抽水蓄能电站工程上水库工程西南副坝西副坝施工地质条件及土石方开挖施工方案.doc

抽水蓄能电站工程上水库工程西南副坝西副坝施工地质条件及土石方开挖施工方案1.1西副坝地质条件（1）坝址地质概况西副坝位于水库盆地西侧垭口小溪出口处，坝址谷底（河床）宽20m，设计正常蓄水位733m处断面宽193m。两岸地形零乱，冲沟发育，河床高程688.5m，两岸山顶高程左岸756.29m，右岸796.15m，坝址两岸地形坡度左岸3040º，右岸1535º。在设计正常蓄水位处，山体最小宽度左岸40m，右岸30m。坝址区第四系残坡积层厚度薄，一般厚12m，且零星分布，下伏基岩为单一的变质泥质粉砂岩，灰绿色青灰色，风化后为灰黄色，中薄层状，层理清晰，岩质较软弱，抗风化能力较低。因*向斜轴部通过坝址，所以坝址部位构造发育，大小断层、挤压破碎带、劈理带均发育。坝址区发育的断层共有f45F52、f69、f72、F132F134等14条，挤压破带有J36J42共7条，上述构造走向大多数为NENEE向，陡倾角，从库内穿过坝址向库外延伸，多倾向河床。宽度相对较宽的断层有F14、F49、F52、F132、F133、F134等6条，宽0.53.0m不等，为级结构面，其余断层宽度均小于0.3m，为级结构面，其中F14、F132和F134三条断层延伸长并贯穿库区。坝址部位劈理亦很发育，产状N7080ºE SE6575º，表层风化岩劈理呈密集发育的片状，张开，易剥落，深部弱微风化岩劈理呈闭合状。坝址主要发育以下几组节理： N4555ºE SE(NW)5570º N6075ºE SE(NW)6580º N2030ºW SW5075º N4050ºW SW5060º上述节理中，以、组最为发育，节理多夹泥或附泥膜，缓倾结构面不发育，分布稀少、短小。西副坝坝址区主要为裂隙性潜水，地下水位埋深：左岸21.2231.39m（高程691.33709.26m），右岸23.3834.00m（高程695.59700.72m），溪沟常年有地表水径流。由于坝址构造发育，岩体受挤压较破碎，结构面多延伸长，连通性好，表面多张开，所以岩体的透水性较好，相对隔水层顶板(q1.0Lu)埋深较大，左岸埋深30.040.0m，右岸30.055.0m，溪沟（河床）40.050.0m，断层破碎带更深。坝址岩石为抗风化能力较低的变质泥质粉砂岩(Z1d1-3)，而且构造发育，岩体破碎，所以两岸岩体风化深厚，以强风化岩体深厚为特征，左、右岸全风化厚度为2.08.0m，零星分布；强风化层厚度左岸8.620.0m，右岸1241.0m，河床1.04.1m，河床强风化厚度2m左右。（2.） 趾板地基工程地质条件趾板地基两岸无坡残积层分布，河床有1.12.1m厚的冲洪积层。左岸以强风化岩出露为主，厚度8.611.4m。右岸全风化分布于高程700m以上，厚度3.57.0m；强风化厚度达1241m。河床强风化厚度3.44.1m。趾板地基构造发育，左岸有f45f48、f70、F132等6条，右岸有F14、F49F52、f72等6条，两岸断层均倾向河床，为NENNE向的中高倾角断层，河床为*向斜轴部通过。上述断层规模相对较大的，左岸有F132，宽1.02.0m，右岸有F14及F49、F51、F52等4条，F14宽2.53.0m，F49、F51、F52宽0.51.0m，其余断层宽度均较小于0.3m。根据西副坝趾板钻孔及剖面图，左岸地下水位埋深22.4531.39m（高程694.85709.26m），右岸地下水位埋深15.1634m（高程696.26700.72m），沟内常年有地表水径流。