兴隆水利枢纽电站厂房土方吹填施工技术引进和应用

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1、兴隆水利枢纽电站厂房土方吹填施工技术引进和应用　　中图分类号：TV文献标识码：A文章编号：一、概述兴隆水利枢纽位于汉江下游湖北省潜江、天门市境内，上距丹江口枢纽378.3km，下距河口273.7km由泄水闸、船闸、电站厂房、鱼道、两岸漫滩地过流段及交通桥组成，正常蓄水位36.2m，水库总库容4.85亿m3，灌溉面积327.6万亩，规划航道等级Ⅲ级，电站装机40MW，安装4台灯泡贯流式机组，单台装机10MW。设计勘察资料揭示电站范围内EL37.9m至EL3.5~5.0m地质为粉质壤土及粉细沙，厚约24.47~34.4m；EL3.5~

2、5.0m至EL-5.0m为卵石层，厚约8.5~10.0m；EL-5.0至EL-20m为砂卵石，厚约15.0m，以下为砂岩，渗透系数为5.0×10-4cm/s。二、土方开挖施工方案比较及选择12兴隆电站厂房土方开挖总方量约108万m3，根据施工总进度安排，经土方挖填平衡计算，土方开挖拟分两期进行，一期主要安排在2011年4月份至8月份，以电站厂房基础开挖为主，开挖方量约70万m3；二期在次年2月份~5月份进行，以引（尾）渠及边坡为主，主要以挖做填，开挖方量约38万m3。一期开挖施工是整个项目的主关键项目，安排在4月~8月份进行，正值

3、南方雨季，其中6月中下旬至7月上中旬又为江汉平原的梅雨季节，在该季节进行土方施工难度大、任务重。为了选择适合的开挖方案，我们对下种方案进行了比较。（1）机械开挖方案按照常规的土方工程施工方法，采用反铲挖装或装载机挖装、自卸汽车运输，渣场采用推土机平仓。该方案优点是施工设备易于组织、产量高、工艺成熟、质量有保证。缺点：临时道路修筑和维护量大、成本高，受降雨影响严重，具以往江汉平原类似工程施工经验，每降一天雨，要影响2~3天，工期很难保证。（2）挖泥船吹填方案电站厂房基坑面积约92万m2，截流后基坑内积水约400万m3，平均水深3.0

4、~4.0m。具备小型挖泥船作业条件。基坑开挖需将小型挖泥船解体吊入基坑后重新组装直接进行水下开挖；在四周和底部预留5.0m保护层，采用机械开挖。该方案的优点是施工不受降雨影响。缺点是挖泥船必须解体进出基坑，准备工作复杂、时间长、成本高，需不断补水以防止搁浅，用水量大，对地基扰动大，质量很难保证。（3）冲挖机组吹填方案12冲挖机组吹填施工是利用高压水切割土层，打成泥（沙）浆，再用泥浆泵抽至指定弃土场的新型开挖方法。以前主要在农田水利和疏浚工程中运用。该开挖方法主要适用于粉细沙、中粗砂、砂质粘土及粘土地层。该方案优点是受降雨影响较小，

5、生产均衡连续，对施工道路要求不高、成本较低，工期有保证。缺点是边坡成型质量较差、需水量较大。针对以上各种方案优缺点，并结合兴隆枢纽的实际情况综合比较分析，明显冲挖机组吹填方案优于其他两种方案。因此兴隆电站厂房一期开挖采用冲挖机组吹填方案，在边坡四周预留保护层，采用机械和人工配合修坡以保证基础不被扰动。三、土方吹填施工方案简述兴隆电站厂房基坑开挖尺寸为长122m，宽84m，建基面高程为EL10.2，四周放1:3.0的坡，沿高程每隔5.0m设一级马道，马道宽2.0m。厂房基坑最大开挖深度27.0m，开挖量约70万m3，计划工期3个月，

6、月平均开挖强度23.4万m3。12根据总进度计划及月高峰强度，电站厂房土方开挖布置3条吹填管线，设计总生产能力1.5万m3/d，单条管线生产能力5000m3/d。厂房开挖分3个区同时进行，每条排泥管线负责一个区，每个区控制4000~5000m2的开挖范围。吹挖从上至下分层进行，分层厚度3.0~5.0m，根据以往施工经验最宜泥浆泵抽排的砂浆或泥浆浓度为15%~35%，砂性土为上限，粘性土为下限。兴隆电站厂房主要为砂性土，取30%。按高峰开挖强度计算，每天需水量约为5.0万m3，在电站厂房上、下游各布置一个2000m3的蓄水池向冲挖机

7、组供水。边坡保护层开挖同同步进行。四、土方吹填施工工艺4.1土方吹填施工工艺流程土方吹填施工工艺流程详见图4-1。4.2冲挖机组吹填施工工艺说明（1）基本资料收集及分析基本资料主要分两类。一类是与生产、生活有关的人员、设备及当地法律、法规、交通、供应、治安等施工组织资料；另一类为是与工程直接相关的水文、气象、地形、地质的自然资料。土壤类别、结构及物理力学指标是决定吹填工程质量与生产效率的关键性因素之一，以此作为设备选型、制定施工方案和编制施工进度计划的依据。表3.2-1归纳了部分土壤的基本吹填特性，仅供参考。部分土壤基本吹填特性表

8、表4-1（2）施工准备a、测量控制网及原始地形复测12施工前先按设计及规程规范要求，对业主提供测量控制网进行加密，建设符合要求的施工控制网，然后进行原始地形进行复测，计算工程量，为施工方案编制、进度安排及计量提供依据。b、施工道路布置吹填施工对施工