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新疆下坂地大坝土石方开挖施工技术

日期：2015-11-3 14:00:53　来源：转载　浏览数：
　

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1 ·工程基本概述   新疆下坂地水利枢纽工程位于新疆塔里木河水系叶尔羌河中上游的主要支流塔什库尔干河上。枢纽工程地处喀什地区塔什库尔干塔吉克自治县班迪尔乡境内，距乌鲁木齐市1 815 km，距喀什市315 km，距塔什库尔干塔吉克自治县45 km。喀什到塔什库尔干塔吉克自治县为314 国道，从工程坝址至314 国道( 公路里程1 754 km处)为简易乡村公路，长约35 km。
    新疆下坂地水利枢纽工程为Ⅱ等大(Ⅱ) 型工程，主要建筑物由拦河坝、导流泄洪洞、引水发电洞和电站厂房4 部分组成。拦河坝为2 级建筑物，坝型为沥青混凝土心墙砂砾石坝，坝项高程2 966 m，最大坝高78 m，设计洪水标准为100 年一遇，相应洪峰流量为750 m3 /s，校核洪水标准为5 000年一遇，相应洪峰流量为1 310 m3 /s。水库正常蓄水位2 960. 0 m，死水位2 915. 0 m，设计洪水位2 963. 2 m，校核洪水位2 964. 6 m。临时工程设计洪水标准:截流前原河床过流，设计洪水标准为10 年一遇，相应流量为480 m3 /s;截流后上游围堰挡水，围堰为4 级建筑物，设计洪水标准为20 年一遇，相应流量为560 m3 /s;施工期坝体临时度汛洪水标准为100 年一遇，相应流量为750 m3 /s。
    2· 地质情况分析
    枢纽工程坝址位于哈木勒提沟沟口上游约300 m处，河谷呈U 型，两岸山高坡陡，基岩裸露，坝肩岩体较完整，强风化较浅。坝轴线处河床宽约280 m，坝基河床覆盖层最大厚度达150 m，成分复杂，渗透系数变化大，覆盖层自下而上可分为三大类:冰碛层、砂层、冲洪积和坡积层。左右岸坝肩基岩岩性主要为角闪黑云二长片麻岩，左坝肩边坡岩体风化卸荷作用大于右坝肩，右坝肩边坡岩体风化卸荷程度较弱，岩体风化卸荷深度随着高程的增加而加深。左坝肩边坡岩体质量较差，边坡风化岩体基本质量以Ⅴ级为主，边坡弱风化岩体基本质量以Ⅳ级为主;右坝肩岩体质量较好，边坡强风化岩体基本质量以Ⅳ级为主，边坡弱风化岩体以Ⅲ级为主。
    3· 土石方开挖分区分析
    本工程土石方开挖分A、B、C 共3 个区进行开挖施工。其中，A 区为左岸坝肩及岸坡开挖区域，B 区为右岸坝肩及岸坡开挖区域，C 区为左岸河漫滩及河床段开挖区域，以上开挖区均以土方开挖、石方松动爆破为主。
    开挖总体程序为先开挖截水沟和修筑施工道路，然后从上至下分层施工，边坡松动体首先进行清理后再进行开挖。开挖施工过程中，在岩石边坡开挖之前，按施工图先将开口线上的锁口锚杆施工完毕，并保证开挖、出渣连续作业，并在分层基础上再进行分块，依次开挖。
    3. 1 A 区土石方开挖
    A 区开挖坡度较右岸缓，开挖方量小，多为土方覆盖层开挖，且施工道路方便其施工可相对灵活安排，安排原则以调节和均衡总体开挖强度为主。
    开挖工序:左岸坝轴线下游部位开挖→左岸坝轴线上游EL. 2 966 m以上开挖→左岸坝轴线上游EL. 2 966 m以下上开挖。
    3. 2 B 区土石方开挖
    B 区开挖较左岸具有开挖坡度陡、方量大、高差大、支护工作量多、施工道路布置条件差等特点，为开挖前期重点施工部位。开挖工序:Ｒ1施工道路修筑→右坝肩EL. 2 956 m以上开挖支护→右坝肩EL. 2 956 ～ 2 926 m开挖→右坝肩EL. 2 926 ～ 2 906 m及EL. 2 906 m以下岸坡开挖。
    3. 3 C 区土石方开挖
    C 区为坝基土石方开挖的主要区域，主要具有开挖方量大，强度高，跨冬季施工难度较大，为开挖施工后期重点部位。开挖工序:L1施工道路修建→河床段EL. 2 897 m以上开挖(L2施工道路修建)→河床段EL. 2 897 ～ 2 888 m开挖→河床段EL. 2 888 m以下开挖。
