第七章第七章 土石方开挖与支护土石方开挖与支护1.1.工程简述工程简述1.11.1 主要工作内容主要工作内容本合同施工图纸所示的导流明渠疏浚 ，泄洪闸右导墙、 上游导墙、 右岸均质粘土副坝混凝土刺墙、泄洪闸、河床式电站厂房及其上游引渠、下游尾水渠、拦沙坎等建筑物基础的土 石方明开挖和支护 ，包括本合同各项永久工程和临时工程的基础开挖以及其它监理人指明的土石方明挖工程。1.21.2 主要工程项目及工程量主要工程项目及工程量1.2.11.2.1 土石方开挖工程土石方开挖工程本合同土石方开挖总 工程量：71.45 万 m3，其中：砂 砾石覆盖层开挖量为 40.32 万 m3，粘土岩开挖 量为 35.374 万 m3（详见表 8-1） 。表 8-1 土石方开挖与支护主要工程项目及工程量表项目编号项目名称单位工程量备 注 土方明挖3-1泄洪闸3-1-1覆盖层开挖m3122831 3-4泄洪闸右导墙3-4-1覆盖层开挖m39804 3-4-2右岸河床覆盖层开挖疏浚m352000 3-6电站厂房3-6-1覆盖层开挖m3208403 3-7拦沙坎3-7-1覆盖层开挖m310202 小 计403240 石方明挖4-1泄洪闸4-1-1岩石开挖m3101666 4-4泄洪闸右导墙4-4-1岩石开挖m316340 4-6电站厂房4-6-1岩石开挖m3258235 4-7拦沙坎4-7-1岩石开挖m32200 4-8地质探洞清理4-8-1岩石撬挖m3100 项目编号项目名称单位工程量备 注 小 计378541 1.2.21.2.2 支护工程支护工程支护工程包括 本合同施工图纸所示的所有土石方明挖边坡开挖后的围岩永久支护、施工期的临时支护以及图纸所示的其它部位的支护（详见表8-2） 。表 8-2 支护工程主要项目及工程量表项目编 号项目名称单位工程量备 注5-1泄洪闸闸室段 5-1-1锚杆 25 伸入岩石 4m，长 5m根639 5-1-2锚杆 25 伸入岩石 5.0m，长 6.3m根170 5-1-3喷混凝土（厚 10cm）m 25331 5-2泄洪闸消力池段 5-2-1锚杆 25 伸入岩石 4m，长 5m根2784 5-2-2锚杆 25 伸入岩石 5.0m，长 6.3m根120 5-2-3喷混凝土（厚 10cm）m 26817 5-3泄洪闸护坦及海漫段 5-3-1锚杆 25 伸入岩石 4m，长 5m根1122 5-3-4喷混凝土（厚 10cm）m 23394 5-4泄洪闸右导墙 5-4-1锚杆 25 伸入岩石 4m，长 5m根335 5-4-2喷混凝土（厚 10cm）m 21260 5-6电站厂房 5-6-1锚杆 25 伸入岩石 4m，长 4.2m根940 5-6-2锚杆 25 伸入岩石 4.0m，长 5m根143 5-6-3锚筋桩 328 伸入岩石 9m，长 10m根15 5-6-4锚筋桩 328 伸入岩石 14m，长 15m根15 5-6-5喷混凝土（厚 10cm）m 218256 5-6-6挂网钢筋（I 级钢筋）t18 5-7拦沙坎 5-7-1锚杆 25 伸入岩石 4m，长 5m根462 5-7-2锚杆 25 伸入岩石 5.0m，长 6.3m根100 5-7-3锚筋桩 332 伸入岩石 8m，长 9.0m根20 5-7-4喷混凝土（厚 10cm）m 218131.31.3 工程地质工程地质河床覆盖层厚 38m，一般从河床中心向两岸逐渐变薄 ，但局部厚度变化较大，近岸边有较深的槽，砂卵石层厚6.77.4m，河床基岩顶板高程 18531858m。构成坝区各建筑物基础及边坡的岩石均属强度低，易软化，易泥化的岩石。岩性主要为含粉砂质泥岩，其次为含粉砂粘土质石膏岩夹层。厂房及泄洪闸坝段坝基岩石均为弱微风化含粉砂质泥岩，其中发育顺层裂隙及层间石膏膜，且发育少量陡倾角裂隙，局部陡缓相交呈网格状发育。裂隙一般充填石膏细脉。