石料场开采及左岸砂石料生产工程技术方案措施

第一篇前言

1.1 概述

小湾水电站工程位于云南省西部南涧县与凤庆县交界的澜沧江中游河段，系澜沧江中下游河流规划八个梯级水电站中的第二级。是以发电为主兼有防洪、灌溉、拦砂及航运等综合利用效益的特大型水利工程，由混凝土双曲拱坝、坝后水垫塘及二道坝、左岸泄洪洞和右岸地下引水发电系统组成，最大坝高292m,总库容149亿m3，电站总装机容量4200MW。

左岸砂石料加工系统和混凝土拌和系统布置于坝轴线下游左岸，瓦斜路沟上游侧，1245m～1380m高程之间。砂石料加工系统毛料绝大部分采用孔雀沟石料场开采料，少部分利用工程开挖有用渣料。

左岸砂石料加工系统承担全部双曲拱坝混凝土和部分水垫塘、坝肩处理混凝土所需砂石料的生产任务.混凝土总量855.53×104m3,其中大坝混凝土838.2×104m3，水垫塘混凝土4.2×104m3，坝肩处理混凝土13.13×104m3。

1.2 工程概况

小湾水电站孔雀沟石料场及左岸砂石料加工系统工程主要由孔雀沟石料场、砂石料加工系统、混凝土拌和及制冷系统组成。

孔雀沟石料场位于坝址左岸下游1.4km～1.8 km处，分布高程1200m～1700m，料场面积约0.45km2。区内出露地层主要为时代不明变质岩系（M）和第四系（Q）。时代不明变质岩系的岩性主要为黑云花岗片麻岩、角闪斜长片麻岩及二云斜长片麻岩夹透镜状、薄层状片岩。第四系地层按成因划分主要有崩积层和坡积层两种，主要成分为块石、碎石及砂质粉土、粘土。

料场内岩体风化以表层均匀风化为主，风化程度主要受地形、构造、岩性和卸荷因素的控制。按风化程度分为全风化、强风化、弱风化、微风化和新鲜岩石五级，其中全、强风化岩石的物理力学指标较差，不能用于砂石料生产，需先行剥离。弃碴地点为孔雀沟弃碴场。

砂石料加工系统的设计规模必须满足大坝工程的混凝土高峰浇筑强度，小湾水电站大坝混凝土浇筑分年度各月施工强度见表1.2-1：

表 1.2-1 小湾电站大坝混凝土浇筑施工月强度表单位：万m3

混凝土用砂石料为四级配，产品规格为150mm～80mm，80mm～40mm, 40mm～20mm，20mm～5mm四种粗骨料和5mm～1.2mm，1.2mm～0.15mm两种细骨料，各粒级骨料需用总量见表1.2-2：

混凝土拌和楼为4座4×3.0型预冷楼，要求形成两套独立的混凝土拌和系统，每套系统各设两座楼，设计规模必须满足大坝工程的混凝土高峰浇筑强度，并且两套系统均需满足夏季混凝土最低出机口温度7℃的要求。

表1.2-2 小湾电站混凝土各粒级骨料需用总量表

1.3 合同工作范围

小湾水电站孔雀沟石料场开采及左岸砂石料加工系统工程的主要工作范围包括：

（1）左岸砂石料加工系统的设计和建设（包括供水、供电和系统内道路等配套设施）；

（2）与左岸砂石料加工系统相对应的左岸混凝土及制冷系统的布置规划设计及一期开挖；

（3）孔雀沟石料场的开采规划设计及实施；

（4）左岸砂石料加工系统生产运行和维护管理，包括毛料开采运输、砂石料生产、设备维护等。按需、按时、按质、按量向用户提供合格的成品人工砂石料；

（5）左岸砂石料加工系统建设所需的临建工程的设计、施工、安装和拆除；

（6）左岸砂石料加工系统供料完成后的移交与清场。

1.4 基本资料与要求

1.4.1 水文气象资料

小湾坝址处多年平均流量1220m3/s，实测最大流量9150 m3/s，最小流量273 m3/s。坝址区河谷较狭窄，坝址下游约1000m处，20年一遇洪水位1007m，最低枯水位990m，漫湾水库正常蓄水位994m。

