电站土石方施工方案一、主要施工项目及工程量本工程土石方施工涵盖下水库大坝、泄洪洞、库岸处理、导流工程等核心区域，具体工程量如下：（一）土石方开挖工程导流洞：土方开挖2234m³，石方开挖958m³，石方洞挖3330m³大坝：土方开挖321606m³，石方开挖256135m³，石方槽挖222m³断层处理：土方开挖9268m³，石方开挖1000m³库岸处理：土方开挖145597m³，石方开挖27320m³泄洪洞：土方开挖43018m³，石方开挖64528m³，石方槽挖50m³，石方洞挖13609m³弃碴场：常家冲弃碴场土方开挖4200m³，石方开挖2200m³（二）土石方填筑工程大坝主堆区填筑量185万m³，次堆区填筑量92万m³，料源取自本工程开挖料及外购石料，其中利用开挖料占比约65%。二、地形地质条件（一）区域地形特征下水库位于工程区西部湖溪冲，库盆开阔，谷底平坦，正常蓄水位时库岸周长约3.2km。左岸及库尾山体雄厚，地形坡度23°~28°；右岸为北东向条形山脊，分水岭宽88~190m，山顶高程127~179m，山体相对单薄。坝址位于冲沟口，呈“U”形谷，谷底高程51~55m，底宽约135m，覆盖3~6m厚河床冲积层。（二）地层岩性与地质构造岩性分布：以燕山晚期不等粒二长花岗岩为主，岩石饱和抗压强度45~60MPa，岩体完整性指数0.55~0.75。库周山顶多为全~弱风化基岩裸露，强风化带厚度2~17m，弱风化带厚度5~35m。主要断层：F1断层贯穿库坝区，破碎带宽度11m，影响带10~20m；F9断层位于右岸坝肩，走向与边坡近平行，倾向坡外；F11断层于左岸坡脚与坝轴线大角度相交，节理密集带发育。水文地质：地下水位埋深1~35m，左岸综合水力坡降42%，右岸30%。相对不透水层（q<3Lu）顶板高程普遍低于正常蓄水位，F1断层部位埋深达80m，需进行防渗帷幕处理。（三）不良地质现象边坡稳定性：右岸单薄分水岭存在顺层滑动风险，左岸坝肩上游分布小规模崩坡积体，体积约8000m³。坝基缺陷：F1断层通过坝基主堆区，地基岩体类别为Ⅳ~Ⅴ类，存在不均匀沉降及渗透变形隐患。三、土石方开挖施工技术（一）开挖总体原则采用“分层开挖、自上而下、先岸坡后基坑”的施工顺序，优先处理断层破碎带及节理密集区，严格控制开挖轮廓线，避免超挖扰动基岩。（二）主要开挖方法土方开挖表层覆盖土采用1m³反铲挖掘机开挖，5t自卸汽车运输至弃碴场。冲积层采用推土机集料，液压锤破碎大块孤石后装车，开挖边坡按1:1.5~1:2.0放坡，坡面预留30cm保护层待人工修整。石方开挖坝肩开挖：采用深孔梯段爆破，钻孔直径90mm，孔深8~12m，装药集中度0.4~0.6kg/m，边坡采用预裂爆破，孔距80cm，线装药密度0.3kg/m。洞室开挖：泄洪洞Ⅳ类围岩段采用短台阶法施工，循环进尺1.5~2.0m，超前锚杆+钢拱架支护；Ⅱ~Ⅲ类围岩段采用全断面开挖，光面爆破成型，炮孔残留率≥85%。槽挖施工：断层处理槽挖采用浅孔爆破，孔深2~3m，单响药量控制在50kg以内，避免对趾板地基产生振动影响。特殊部位处理F1断层破碎带采用“先支护后开挖”方案，超前管棚（φ108mm，L=10m）+注浆加固后，人工配合机械开挖，开挖面及时喷射C20混凝土封闭。库岸处理区孤石群采用静态爆破拆除，膨胀剂选用HSCA-Ⅰ型，钻孔直径42mm，孔距30cm，单孔装药量1.5kg。（三）出碴运输运输线路：规划3条主干线，路面宽6~8m，最大纵坡8%，设置错车道15处。设备配置：20t自卸汽车25辆，CAT336挖掘机4台，ZL50装载机3台，确保日运输能力≥1.5万m³。弃碴场管理：常家冲弃碴场分层碾压堆放，每层厚度3m，边坡1:1.8，设置截排水沟及沉沙池，碴顶平台绿化恢复。四、土石方填筑施工技术（一）料源选择与加工料场规划：主堆石料取自大坝开挖料（弱风化花岗岩），次堆料采用库岸处理区开挖的强风化岩，土料取自导流洞出口冲积层。加工要求：石料需破碎筛分，控制最大粒径≤800mm，超径石含量<5%；土料含水量控制在最优含水率±2%，小于5mm颗粒含量≥30%。（二）填筑施工工艺坝体填筑铺料：采用进占法卸料，推土机平料，层厚80cm（主堆区）、50cm（次堆区），最大粒径不超过层厚的2/3。