工程特点及道路布设方案

1.1　工程概况

锦屏一级水电站印把子砂石加工系统大奔流料场位于坝址下游9 km、距上游锦屏二级水电站闸坝0.3～1 km的雅砻江左岸的大奔流沟，主要为锦屏一级大坝混凝土工程提供砂岩粗骨料。料场顺江布置，料场山体内出露5条冲沟，除大奔流沟发育较大且深，并长年流水外，其余均短小，仅雨季期间有暂时性流水。

经计算，大奔流沟下游料场区，高程1700～2100m之间，第1层变质细砂岩有用层总储量约1200万m3，需剥离其外侧第2层、第3层板岩及表层1～5m的强风化无用层约180万m3。

大奔流沟料场边坡实际开挖过程中，由于实测地形与原设计地形线出入较大、地形变陡、岩层倾角变缓、揭顶道路布置需要等原因，实际开挖开口线最大高程2188.5m，最大边坡高度428.5m，边坡等级为Ⅱ级A类枢纽工程区边坡。

料场共分为3个开采区，相应划分为3个开挖支护区：边坡Ⅰ区桩号YK0-080～YK0-220，Ⅱ区桩号为YK0-080～YK0+020，Ⅲ区桩号为YK0+020～YK0+270。随料场开采高程变化，料场上、下游开口线随之调整。

1.2　工程地质

料场边坡出露基岩为三叠系中、上统杂谷脑组第3段变质细砂岩夹少量板岩和第2段大理岩。总厚大于300m，按岩性及所处工程部位可分为三大层，其中料场开挖及取料所涉及的第1大层，厚度177.66m，按岩性细分为9个小层，根据实测地层剖面，第1、2、3、5、7、9小层岩性主要为中厚～厚层状变质石英细砂岩；第4、6、8小层岩性主要为青灰色薄～极薄层状变质石英细砂岩与板岩互层。总厚285m，为浅灰色～灰白色厚层—块状大理岩夹中厚层杂色角砾状大理岩，局部夹少量富绿泥石—绢云母条带，该段岩层出露于开挖边坡顶部及组成边坡深部岩体。

1.3　工程特点

1.3.1　道路布设

（1）根据料场实际地形条件，施工通道布设为：1#～5#交通洞和1#道路为主施工通道；另布设一条揭顶道路：1#道路（末端）～3#施工便道～3#便道交通洞（到料场Ⅰ区高程2100m）；施工支洞：共布置了1#～9#出坡施工支洞，出坡支洞间高差控制在30～60m。

（2）在料场开挖过程中，现场为满足高强度开挖要求，又新增加了7条出坡施工通道，基本确保了每级边坡（15m）都有出坡通道。同时，在工作面每级边坡均需采用临时便道进行工作面衔接，高程1990m以上边坡每级基本需采用2～3次临时便道转换衔接工作面，这是工程进度保障的关键因素之一。

1.3.2　施工特点

（1）由于料场开口线抬高，高程2090～2188.5m段边坡受施工通道影响，只有一条3#便道（坡度达45°）及3#便道交通洞通往揭顶工作面，不具备通车条件，且在揭顶开挖过程中，3#便道交通洞出口塌方，只能搭设人行爬梯（垂直高度近70m）通往揭顶工作面，造成所有施工设备、材料等只能采用反铲结合人工、马转运至工作面。

（2）料场开挖内受2条冲沟、工作面狭窄（部分开挖面只有5～10m宽）、开挖强度高、竖井口高程较低且未出坡、施工通道、通道弯道多及通行强度制约等影响，使得开挖工作面不具备直接填竖井条件，造成Ⅰ、Ⅱ区高程1990m以上、Ⅲ区高程1900m以上开挖必须甩渣至江边再回采至竖井生产骨料，且只能通过料场及江边上下交叉及工作面上下游交叉作业方式来确保供料强度。

