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1、堆石坝大型石料场规划与施工堆石坝大型石料场规划与施工 摘要：柬埔寨达岱河水电站主副坝石料场，开采量900万方，主要为长石石英砂岩，中间夹有泥岩、泥质粉砂岩，为水平互层结构，通过对料场补充勘探，对石料场进行了重新规划，取得良好的经济效果，对类似工程及地质条件料场开采有一定借鉴作用。 关键词：柬埔寨堆石坝料场规划与施工 中图分类号： TU7 文献标识码： A 1、工程总体概况 达岱河水电站位于柬埔寨国公省东北约40km处的莫邦区，距柬埔寨首都金边约300km，为引水式电站，工程规模为二等大（2）型工程，电站装机容量246MW，装3台82MW水轮发电机组。 枢纽布置方案主要由干流（Tatay）、支流
2、（Kep）砼面板堆石坝、支流左岸3孔岸边溢洪道、主副坝连通明渠、干流左岸引水发电系统和岸边地面厂房组成。 主、副坝坝体均为混凝土面板堆石坝，坝顶高程均为220.0m，主坝最大坝高115.0m，坝顶长度882.3m，填筑方量713万m3；副坝最大坝高77.0m，坝顶长度713.5m，填筑方量247万m3；主副坝及溢洪道混凝土总量33万m3。 2、料场概况 2.1、料场开采条件 按照设计对大坝上下游料场的比选，招标阶段确定料场主副坝之间的上游山脊，距离坝体水平直线距离约1.5km，高程比大坝坝顶高，在260m320m高程之间，主坝与副坝为两个标段，主坝与副坝分两个料场分别靠近对应的坝体上游山侧，接
3、近山顶，山势较陡，覆盖层开挖厚度不大，约18m，料场为干采，可全年取料，开采运输条件较好，但运距较远，可满足高强度上坝的开采要求。 2.2、料场地质条件 根据地勘堪孔资料显示，该料场山体宽厚完整，岩性由长石石英砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩等组成，且为互层结构产出；其中较厚的长石石英砂岩间夹有多层薄层粉砂质泥岩和多层泥质粉砂岩。长石石英砂岩，灰白色，强微风化，中厚层巨厚层状，岩性坚硬，岩层产状。粉砂质泥岩，弱微风化，为软岩，强度低。泥质粉砂岩，强微风化，岩性较软，强度偏低。通过试验，几种岩石物理性质见下表。 表1 岩石物理力学性质试验统计成果表 2.3开采量分析 本工程料场供料包括：主坝填
4、筑堆石料，副坝填筑堆石料、以及溢洪道、大坝面板、电站进水口等部位混凝土骨料供应，根据土石方平衡，除去电站进水口、溢洪道和引水渠等施工开挖部位可以利用石料约100万m3，还需在料场开采石料约900万m3。 3、料场规划优化 3.1、优化料场的地形条件 达岱水电站主副坝两个标段均由葛洲坝集团一公司一家单位中标，项目部在进场后提出对主、副坝料场统一规划为一个大型料场设想，这样能发挥设备效率、节约成本，同时保证大坝填筑料源质量。 通过对料场地形、地貌的勘察，发现在原规划料场下部，距离大坝约1km上游面，约130m240m高程山体宽厚完整，其中170m130m靠达岱河侧，地形陡峭，覆盖层很薄，岩石出露，
5、为长石石英砂岩，且层厚较厚，170m230m高程地形平缓，表层覆盖层较厚，如果此高程段岩石满足堆石坝体填筑料质量要求，储量又完全满足要求，对应大坝填筑高程介于115m220m之间，这样将大大减少大坝填筑料运距，节约施工成本。 3.2、规划优化料场的地质条件 为分析设想规划石料场质量能否满足要求，对已有料场及其附近的地质勘探孔资料进行分析，料场勘探孔在勘察阶段孔底高程在220m以上，距离料场距离较远，在拟规划料场下游的明渠有两勘探孔，孔口高程190m，从此两个勘探孔看，料场190m130m之间大部分为砂岩，具备作为料石场条件。为了更好的论证料场质量情况，在拟规划料场内新增了3个补充勘探孔，勘探孔