工程区多年平均降水量987.2mm，每年6～10月为雨季，平均降水量占全年的76%。多年平均气温19.1℃，绝对最高气温38℃，绝对最低气温0.2℃。多年平均风速2.0m/s，最大风速18m/s。多年月平均水温16.4℃，月最高水温23.4℃，月最低水温8.2℃。主要实测水文气象统计资料见表1.4-1～1.4-5。

表1.4-1 小湾电站工程区降水量统计表单位：mm

表1.4-2 小湾电站工程区蒸发量统计表单位：mm

表1.4-4 小湾电站工程区水温统计表单位：℃

表1.4-5 小湾电站工程区气温统计表单位：℃

1.4.2 交通条件

小湾工程对外交通条件较好，凤小线已建成通车，岔小线计划于2002年6月建成通车。工程区内各交通道路均已开工，其中用于本标工程的主要场内道路有：R7左岸坝顶公路，R9砂石加工系统出碴公路和R14石料场开采公路。

1.4.3 其他条件

（1）发包人在小湾工地现场统供的炸药库位于岔小线子房公路隧洞出口附近，距左岸坝肩约11km；油库位于瓦富咱沟附近。

（2）发包人在大湾子承包商营地为承包人免费提供住宅、食堂、办公室等生活设施。

1.4.4 工期要求

发包人计划于2001年11月30日前以邀请招标方式选定工程承包人并签定合同协议书，确定承包人进场和开工时间。承包人应于2002年10月31日前完成左岸砂石加工系统和左岸混凝土拌和及制冷系统一期开挖工作，于2006年5月1日前完成砂石料加工系统的建设并验收，并开始向用户提供满足质量、数量和品种规格要求的成品人工砂石料。

1.4.5 设计要求

1.4.5.1 石料场开采规划设计

承包人应根据招标文件提供的料场区域及地质资料，结合自身条件，进行认真、详细的石料场开采规划设计。其内容至少应包括道路设计、剥离量计算及剥离方式确定、开采设计、边坡处理措施设计、临时设施设计等。

1.4.5.2 系统设计

（1）砂石料加工系统工艺设计

砂石料加工系统设计规模必须满足大坝工程的混凝土高峰浇筑强度。产品为150mm～80mm，80mm～40mm，40mm～20mm，20mm～5mm四种粗骨料和5mm～1.2mm，1.2mm～0.15mm两种细骨料。系统的工艺流程应成熟、适用、可靠，生产运行能力必须与大坝混凝土浇筑需要相适应，设备配置必须符合小湾电站工程特点。破碎设备和50%以上的筛分设备要求为新设备，其中主要破碎设备要求采用国际先进设备，以确保在整个生产运行期内安全可靠地运行。工艺流程必须保证所有砂石料产品质量优良。承包人必须提供工艺计算书，工艺说明书及工艺流程图。

（2）总布置设计

砂石料加工和混凝土拌和系统的总布置设计应根据招标文件提供的布置范围、地形地质资料、场内公路和混凝土出料线布置情况统筹考虑。其中砂石料加工系统部分按承

包商确定的砂石料加工系统工艺流程设计布置，混凝土拌和及制冷系统按招标文件确定的原则布置，而且必须进行混凝土拌和系统工艺流程设计计算，提出混凝土拌和系统工艺流程图。

（3）电气系统设计

电气系统的设计应具有先进性并便于安装、调试、运行和维护，应采用成熟、可靠、标准化的元件，满足系统安全、可靠、连续运行的要求。电气控制应满足以下要求：①工艺设备运行自动控制②毛料和成品料生产应实时计量、自动统计③胶带机安全运行监控与自动调整④系统运行计算机管理⑤能方便地接入当地网。