相对较差的含粉砂粘土质石膏岩在闸（坝）建基面下埋藏深度 2.02.5m 以上，弱微风化岩体均为相对隔水层，坝基工程地质条件较好。坝基第三系上新统含粉砂质泥岩岩质软弱，强度低，开挖爆破过程中易受到扰动，在水的作用下引起软化、泥化、膨胀、崩解、收缩干裂等对岩石工程特性的影响，因此需采取针对性的开挖保护和处理措施。2.2.开挖施工程序开挖施工程序根据现场施工条件，土石方开挖施工采用上、下结合的开挖施工程序：先进行河床覆盖层的开挖；然后同时进行泄洪闸和电站厂房左边坡、以及厂房基坑 0+055.15 以右部分的开挖；最后进行厂房 基坑 0+055.15 以左部分的开挖。3.3.基坑河床覆盖层开挖基坑河床覆盖层开挖河床覆盖层的开挖采用液压反铲分区、分层、分块开挖，自卸汽车运输的施工方法。3.13.1 覆盖层开挖分区、分层划分覆盖层开挖分区、分层划分（1）开挖分区：覆盖层的开挖根据施工总体规划和基坑抽排水情况分四个作业区，作业区的划分见下表：表 8-3 覆盖层开挖作业区划分表开挖作业分区范 围主要挖运设备所属区域区坝左右 0+000.00 以右； 坝下 0+048.50 至上游；区坝左右 0+000.00 以右；坝下 0+048.50 至下游泄水闸及上 游右导墙区坝左右 0+000.00坝左已有 临时道路坡脚； 坝下 0+048.50 至上游反铲挖装、自卸汽车外运； TY220 推土机辅助 电站厂房和 拦砂坎开挖作业分区范 围主要挖运设备所属区域区坝左右 0+000.00坝左已有 临时道路坡脚； 坝下 0+048.50 至下游（2）开挖分层：根据覆盖层厚度开挖分层分为二层，分层厚度按不大于 4m 控制。（3）开挖分块：开挖分块由右至左划分，分块宽度按液压反铲有效作业半径控制。3.23.2 施工程序施工程序覆盖层的开挖按施工准备 施工排水明沟与集水井、临时施工道路 覆盖层开挖程序依次进行。（1）覆盖层的开挖施工准备包括：技术准备（即开挖前的图纸会审、整体规划、施工技术方案编制和报批、原始地形测绘、施工测量放线、技术交底等） ，以及施工机械设备调配与施工队伍组织等。（2）施工排水明沟和集水坑的开挖先于开挖临时施工道路和覆盖层开挖，并随开挖逐层下降，集水坑沟底低于开挖层1.0m。根据基坑抽排水情况，先依次进行上游 、区的开挖，再 、区；开挖顺序由右至左，分层、分块进行，始终保持右边块先落底，以利降水。3.33.3 施工布置施工布置3.3.13.3.1 临时弃渣场临时弃渣场覆盖层开挖根据现阶段施工条件，含泥量不大的砂卵石开挖弃渣外运至拌和站筛分系统原围堰施工取料场；含泥量较大的开挖弃渣，一部分运至拌和站筛分系统附近的弃土坑，一部分外运填筑至上游弃渣场盐沟左岸一侧的施工道路。无论是拌和站筛分系统附近弃土坑的回填还是上游弃渣场盐沟左岸一侧施工道路填筑，均需分层摊铺、碾压。3.3.23.3.2 施工道路施工道路覆盖层开挖场内临时施工道路主干道布置两条：一条由上游基坑道路过上游围堰经盐沟至左岸渣场；一条由下游基坑道路过下游围堰至混凝土拌和站筛分系统。（详见附图黄丰水电站 CI 标基坑河床覆盖层开挖施工道路布置平面图 ） 。3.3.33.3.3 施工临时用电施工临时用电河床覆盖层开挖临时用电主要为施工抽排水和现场照明用电，现阶段暂由发包人坝上游左岸临时电源接引下线，沿围堰顶部内边线浅埋输电电缆供施工抽排水用电，照明用电由抽排水水泵用电开关柜引接，采用架空输电电缆沿围堰周边布置。3.3.43.3.4 开挖施工排水开挖施工排水开挖施工排水采取明沟排水的方法，平行坝轴线在坝下0+042.5 挖一道排水明沟，垂直坝轴线沿坝左右0+000.00 和泄洪闸右边墙开挖边线外各布置一道排水明沟（坝左右0+000.0 纵向排水沟视开挖出水情况取舍），在坝右 0+082.3、坝下 0+061.0 和坝左右 0+000.00 靠近下游围堰坡脚 位置分别设置集水坑， 上游集水坑安放一台 8 吋潜水泵、下游安放一台 6吋潜水泵抽排水入黄河，排水钢管跨围堰 和施工临时道路 采用埋管 穿越的方式。