6、孔道高程在250m125m之间，勘探孔显示料场地质情况如下： 根据补堪孔资料显示，拟规划主料场130230m高程山体宽厚完整，河谷岸坡地形相对较陡，自然坡角1035，岩性由长石石英砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩等组成，且为互层结构产出；其中长石石英砂岩厚度达2046m左右，岩体间夹有多层薄层粉砂质泥岩和多层泥质粉砂岩。长石石英砂岩，灰白色，强微风化，中厚层巨厚层状，岩性坚硬，岩层产状：29035，岩层近水平，层间夹有1-2cm风化岩屑或泥质。粉砂质泥岩，弱微风化，为软岩，强度低，厚度一般为0.63.1m。泥质粉砂岩，强微风化，岩性较软，强度偏低，厚度一般为0.87.4m。结合导流洞勘探孔资
7、料看130m高程以下全部为数十米厚泥质粉砂岩、泥岩。 3.3、料场优化的确定 通过对原料场与拟规划料场的比较，两料场其实在同一山体，只是开采高程相应降低，且低高程的料场质量满足堆石坝填筑料源要求，数量上240m130m储量也远满足要求，在料场开采运距上，优化后料场高程降低近80m，减少运距至少1km。但规划优化后的新料场240m至190m高程的覆盖层较厚，增加了一定量表层土方开挖，但在经济上，规划优化后的新料场价值明显，且运距减少后对坝体填筑进度有保障。 主副坝料场最终确定在大坝上游1km处，位于230m130m高程之间，水平长度在1000m长，开采面积约25万平米，有用料储量在1500万m3
8、，无用层（剥离层）为从地表向下到有用层岩体顶板（弱风化顶板）之间的砂质壤土层、全强风化岩以及弱微风化之间夹的泥质粉砂岩、粉砂质泥岩和泥岩，表层剥离层平均厚度约为0.510m。 4、料场开采施工规划 面板堆石坝的料场应根据工程规模、料场地形地质条件及导流方式、填筑强度、坝料综合平衡等进行规划。 4.1、石料场开采施工道路 根据达岱主副坝的导流度汛方案，汛期主坝河床洪水，一部分经主坝导流洞宣泄，超过导流洞部分经过明渠引至副坝河床宣泄，而至料场必须经过明渠进口，故，在汛期需在明渠进口架设跨明渠临时桥，桥面高程为度汛高程165m，这样料场的施工道路就要围绕临时桥进行布置，临时桥头与料场中间相接，自桥头
9、料场部分形成165m平台，分别向料场上下游成树枝状修筑道路至205m、190m、175m开挖作业面，同时165m平台往下修筑至上游面130m作业平台，在汛前自130m料场高程经主坝导流洞进口修筑道路至主坝，便于进行主坝140m高程以下的填筑，达到低料低用原则。临时道路路面宽9.0m，平均坡度控制在7%以内，最大坡度控制在10%以内。料场至填筑面的主干道设计有效宽度13m。 4.2、覆盖层开挖施工 根据料场规划，覆盖层区域面积约25万m2，表层土料与风化无用层石方剥离量约为150万m3以上，如果按照先全部开挖完覆盖层再进行料场开挖，显然在工期上无法满足要求。结合料场开采施工工期为2年半，且料场地
10、形平缓，尤其在180m至220m高程之间，为宽大的平台阶梯，故对料场覆盖层开挖施工分期分区进行，一期覆盖层剥料场上游面200m高程以下，面积约10万平方米，此部位覆盖层薄，部分区域表层即为可用砂岩层，为第一年主坝填筑汛前及汛后提供部位开挖，二期自上而下剥离剩余部分。 4.3、料场开挖作业面规划 根据料场位置与主副坝位置关系，主要分3个区域进行开挖，第一区域为考主坝河床上游面200m高程以下，主要进行主坝170m高程以下填筑，先开挖160m以下，利用130m高程道路，达到低料低用原则；第二区域为跨明渠桥侧230m160m高程，主要进行主坝170m以上填筑；第三区域为靠近副坝河床侧，230m155