（4）供水系统设计

供水系统的设计主要包括取水设施、水处理设施、废水处理设施、管路系统等内容。其设计标准应满足有关规程规范和本工程使用要求。

（5）结构设计

承包人应根据设计周期和施工进度要求，完成系统施工需要的钢筋混凝土结构和钢结构设计，以满足系统建设施工。

1.4.5.3 设计成果提交

在投标阶段，投标人必须提供下列设计成果：

（1）有关石料场开采的设计说明书及图纸，其内容包括道路、开采设计、开采进度计划、边坡处理措施设计等

（2）砂石料加工系统工艺流程图、混凝土拌和系统工艺流程图、砂石料加工及混凝土拌和系统平面布置图、主要的剖面布置图、一期开挖图及砂石料加工系统主要结构体形图，并提出两系统的一期开挖量、砂石料加工系统的工艺设备表、重要材料表和土建工程量。

（3）电气系统设计说明书及图纸，并提出工艺设备表、主要材料表和土建工程量。

（4）供水系统设计说明书及图纸，并提出工艺设备表、主要材料表和相应工程量。

（5）钢筋混凝土结构和钢结构设计说明书及图纸，提出主要材料表和相应工程量。

（6）施工临时设施的设计说明书及图纸，并提出主要设备和材料表及相应

工程量。

1.5 计划工期

本工程合同要求于2002年10月31日前完成左岸砂石加工系统和左岸混凝土拌和及制冷系统一期开挖工作，于2006年5月1日前完成建安工作，生产调试结束，具备合同规定的生产条件。从2006年5月1日开始，向用户提供满足质量、数量和品种规格要求的成品人工砂石料，直至小湾电站工程施工结束，发包方指示清场及撤离。

经过反复研究，我们认为本工程的合同工期除系统的一期开挖工期较紧外，系统建设和安装工期很长，保证按期投产没有问题。根据小湾工程的特点和我局本合同工程的投标设计方案，我局承诺小湾水电站孔雀沟石料场开采及左岸砂石料加工系统工程的施工总进度计划如下：

（1）我局一旦中标，计划在一个星期内组织人员、设备进场，并于2001年12月16日正式开工，进行施工准备和临建工作。

（2）左岸砂石料加工系统和左岸混凝土拌和及制冷系统一期开挖工作总工期10个月，计划于2001年12月23日开工，2002年10月25日完工。

（3）孔雀沟石料场覆盖层剥离总工期为30个月，计划于2001年12月23日开工，2004年6月15日完工。

（4）孔雀沟毛料生产从2006年1月16日开始直到小湾工程施工结束。

（5）左岸砂石料加工系统的建设和安装工作(含单机调试)，总工期为38个月，计划于2002年10月26日开工，2006年1月9日完工。

（6）砂石料加工系统空载联动调试从2006年1月10日开始，2006年1月29日结束。从2006年1月30日开始系统重载试运行，时间为45天，2006年 3月16日就可开始正式生产供应成品砂石料，直至小湾工程施工结束。

1.6 质量目标

小湾水电站大坝是目前世界上最高的混凝土双曲拱坝，最大坝高达292米。根据我局过去乌江渡、东江、二滩等类似工程的施工经验，人工砂石料的生产质量直接影响主体工程的施工质量。小湾水电站大坝混凝土施工高峰强度大，持续时间长，混凝土温控要求严，加之本系统布置区域地形狭窄，山高坡陡，料场开

采范围小，开采高差大，这些就导致了小湾工程人工砂石料生产具有以下特殊性：人工砂石料生产规模大，成品质量要求高，尤其是人工砂的含水率控制要求严；砂石料加工系统和混凝土系统需合理利用地形，精心设计；本工程存在多层交叉作业，施工干扰大，安全施工要求高。

因此，在本合同工程的工艺设计、总体布置、一期开挖、系统建设与安装、石料场的开采规划，人工砂石料的生产运行与管理等各个方面，我局将认真贯彻执行GB/T19002-ISO9002质量体系文件，坚决执行“百年大计，质量第一”、“质量责任重于泰山”的方针政策。在工程开工前认真编制项目质量计划，建立健全质量管理和质量保证体系，在设计、施工、运行、管理过程中，严格执行项目质量计划，确保砂石料生产质量，特别是牢牢抓住人工砂含水率这一质量控制的重点，采用先进可靠的工艺流程，配备性能稳定、质量优良的国际先进设备，选用经验丰富的施工管理与运行操作人员，确保本合同土建工程质量优良，砂石加工工艺国内领先，生产出的成品砂石料满足部颁规范要求，达到优质水平。

