江津區鵝公水庫大壩基礎開挖資源投入分析

陸旭日 （安徽水利開發有限公司，安徽 蚌埠 233000）

1 工程案例

鵝公水庫工程位于江津區白沙鎮松林崗社區，所在河流是長江一級支流驢子溪支流寧灘河上游，壩址距江津城區公路里程約60km。工程壩址以上集雨面積為34.05km2，水庫正常蓄水位382.0m，設計洪水位382.00m，校核洪水位383.02m，總庫容為1030萬m3，大壩為瀝青混凝土心墻石渣壩，最大壩高65.5m。

大壩基礎開挖主要包括左右壩肩土石方開挖、壩基松散表層開挖、左右壩肩巖質邊坡錨噴支護等內容。其中左右壩肩土石方開挖均為高邊坡開挖。高邊坡開挖存在邊坡垮塌、整體滑坡、危石掉落、高處墜落、物體打擊等潛在危險性。

兩岸坡上部大多為巖質邊坡，無嚴重不良地質現象，自然邊坡穩定性較好。

開挖后應在邊坡上打抽水孔及排水孔，并做好施工期及運行的監測工作。

2 大壩開挖施工

2.1 主要工程量

左右壩肩土方開挖177675m3，壩基松散表層開挖128800m3，左右壩肩石方開挖71976m3，錨桿孔7230m，φ50/100排水孔2310m，掛網噴護3410m3，C20 噴混 341m3。

2.2 工藝流程

清坡→原始地形測量→測量放樣→覆蓋層剝離→測量放樣→預裂鉆孔、爆破→主爆區梯段爆破→開挖出渣→坡面檢查驗收→下一梯段施工。

2.3 進度安排

道路修建：工期2.5個月。左右壩肩開挖：工期9個月。錨噴支護：工期7個月。壩基松散表層開挖：工期2.5個月。其中：土石方開挖平均月強度29338m3，壩基松散表層開挖平均月強度51520m3。

3 施工資源性投入分析

3.1 設備分析

根據本工程土石方開挖工期及強度倒排計劃，充分考慮壩區地層巖性和氣候特征等自然因素的影響，計算土石方開挖所需配備機械設備數量。

3.1.1 運輸設備

①參數設定

工作時間：土石方開挖為露天作業，受天氣因素影響巨大，考慮到各種不安全因素制約，擬確定本工程土石方開挖每月有效工作時間20天，每天有效工作11h。

運距確定：左岸開挖運輸道路約900m，運輸土石方量約7萬方，右岸開挖運輸道路平均運距約800m，運輸土石方量約18萬方，河床基坑開挖運距約300m，運輸土石方量約13萬方。因此，左右壩肩開挖加權平均運距為830m；道路起點至填筑區域中心點按200m計，核算綜合運距按1030m計。

裝載能力：擬投入運輸車輛均為后雙橋車，貨箱容積18m3，松實系數按《重慶市水利建筑工程預算定額》(2005版)給定數值確定。土方1.33，石方1.53，加權平均為1.46。每車裝載自然方土石方量：18÷1.46×1.05=13m3。

運輸效率：因本工程征地范圍線狹窄，庫區兩岸較堅硬砂巖形成的陡崖高度數米至數十米不等，給道路布置帶來很多局限性，局部路段最大縱坡已達到16%。因此，為保證車行安全，擬控制平均車速在10km/h范圍內。考慮裝卸料、會車、等待、加水等正常消耗時間，初步計算每趟運輸時間如下。左右壩肩開挖：往返2060m，耗時2.06÷10×60=13(min)。裝卸車、加水等正常消耗時間平均按15min每趟計。壩基松散表層開挖：往返 600m，耗時 0.6÷10×60=4(min)。因壩基(河床基礎)土料無法承車，需邊墊石渣邊開挖，且棄渣過程中亦需墊路。因此，裝卸車、加水等正常消耗時間平均按20min每趟計。確定運輸效率：左右壩肩開挖運輸每趟耗時28min，壩基開挖每趟耗時24min。