岩体相对隔水层顶板埋深：左岸18.5539.48m（高程692.18701.17m），右岸24.3655.45m（高程687.53697.27m），沟内24.2632.74m（高程658.32667.69m）。（3） 趾板地基渗漏及绕坝渗漏两岸正常蓄水位733m以下岸坡地下水位及岩体相对隔水层顶板埋深高程均低于正常蓄水位，因此，西副坝坝基均存在坝基和绕坝渗漏问题。建议帷幕深度(建基面以下)进入相对隔水层(q1.0Lu)以下5m：左岸：1723m，右岸：1420m，沟中：2533m。两坝头防渗水平延伸长度：左坝头山体由于地下水位及相对隔水层均低于正常蓄水位，防渗水平延伸无法与相对隔水层相接，建议进行垂直防渗，防渗深度3845m，与库岸防渗帷幕相连。右坝头帷幕水平延伸长度约95m。1.2西南副坝地质条件西南副坝位于上水库进出水口右侧垭口冲沟内，距进出水口约50m，坝型为混凝土面板堆石坝。（1） 地基工程地质条件趾板处冲沟呈开阔的“V”型，谷底地面高程707708m，正常蓄水位733处谷宽232m，左岸山体雄厚，山顶高程815m左右，边坡坡度左岸约30º；右岸与西副坝左岸相连，山顶高程760m左右，坡度1525º，右岸地形零乱，冲沟发育。坝址第四系松散堆积层浅薄，除冲沟内厚1.01.9m外，边坡多为基岩裸露。基岩分布有三种岩性，即变质含砾中粗砂岩(Z1d1-1)、变质中细砂岩(Z1d1-2)和变质泥质粉砂岩(Z1d1-3)。变质含砾中粗砂岩，分布于左岸，浅紫色，厚层状；变质中细砂岩分布于沟底及右岸坝基部位，暗紫红色，中厚层状；变质泥质粉砂岩分布于右坝肩以上山坡，灰绿青灰色，风化后为灰黄色，中薄层状，层理清晰，岩质较弱，抗风化能力较低。自左至右，颗粒由粗到细。坝址发现有断层F43、F44、f117、F119、f122、F136等6条，除F119为NW向外，其余5条断层均为NEE向，中高倾角，从上游穿过坝基，向库外延伸，规模较大的断层主要发育于变质中细砂岩内，F43、F136为级结构面，其余断层为结构面，其中F43、F44、F136三条断层延伸长并贯穿库区。由于坝址沟底及右岸岩石主要为抗风化能力较低的变质中细砂岩，而且构造发育，岩体破碎，所以沟底及右岸岩体风化强于左岸。左岸残坡积粉质粘土夹碎石厚0.51.0m，全风化厚1.01.3m，强风化厚1.02.5m，弱风化厚1619m；右岸残坡积粉质粘土厚1.53.9m，分布于ZKS95孔以下，全风化厚1.01.6m，强风化厚515m，下薄上厚，弱风化厚1823m；沟底洪积的粉质粘土厚约1.1m，全风化厚约1.4m，强风化厚2.03.5m，弱风化厚1618m。坝址区主要为裂隙性潜水，地下水位埋深：左岸1020m；右岸519m。西南副坝坝址构造发育，岩体受挤压破碎，结构面多延伸长，连通性较好，表面多张开，岩体的透水性较好，相对隔水层顶板(q1.0Lu)埋深较大，左岸埋深1720m，右岸埋深2530m，沟底埋深2025m。（3） 趾板地基渗漏及绕坝渗漏上坝线两岸正常蓄水位733m以下岸坡地下水位及岩体隔水层顶板埋深高程均低于正常蓄水位，存在坝基和绕坝渗漏问题，需防渗处理，和库岸防渗体相连接。1.3 坝基开挖程序及方法坝基开挖遵循“自上而下，先坝肩后河槽”的原则进行，共划分为岸坡、河床、趾板三个部分。两个副坝开挖方式基本相同。一、岸坡开挖岸坡开挖前先在坡顶周边挖一条50×80cm的截水沟，沟内喷水泥砂浆护面，避免雨水进入工作面影响边坡稳定。