    4· 土石方开挖施工技术
    4. 1 左岸坝肩(A 区)
    左岸坝肩最大开挖高度达130 m，开挖厚度较薄，边坡较右岸缓和，利用高、低线施工道路，修筑施工便道，进行边坡处理及覆盖层开挖。左岸高线公路及交通道路以上坝肩开挖量较少，直接采用反铲削坡，人工清渣;左岸EL. 2 966 m至低线公路岸坡开挖渣料，在低线公路直接装载、出渣。
    左岸高线公路及交通道路以上坝肩开挖采用1. 2 m3液压反铲削坡，预留一定厚度的保护层由人工削整，配20 t 自卸汽车直接装运出渣至1# 弃渣场。在左岸EL. 2 966 m至低线公路岸坡开挖范围内，不能直接出渣的部位采用1. 6 m3 液压反铲配D155 推土机剥离并将土料翻渣至低线公路，配20 t自卸汽车直接装运出渣;岸坡预留20 ～ 30 cm厚的保护层由人工削整，反铲不便到达的部位或松动体采用人工翻渣。石方开挖量较少，多为大块石或孤石，采用Y － 28 手风钻造孔，人工装药，松动爆破。
    在左岸EL. 2 966 m至低线公路岸坡开挖范围内，能直接出渣的部位直接采用1. 6 m3 液压反铲配20 t自卸汽车装运至左岸1#弃渣场;不能直接出渣的部位采用D155 推土机配合1. 6 m3液压反铲翻渣至低线公路及河滩，由1. 6 m3 反铲和3 m3 装载机配20 t自卸汽车装运至左岸1#弃渣场。
    4. 2 右岸坝肩(B 区)
    右岸坝肩最大开挖高度达103 m，且开挖厚度大，边坡陡，在开挖及支护过程中，改建右岸低线临时道路，并修筑1 条施工道路，即Ｒ1施工道路，以保证施工交通畅通。Ｒ1施工道路分EL. 2 956 m及EL. 2 926 m高程进入开挖区，承担上下20 m范围内的开挖出渣及支护任务。对于不能直接由Ｒ1施工道路出渣的，从开挖面翻渣至EL. 2 902 m河滩集渣( 由右岸低线公路延伸段改建) 装载、出渣。
    在Ｒ1施工道路能直接出渣的范围内土方开挖采用1. 6 m3 液压反铲配20 t自卸汽车直接装运至大坝上下游倒渣场作为大坝填筑料，边坡采用反铲削坡，预留一定厚度的保护层由人工削整。在Ｒ1施工道路不能直接出渣的范围内土方开挖采用1. 6 m3 液压反铲配D155 推土机剥离并将土料翻渣至EL. 2 906 m河滩集渣装载、出渣，留20 ～ 30 cm厚的保护层由人工削整，反铲不便到达的部位或松动体采用人工翻渣。右岸坝肩及岸坡地质与左岸基本相同，石方开挖量较少，多为大块石或孤石，采用Y － 28手风钻造孔，人工装药，松动爆破。在Ｒ1施工道路开挖范围内，能直接出渣的部位直接采用1. 6 m3 液压反铲配20 t自卸汽车装运;不能直接出渣的部位采用D155 推土机配合1. 6 m3液压反铲翻渣至EL. 2 906 m河滩集渣装载、出渣，由1. 6 m3 反铲和3 m3 装载机配20 t自卸汽车装运至左岸1#弃渣场。
    4. 3 大坝基坑(C 区)
    河床基坑主要以碎石、粗砾及砂组成，块石最大直径可达1 m，一般厚度3. 0 ～ 29. 3 m;左岸靠河漫滩部位湖积淤泥质黏土和软黏土易变形、稳定性差，一般厚10 m左右，最厚处达24 m( 坝址上游河床段EL. 2 879. 0 m深槽处)。C 区主要为河床段覆盖层，且以土方开挖为主，少量卵石层、大块石及孤石。开挖分为EL. 2 897 m 以上、EL. 2 897 ～ 2 888 m、EL. 2 888 ～ 2 879 m三层进行，每层按3 ～ 5 m一个台阶进行开挖，先由L1施工道路进行河床段EL. 2 897 m以上开挖，再由L2施工道路进行EL. 2 897 ～2 888 m开挖，最后结合开挖区道路布置，进行上游河床段EL. 2 888 ～ 2 879 m湖积淤泥层开挖。L1、L2施工道路为C 区开挖、出渣的主要施工道路，开挖主要采用D155 推土机，出渣以3. 8 m3 液压正铲、3 m3 装载机配合1. 6 m3 反铲装渣，以20 t自卸汽车进行运输。部分块石、孤石用Y － 28手风钻钻爆解炮。