碾压：主堆区采用25t振动碾，碾压8遍（进退错距法，行距1.5m），压实度≥0.96；次堆区采用18t振动碾，碾压6遍，压实度≥0.94。接合面处理：上下层铺料方向垂直相交，接合处刨毛30cm，洒水湿润后补压2遍。特殊部位填筑趾板基础采用级配砂石料回填，分层厚度30cm，水撼法密实；坝体与岸坡结合部开挖成台阶状，台阶宽2m，高1m，采用小型振动碾（YZT12）补强碾压。（三）填筑质量控制每填筑3层进行一次压实度检测，采用灌水法测定干密度，取样频率为每1000m³1个点；颗粒级配每班检测1次，含泥量≤3%，针片状颗粒含量≤15%；碾压参数实时监控，安装GPS定位系统确保碾压轨迹重叠度≥15cm。五、边坡防护与加固工程（一）永久边坡防护岩质边坡弱风化岩段：喷射10cm厚C25混凝土，布设φ8mm钢筋网（网格20×20cm），锚杆采用φ25mm螺纹钢，长度4~6m，间距2.5×2.5m。断层破碎带：采用“锚杆+锚索+格构梁”联合支护，锚索规格φ15.2mm钢绞线，设计拉力1000kN，格构梁截面30×40cm，C30混凝土浇筑。土质边坡库岸缓坡（坡度<1:2.5）：采用喷播植草防护，草种选用狗牙根与紫花苜蓿混播；陡坡段：浆砌石挡墙+截水沟，挡墙顶宽1m，高度3~5m，设置泄水孔（φ100mm，间距2m）。（二）临时边坡支护开挖期边坡采用随机锚杆（φ20mm，L=3m）+喷射混凝土（5cm厚）支护，对可能失稳的孤石采用钢丝绳捆绑固定。雨季施工时，坡面覆盖彩条布，坡脚设置挡碴墙及集水坑，配备2台φ150mm水泵排水。（三）监测措施在右岸分水岭及左岸崩坡积体布设12个测斜孔，深度15~20m，监测精度0.1mm；安装表面位移监测墩30个，采用全站仪定期观测，预警值设为水平位移5mm/天或累计30mm。六、施工进度计划（一）关键线路工期准备阶段（1~2月）：施工道路修建、设备进场、测量放样主体开挖（3~10月）：坝肩及库岸开挖完成，洞室开挖至设计高程填筑施工（8~20月）：大坝填筑至防洪高程，次堆区同步施工防护工程（12~22月）：永久边坡支护及绿化恢复（二）资源配置计划机械设备：配置液压挖掘机6台、自卸汽车30辆、振动碾4台、钻机8台，备用率15%人力资源：高峰期投入施工人员350人，其中爆破作业人员20人（持证上岗），技术管理人员45人材料供应：每月储备炸药50t、雷管2万发、水泥1000t，确保连续施工七、质量与安全管理（一）质量管理体系控制标准开挖轮廓线偏差≤15cm，建基面平整度≤10cm/2m填筑压实度合格率≥95%，不合格点不低于设计值的98%混凝土强度达标率100%，钢筋保护层厚度偏差±5mm检测方法采用地质雷达检测断层处理效果，波速≥4000m/s为合格坝体填筑采用灌水法与核子密度仪对比检测，误差控制在2%以内（二）安全保障措施爆破安全爆破警戒半径300m，采用非电毫秒雷管分段起爆，最大单响药量控制在300kg以内爆破振动监测：质点振动速度≤15cm/s（建基面）、≤5cm/s（居民区）高边坡作业设置双绳防坠系统，作业人员佩戴GPS定位安全帽，边坡平台宽度≥2m每日开工前进行“敲帮问顶”，清除松动岩块，配备专职安全员巡查应急预案针对滑坡、涌水等险情，储备应急物资（沙袋2000袋、抽水泵10台、应急照明30套）每月组织1次应急演练，与当地医院建立15分钟急救响应机制八、环境保护与水土保持（一）扬尘控制运输车辆加盖篷布，出场前冲洗轮胎，施工道路每日洒水4次（旱季6次）爆破作业采用水泡泥填塞炮孔，出碴前喷雾降尘，PM10浓度控制在0.5mg/m³以下（二）废水处理施工废水经三级沉淀池（容积500m³）处理后回用，悬浮物≤100mg/L生活污水采用地埋式一体化处理设备，处理能力50m³/d，达标后排入市政管网（三）生态恢复弃碴场顶面覆土厚度1.2m，种植乡土树种（马尾松、杜鹃），绿化率≥80%施工结束后拆除临时设施，恢复耕地面积15亩，河道清淤3km九、施工监测与验收（一）监测内容坝体变形：布设沉降观测点50个，采用精密水准仪测量，频次1次/周渗流监测：在坝基及坝肩设置测压管12组，监测渗透压力及扬压力应力应变：在主堆区埋设土压力计20个