岸坡开挖先用人工自上而下将山皮剥除（可考虑用水冲），然后用YTP-26型手风钻造孔，自上而下削坡开挖，清除坡面松动岩石，并使坡面平顺。岸坡开挖下来的浮碴除部分利用回填施工临设场地外，均弃至坝下游约4km处指定的弃碴场内。二、河床覆盖层开挖河床覆盖层采用PC-400反铲挖除，TY220型推土机配合集料，用20T自卸汽车运输。开挖顺序是自上游往下游方向进行,其土、石可用于铺垫临设场地，多余的弃至下游弃碴场。上游趾板处在截流后开挖的覆盖层考虑部分用作上游围堰的加高填筑，多余的运下游回填施工临设场地，多余方量运弃碴场。三、大坝上游趾板开挖趾板开挖分两步进行，先将趾板部位表层的覆盖层挖除，然后将揭露的地形、地质资料提交设计单位，待趾板“X”线最终定位后再进行基岩开挖，基础开挖分左右岸两个工作面同时进行，自上而下分层开挖，岸坡趾板开挖以手风钻为主开挖，各配6台YTP-26型手风钻分左右两个工作面同时开挖，遇开挖量较大地段改用潜孔钻开挖，河床段趾板开挖采用潜孔钻与手风钻相结合的方式开挖，各配2台潜孔钻6台手风钻，为了确保建基面平整与稳定，均采用光面爆破，其初步拟定的光面爆破参数见下表：项 目单 位数 量孔距acm80/45孔径DMm100/48孔深Lm1015/2.53.0最小抵抗线cm100/50密集系数a/0.8/0.9装药规格dmm32/22线装药密度线G/m300600/100200不偶合系数D/d3.1/2.2注：/ 下为手风钻光爆参数初步拟定值。两岸山坡较为陡峭，趾板开挖的石碴采用人工翻碴到坡脚利用左右岸坡脚处施工道路及左岸100m高程穿过坝址道路运输出碴，废碴运下游弃碴场，可利用碴运左岸坝体预填筑区直接上坝填筑。边坡开挖完成后，坡面上存在的局部反坡和凹坑必须进行削坡或填补混凝土处理，对于趾板处基岩暴露时间较长处进行喷浆护面处理。1.4 坝基断层处理两个坝基均有多条断层穿过。坝基部位断层根据断层的特性及宽度不同分别采用开槽浇砼塞、开槽回填反滤料或直接回填反滤过渡料处理，断层槽挖采用人工撬挖或手风钻小药量爆破开挖，两侧设计边坡面采用光面爆破开挖，砼塞由拌和站集中供料，6m3搅拌车运输人工辅助入仓浇筑；反滤过渡料填筑按设计规定级配分层铺填压路机碾压密实。趾板部位的断层破碎带采用深孔固结灌浆处理，深孔固结灌浆处理应在基础岩塞砼浇筑完成，养护强度达50%以上才能进行。具体深孔固结灌浆施工工艺详见灌浆工程的有关内容。1.5 施工质量与安全注意事项1.坝基开挖对于建基面均采用光面爆破，严格控制孔向、孔深与装药量，确保基岩面平整；2. 坝基开挖不许上、下同时作业；3.遵守放炮时间，设置放炮安全禁戒区；4. 现场作业人员均戴安全帽，陡坡作业系好安全带；5. 夜间施工照明安装“小太阳”及在路段每隔25m安装500瓦碘钨灯；6. 定期进行安全教育及安全大检查。1.6 主要开挖设备配置序号名 称型 号 及 规 格单 位数 量1挖掘机PC400反铲1.6m3台22挖掘机PC200反铲0.8m3台23推土机TY220台24汽车大北京 20T台125压风机17m3/min移动式台46潜孔钻YQ100B型台47手风钻YTP26型台121.7 主要劳动力配置 工 种 人 数/台 班 工 作 内 容挖掘机司机4挖碴推土机司机4筑路、集碴汽车司机12出碴风钻工20打钻电工2接用电器、架线压风工6供风及修理水泵工2抽水值班修理工6重机、汽车修理配合工40剥山皮及配合其它工种合 计96