第二篇石料场开采规划与系统设计

第一章石料场开采规划设计

2.1.1 概述

小湾水电站工程孔雀沟石料场及左岸砂石加工系统承担大坝工程855.53万m3混凝土所需砂石料的生产任务。砂石加工系统原料绝大部分采用孔雀沟石料场Ⅲ料区开采出的毛料，少部分利用其他工程开挖的有用碴料。孔雀沟石料场Ⅲ料区石料为非碱活性骨料，其质量和储量均能满足要求。孔雀沟石料场Ⅲ料区位于小湾坝址左岸下游1.4km～

1.8km处，分布高程1200～1700m，面积约0.45km2。

2.1.1.1 地形地貌

孔雀沟石料场Ⅲ料区地形总体呈现沟梁相间的地貌形态，但冲沟深浅不一，地形不完整。料区发育的冲沟主要为瓦斜路沟，瓦斜路沟呈NNE向分布，在其右侧发育有两条NE向的支沟，左侧为山脊。山脊部位地形坡度一般为30°～35°，山脊两侧山坡坡度为30°～40°。

2.1.1.2 地质条件

区内出露地层主要为时代不明中深变质岩系（M）和第四系（Q）。

时代不明变质岩系（M），岩性主要为黑云花岗片麻岩、角闪斜长片麻岩及二云斜长片麻岩夹透镜状、薄层状片岩。自下游至上游划分为MⅡ-1、MⅡ-2、MⅡ-3、MⅢ-1、MⅢ-2、MⅢ-3、MⅣ-1七层。

第四系地层按成因划分主要有崩积层（Q col）和坡积层(Q dl)。坡积层成份主要为块石、碎石质粉土及砂土，崩积层主要成份为黑云花岗片麻岩的块石，块径大小不一，一般为0.5～3m。

地质构造。区内构造呈单斜构造，产状N50°～70°W，NE∠40°～70°。破裂结构面较发育，发育有Ⅲ级结构面（断层）、Ⅳ级结构面（小断层、挤压面）及Ⅴ级结构面（节理）。

本区岩体按风化程度划分为全风化、强风化、弱风化、微风化、新鲜五级。料区内岩体风化以表层均匀风化为主，风化程度主要受地形、构造、岩性和卸荷等因素的控制，在构造发育的岩体中有隔层和囊状风化现象。全风化岩体埋深一般为0～5m，局部地形较平缓地段可达16m。强风化带底界埋深一般为5～40m,局部埋深达70～90m。瓦斜路沟

左侧山脊▽1600m以上风化相对较深可达60m。区内弱风化厚度变化较大，山脊部位一般大于山沟部位。山坡高处大于低处，在山脊部位其底界埋深超过80m。

2.1.1.3 水文地质

区内澜沧江为本区最低排泄基准面，地下水主要接受大气降水补给，向澜沧江排泄。地下水类型按埋藏条件及含水空间性质主要为基岩裂隙水，局部为第四系中的孔隙潜水和上层滞水等。基岩裂隙水赋存于岩体中节理、裂隙及断层破碎带中，岩体透水性不均匀。在山脊部位的埋藏深度一般在微风化岩体顶部附近，冲沟部位埋深较浅，埋深一般5～15m，有时出露成泉，水质属重碳酸钙水。孔隙潜水和上层滞水主要赋存于第四系覆盖层中，含水层介质具有中等～强透水性。

工程区内多年平均降水量为987.2mm。每年6～10月为雨季，平均降水量占全年的76%。全年降水量统计见本篇第一章表1.4-1：

2.1.1.4 岩石物理力学性质

根据工程地质报告，孔雀沟石料场Ⅲ料区岩石物理力学性质见表2.1.1-1。

表2.1.1-1 室内岩石物理力学试验成果表

2.1.1.5 其它物理地质现象

因河谷深切，地形相对高差较大，岸坡地势较陡，局部直立，岸坡浅部岩体卸

荷现象普遍存在。料区内分布有强卸荷岩体和卸荷岩体两种类型，强卸荷岩体底界

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