江津区鹅公水库大坝基础开挖资源投入分析

陆旭日 （安徽水利开发有限公司，安徽 蚌埠 233000）

1 工程案例

鹅公水库工程位于江津区白沙镇松林岗社区，所在河流是长江一级支流驴子溪支流宁滩河上游，坝址距江津城区公路里程约60km。工程坝址以上集雨面积为34.05km2，水库正常蓄水位382.0m，设计洪水位382.00m，校核洪水位383.02m，总库容为1030万m3，大坝为沥青混凝土心墙石渣坝，最大坝高65.5m。

大坝基础开挖主要包括左右坝肩土石方开挖、坝基松散表层开挖、左右坝肩岩质边坡锚喷支护等内容。其中左右坝肩土石方开挖均为高边坡开挖。高边坡开挖存在边坡垮塌、整体滑坡、危石掉落、高处坠落、物体打击等潜在危险性。

两岸坡上部大多为岩质边坡，无严重不良地质现象，自然边坡稳定性较好。

开挖后应在边坡上打抽水孔及排水孔，并做好施工期及运行的监测工作。

2 大坝开挖施工

2.1 主要工程量

左右坝肩土方开挖177675m3，坝基松散表层开挖128800m3，左右坝肩石方开挖71976m3，锚杆孔7230m，φ50/100排水孔2310m，挂网喷护3410m3，C20 喷混 341m3。

2.2 工艺流程

清坡→原始地形测量→测量放样→覆盖层剥离→测量放样→预裂钻孔、爆破→主爆区梯段爆破→开挖出渣→坡面检查验收→下一梯段施工。

2.3 进度安排

道路修建：工期2.5个月。左右坝肩开挖：工期9个月。锚喷支护：工期7个月。坝基松散表层开挖：工期2.5个月。其中：土石方开挖平均月强度29338m3，坝基松散表层开挖平均月强度51520m3。

3 施工资源性投入分析

3.1 设备分析

根据本工程土石方开挖工期及强度倒排计划，充分考虑坝区地层岩性和气候特征等自然因素的影响，计算土石方开挖所需配备机械设备数量。

3.1.1 运输设备

①参数设定

工作时间：土石方开挖为露天作业，受天气因素影响巨大，考虑到各种不安全因素制约，拟确定本工程土石方开挖每月有效工作时间20天，每天有效工作11h。

运距确定：左岸开挖运输道路约900m，运输土石方量约7万方，右岸开挖运输道路平均运距约800m，运输土石方量约18万方，河床基坑开挖运距约300m，运输土石方量约13万方。因此，左右坝肩开挖加权平均运距为830m；道路起点至填筑区域中心点按200m计，核算综合运距按1030m计。

装载能力：拟投入运输车辆均为后双桥车，货箱容积18m3，松实系数按《重庆市水利建筑工程预算定额》(2005版)给定数值确定。土方1.33，石方1.53，加权平均为1.46。每车装载自然方土石方量：18÷1.46×1.05=13m3。

运输效率：因本工程征地范围线狭窄，库区两岸较坚硬砂岩形成的陡崖高度数米至数十米不等，给道路布置带来很多局限性，局部路段最大纵坡已达到16%。因此，为保证车行安全，拟控制平均车速在10km/h范围内。考虑装卸料、会车、等待、加水等正常消耗时间，初步计算每趟运输时间如下。左右坝肩开挖：往返2060m，耗时2.06÷10×60=13(min)。装卸车、加水等正常消耗时间平均按15min每趟计。坝基松散表层开挖：往返 600m，耗时 0.6÷10×60=4(min)。因坝基(河床基础)土料无法承车，需边垫石渣边开挖，且弃渣过程中亦需垫路。因此，装卸车、加水等正常消耗时间平均按20min每趟计。确定运输效率：左右坝肩开挖运输每趟耗时28min，坝基开挖每趟耗时24min。