11、m高程，主要进行副坝填筑，副坝填筑高程为143m155m高程。 料场开挖梯段高度规划为15m，每30m高设一级临时马道。岩层为水平层状结构，中间夹有软岩，具体的爆破梯段高度时，应根据岩层情况调整高度，使每次钻孔孔底高程位于砂岩的底部，减少无用孔钻孔，提高爆破效率。 4.4、料场开挖设备规划 大坝填筑高峰期强度为55万方，料场开采面宽阔，便于大规模开挖施工。设备配置上主要以斗容1.6m3反铲为主，1.01.2m3反铲为辅，20T自卸汽车运输，同时配有TY-220推土机维护道路。自带风CM-351高风压钻机进行料场钻孔作业，手风钻进行超径石解炮钻孔作业。 5、料场开挖施工方法 5.1 爆破开挖方案
12、 石料场开采采用分台阶梯段自上而下开挖方案，台阶梯段高度为10m15m，梯段高度主要通过岩层岩性高程进行局部调整，每次开挖的底部高程位于同一水平岩层上，边坡坡度为10.310.5，每30m高差留2m宽马道，边坡采取施工预裂成型。各种不同品质的物料开采按照分期分区规划布置原则采用分区布置。对过渡料的单耗较高，在爆破时抛散现象较严重，而且，台阶内侧的岩石属弱风化下限新鲜岩石，因此，过渡料的开采工作面应在台阶的内侧布置（同样，砂石骨料及垫层料毛料的开采也靠内侧布置）。对主堆石料主堆石料开采单耗相对较低，抛散现象相对较轻，可开采范围相对较大，布置在过渡料开采区外侧，但开采过程中尽量使爆区前方有相当的堆
13、渣空间。 5.2 爆破开挖参数 石料开采梯段爆破参数既要满足大坝填筑料级配曲线要求，又要保证边坡的安全。因此，在开采初期须认真做好爆破试验，通过爆破试验确定合理的爆破参数和起爆网络。 本工程料场爆破钻孔采取大间距、小排距，平面梅花形布置孔。爆破的火工材料虽然在当地生产，但采用的中国技术，为中国公司与当地国防部合作办理的火工生产厂，炸药为2#岩石乳化炸药，15段位非电毫秒雷管。最终确定主堆石料、过渡料（包括垫层料和砂石骨料毛料）梯段爆破参数见下表。 石料开采主爆孔爆破参数表 5.3、石料场开采施工方法 石料场采用自上而下分层梯段爆破方式进行石料开采，永久保留边坡采用施工预裂爆破成型。开采工艺流程
14、见下图。 待添加的隐藏文字内容3 （1）工作面布置 石料场开采工作面的布置数量由计划开采强度确定。 每个工作面布置1台CM-351高风压潜孔钻机，用于主爆孔钻孔，另外用手风钻机辅助进行超径块石解小和局部浅孔爆破的钻孔作业。 各工作面布置3台1.6m3液压反铲用于爆破渣料的挖装，并根据开采强度配置1台1.0m3液压反铲辅助挖装和爆破临空面修边，共布置有15台1.6m3液压反铲。 开采石料主要用20t自卸汽车运输，运输车辆的数量根据开采强度和设备生产能力配置80台。 整个料场开采面统一布置1台TY-220推土机和1台3.0m3轮式装载机，用于清理工作面和料场内临时道路维护。 （2）、钻孔爆破作业施
15、工 预裂孔 料场永久边坡采用施工预裂爆破成型，预裂孔用CM351钻机造孔。 在钻孔前进行测量放线，保证边坡的美观即可，用红漆标明预裂孔孔位，钻孔过程中，适当控制钻孔速度，以确保钻孔的准确。 预裂孔装药时，先将药卷按设计间隔装药结构用胶布绑扎在竹片上，然后放入孔内，边，最后用钻孔岩屑将孔口封堵密实。 主爆孔 梯段爆破的主爆孔造孔以CM-351高风压钻机为主。钻孔前，将台阶面的浮渣清理干净，并按设计用红漆标明炮孔孔位和孔深，在孔位上插上标识。 上次爆破石料挖运完成后，将临空面清理干净，若局部根底较大（底盘抵抗线较大），进行钻孔，与梯段爆破孔一起起爆。 （3）、挖运作业施工 料场开采过程中除爆破时段外，其它时段内挖运作业与钻孔作业平行施工。爆破渣料主要用1.6m3液压反铲装、20t自卸汽车运输，辅助用1.0m3液压反铲装20t自卸汽车运输。 6、结语 柬埔寨达岱河主副坝面板堆石坝料场，开采量大，施工期间将原来的两个料场合并为一个料场，通过补充勘探，确定与大坝填筑高程基本一致的高程内料源满足坝体填筑数量与质量要求，这样将原料场进行了规划优化，降低了料场开采高度，缩短了石料上坝运输运距，提高了设备的生产效率，同时合理安排料场的开采分区，达到高料高用、低料低用，目前主副坝已按期顺利填筑完成，取得良好的经济效益，保证了大坝填筑的进度。 -最新【精品】范文