4.4. 石方明挖石方明挖4.14.1 开挖分区与施工顺序开挖分区与施工顺序4.1.14.1.1 开挖区段划分（详见下表开挖区段划分（详见下表 8-48-4）表 8-4 石方开挖区 段划分表开挖分区范 围主要挖运设备所属区域坝左右 0+000.00 以右； 坝下 0+048.50坝上 0- 005.00； 坝左右 0+000.00 以右；坝下 0+048.50坝下 0+124.50；坝左右 0+000.00 以右； 坝下 0+124.50 下游液压反铲挖装自卸汽车运输泄水闸（不 含右导墙）坝左右 0+000.00坝左 0+037.10； 坝上 0-046.05坝下 0+134.11液压反铲挖装自卸汽车运输电站厂房 （不含拦砂 坎）开挖分区范 围主要挖运设备所属区域坝左右 0+037.10坝左 0+084.325； 坝上 0-046.05坝下 0+134.11液压反铲挖装自卸汽车运输坝左 0+084.325 以左的岸坡区液压反铲挖装自卸汽车运输厂房上游拦砂坎和泄洪闸上游 右导墙液压反铲挖装自卸汽车运输区电站厂房与泄洪闸结合部自上游拦砂坎坝上0-005.5泄洪闸左边墙尾渠端，由电站厂房基础开挖EL.1843.0m 平台起算，最大挖深10.0m，最窄处底宽 3.0m。该段开挖工期是制约总施工进度的节点，也是开挖施工的难点 和重点。4.1.24.1.2 施工顺序施工顺序石方开挖 采取电站厂房和泄洪闸两条流水线平行作业 ：（1）电站厂房 开挖先边坡区和厂房基坑 区，最后进行 区的开挖；（2）泄洪闸开挖先 区，然后依次 消力池、护坦、尾渠 ，最后进行拦砂坎和泄洪闸上游右导墙的开挖。4.24.2 施工布置施工布置4.2.14.2.1 渣场布置渣场布置（1）渣场位置：本标段发包人指定的弃渣场位于上游左岸的胜利湾，距上游围堰约 1.0km 左右。（2）弃渣场规划：施工弃方必须运到指定弃渣场堆放，严禁乱倾乱倒和沿途弃渣，渣场在投入使用前先进行表面清理和场地平整。碴料堆筑采取分区、分层进行，每层堆碴高度不超过2m。砂卵砾石、粘土岩分类堆存，严禁将可利用碴料与弃碴混杂装运和堆存。周转堆存料与永久弃渣分区堆放，并设置标志和隔离措施，防止周转存料受到污染。渣场安排专人管理，负责弃渣场的运行维护和堆渣指挥，配备推土机进行道路修整和场地平整，卸料及时推平，弃渣边坡及时按要求的坡度整坡，同时要注意保持碴料堆体周边的边坡稳定，设置堆碴体的边坡保护和排水设施；还要采取措施做好渣场防粉尘污染工作。渣场排水设施，以自由排水为主；周围挖截（排）洪沟，防止或减少雨水冲刷和浸泡，保持渣料堆体的边坡稳定、减少弃渣场废水的产生。管理期间努力使渣场与周围环境和自然景观相协调，按监理人的指示采取植草种树或其它措施。4.2.24.2.2 施工道路施工道路（1）基坑开挖施工道路：基坑开挖施工主干道采用基坑直进式布置，上、下游各布置一条，其中：上游主干道采利用原覆盖层开挖下基坑道路，下游从纵向围堰和下游横向围堰交接处、下游围堰一侧布置一条下基坑道路。电站厂房基坑内上、下游和泄洪闸上游基坑内出渣临时道路分别采用降坡迂回、分层挖先锋槽、依次下降至基坑设计高程；泄洪闸下游出渣临时道路自泄洪闸钢筋笼海漫开始降坡，直至消力池段。电站厂房基坑上游出渣道路 上游围堰下基坑道路 左岸渣场运输道路左岸渣场；电站厂房基坑下游出渣道路 下游围堰下基坑道路 纵向围堰 上游围堰左岸渣场运输道路 左岸渣场；泄洪闸基坑上游出渣道路 上游围堰下基坑道路 左岸渣场运输道路左岸渣场；泄洪闸基坑下游出渣道路 下游围堰下基坑道路 纵向围堰 上游围堰左岸渣场运输道路 左岸渣场（2）边坡开挖施工道路：边坡开挖作业方式采取液压钻