②運輸設備投入量估算分析

左右壩肩開挖：每天有效工作11h，每趟運輸耗時28min，每天運輸23趟。每月有效工作20天，每車每月運輸量：23×13×20=5980 m3。左右壩肩土石方開挖月強度約3萬方，預設車輛維修、保養及其他不能運輸的原因，考慮富余系數1.5，配備汽車數量計算為30000÷ 5980 × 1.5=8(輛)。

壩基松散表層開挖：每天有效工作11h，每趟運輸耗時24min，每天運輸27趟。每月有效工作20天，每車每月運輸量：27×13×20=7020 m3。壩基松散表層開挖月強度約5.2萬方，預設車輛維修、保養及其他不能運輸的原因，考慮富余系數1.5，配備汽車數量計算：52000÷ 7020 × 1.5=12(輛)。

壩基松散表層開挖啟動后，左右壩肩同時開挖，高峰時配備汽車數量理論值不少于20輛。

3.1.2 挖裝設備

①參數設定

工作時間同運輸參數。

擬配置斗容為1.4 m3～1.6m3反鏟挖掘機進行挖裝作業，按每臺挖掘機平均每小時挖裝10車計算，日挖裝能力為11×10=110車，每天挖裝土石方量為110×13=1430m3。

②挖裝設備投入量估算

左右壩肩開挖：每月有效工作20天，每臺挖機每月挖裝量為20×1430=28600 m3。左右壩肩土石方開挖月強度約3萬方，預設挖機維修、保養及其他不能正常作業的原因，考慮富余系數1.5，配備挖機數量計算為30000÷28600× 1.5=2(臺)。

壩基松散表層開挖：每月有效工作20天，每臺挖機每月挖裝量為20×1430=28600 m3。壩基松散表層開挖月強度約5.2萬方，預設挖機維修、保養及其他不能正常作業的原因，考慮富余系數1.5，配備挖機數量計算為52000÷28600 × 1.5=3(臺)。

因此，壩基松散表層開挖啟動后，左右壩肩同時開挖，高峰時配備挖機數量理論值不少于5臺。

3.2 主要耗材量的分析

3.2.1 火工材料消耗量估算

石方開挖約71976m3，炸藥單耗按0.37kg/m3計算，共需炸藥量約27t；雷管單耗按0.14個/m3計算，共需消耗雷管約1萬發；導爆管單耗按0.028m/m3計算，共需導爆索消耗量約2000m。

以上數據均按定額耗量確定。

3.2.2 水泥、砂石材料耗量估算

C20噴混約341 m3，水泥單方耗量按450kg/m3計算，碎石、機砂均按900 kg/m3計算。水泥耗量：341×0.45=154t，碎石耗量：341 × 0.9=307t，機砂耗量：341× 0.9=307t。

大壩基礎開挖建基面超欠挖控制標準表

3.2.3 柴油耗量估算

石方開挖約71976m3，單方油耗：(2.12 ×18.6+6.13 ×14.9)/100=1.31kg/m3，總耗油量：71976×1.31÷1000=95t。土方開挖約 306475m3，單方油耗：（0.77×18.6+3.92×14.9）/100=0.73 kg/m3，總耗油量：306475×0.73÷1000=224t。總計耗油量：319t。

3.2.4 鋼筋耗量估算

Φ25鋼筋耗量：7230× 3.86÷1000=28t。Φ8 鋼筋耗量：3410 ×3.95÷1000=14t。鋼筋總耗量：42t。

3.3 大壩基礎開挖施工質量標準

邊坡開挖應沿開挖輪廓線，坡度滿足設計要求，預留臺階高程、寬度滿足設計要求。

建基面超欠挖及不平整度標準如上表所示。

錨噴支護原材料滿足水利行業和國家標準要求。噴射混凝土與巖石粘結力大于0.5MPa；噴射混凝土厚度最薄處不得小于設計厚度的75%。

4 結語

江津鵝公水庫大壩基礎開挖施工正在開展，現場資源性投入基礎按照既定分析數據進行，成品與半成品質量合格率100%，進度、安全管理可控，得到參建各方的一致好評。