②运输设备投入量估算分析

左右坝肩开挖：每天有效工作11h，每趟运输耗时28min，每天运输23趟。每月有效工作20天，每车每月运输量：23×13×20=5980 m3。左右坝肩土石方开挖月强度约3万方，预设车辆维修、保养及其他不能运输的原因，考虑富余系数1.5，配备汽车数量计算为30000÷ 5980 × 1.5=8(辆)。

坝基松散表层开挖：每天有效工作11h，每趟运输耗时24min，每天运输27趟。每月有效工作20天，每车每月运输量：27×13×20=7020 m3。坝基松散表层开挖月强度约5.2万方，预设车辆维修、保养及其他不能运输的原因，考虑富余系数1.5，配备汽车数量计算：52000÷ 7020 × 1.5=12(辆)。

坝基松散表层开挖启动后，左右坝肩同时开挖，高峰时配备汽车数量理论值不少于20辆。

3.1.2 挖装设备

①参数设定

工作时间同运输参数。

拟配置斗容为1.4 m3～1.6m3反铲挖掘机进行挖装作业，按每台挖掘机平均每小时挖装10车计算，日挖装能力为11×10=110车，每天挖装土石方量为110×13=1430m3。

②挖装设备投入量估算

左右坝肩开挖：每月有效工作20天，每台挖机每月挖装量为20×1430=28600 m3。左右坝肩土石方开挖月强度约3万方，预设挖机维修、保养及其他不能正常作业的原因，考虑富余系数1.5，配备挖机数量计算为30000÷28600× 1.5=2(台)。

坝基松散表层开挖：每月有效工作20天，每台挖机每月挖装量为20×1430=28600 m3。坝基松散表层开挖月强度约5.2万方，预设挖机维修、保养及其他不能正常作业的原因，考虑富余系数1.5，配备挖机数量计算为52000÷28600 × 1.5=3(台)。

因此，坝基松散表层开挖启动后，左右坝肩同时开挖，高峰时配备挖机数量理论值不少于5台。

3.2 主要耗材量的分析

3.2.1 火工材料消耗量估算

石方开挖约71976m3，炸药单耗按0.37kg/m3计算，共需炸药量约27t；雷管单耗按0.14个/m3计算，共需消耗雷管约1万发；导爆管单耗按0.028m/m3计算，共需导爆索消耗量约2000m。

以上数据均按定额耗量确定。

3.2.2 水泥、砂石材料耗量估算

C20喷混约341 m3，水泥单方耗量按450kg/m3计算，碎石、机砂均按900 kg/m3计算。水泥耗量：341×0.45=154t，碎石耗量：341 × 0.9=307t，机砂耗量：341× 0.9=307t。

大坝基础开挖建基面超欠挖控制标准表

3.2.3 柴油耗量估算

石方开挖约71976m3，单方油耗：(2.12 ×18.6+6.13 ×14.9)/100=1.31kg/m3，总耗油量：71976×1.31÷1000=95t。土方开挖约 306475m3，单方油耗：（0.77×18.6+3.92×14.9）/100=0.73 kg/m3，总耗油量：306475×0.73÷1000=224t。总计耗油量：319t。

3.2.4 钢筋耗量估算

Φ25钢筋耗量：7230× 3.86÷1000=28t。Φ8 钢筋耗量：3410 ×3.95÷1000=14t。钢筋总耗量：42t。

3.3 大坝基础开挖施工质量标准

边坡开挖应沿开挖轮廓线，坡度满足设计要求，预留台阶高程、宽度满足设计要求。

建基面超欠挖及不平整度标准如上表所示。

锚喷支护原材料满足水利行业和国家标准要求。喷射混凝土与岩石粘结力大于0.5MPa；喷射混凝土厚度最薄处不得小于设计厚度的75%。

4 结语

江津鹅公水库大坝基础开挖施工正在开展，现场资源性投入基础按照既定分析数据进行，成品与半成品质量合格率100%，进度、安全管理可控，得到参建各方的一致好评。