（3）料场受工作面场地、通道及竖井口高程等影响，开挖至高程1940m平台后，才真正具备直接从开挖工作面填竖井生产条件，说明竖井口位置对填井生产影响较大。(www.xing528.com)

（4）施工过程中，受毛料粒径及块形影响，常出现堵井现象，结合砂岩特性、竖井底部下料口（1.9m×1.9m）及旋回破开口（150～165mm）等因素，装料过程中，必须严格控制毛料单边长度及粒径，一般控制在80cm以下，且块料不能集中。

（5）料场开挖至Ⅰ区高程2035m时，在向江边甩渣过程中，将料场1#竖井口从边坡砸出露，使得1#竖井口出露后提前可直接从工作面甩渣至竖井生产，为确保骨料生产提供了有利条件。

1.3.3　地形地质条件变化引起施工难度增加和施工措施调整

（1）根据招标文件提供的技术资料，料场开挖边坡设计坡比为1∶0.25（岩层倾角76°）。施工过程中揭示的地质条件发生了变化（岩层倾角为71°，岩层自然坡比为1∶0.35），为避免开挖切脚，确保边坡稳定，将开挖坡比调整为1∶0.35和1∶0.45，导致施工作业面狭窄，施工临时设施（供风站、制浆站、临时拌和站等）只能在洞内布置或频繁搬迁，布置困难。

（2）受地形及地质条件制约，局部边坡马道被迫取消（如：料场Ⅲ区高程2015～1925m/KY0+80～0+165段），造成施工设备无法通过，火工和支护材料等只能人工转运至工作面。同时，受供料强度及工作面狭窄影响，造成一次支护高度达4级边坡。

（3）大奔流料场内发育有2条冲沟，将料场分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区。Ⅰ、Ⅱ区真正连通起来（具备汽车运输条件）是在高程1990m、1990m以上的所有施工通道（主通道和施工支洞）均布置在1#冲沟下游，而高程1990m以上只有Ⅰ区才有毛料可采（质量好，且可采量相对较大），Ⅱ、Ⅲ区的有用料可采量很少，开挖区所有毛料不能通过汽车运输经冲沟施工通道到达竖井，只能甩渣至江边后回采。

（4）由于上述原因，料场顶部开挖、甩渣与江边毛料回采，只能采取交替施工、上下交叉作业方式进行。为确保供料强度（高程1865m以上），在料场顶部专配5～7台反铲甩渣，在江边专配4～6台反铲和50～60台（高峰时段80台以上）自卸汽车进行毛料装运。上部甩渣时，江边回采部分设备闲置；江边回采时料场顶部部分反铲闲置，由此造成大量设备闲置。

（5）由于印把子系统骨料运输线A1-3胶带机正处于大奔流料场开挖下部，且为明线段，受料场开挖影响较大。为避免在开挖过程中受爆破飞石及滚石影响，造成A1-3胶带机不能正常运行，在开挖过程中，从高程1985m以下将边坡开挖调整成L形（原为直线边坡），将A1-3胶带机侧边坡保留下来，确保了A1-3胶带机运行在边坡开挖过程中不受影响。

1.3.4　开挖与支护相互制约

（1）设计要求料场开挖支护过程中，浅层支护与开挖工作面不能超过15m，深层支护与开挖工作面不能超过30m，但由于料场开挖支护受场地狭窄影响，降段速度加快，特别是高程1985m以上边坡，开挖长度平均约400 m，宽度平均约50～70m，每月至少整体下降10m才可满足供料要求（同时，还存在毛料回采工作面交叉、支护跟进开挖面制约等影响），加上锚索施工存在一定周期且锚索量增加了近1.5倍，因此，设计单位将深层支护与开挖工作面调整为不能超过45m。

（2）在场地狭窄等因素影响下，如要确保支护强度满足设计要求，必须紧密结合开挖场地与支护部位关系，在有效的开挖支护时间段内完成开挖支护工作，才可能确保开挖供料及支护满足要求。因此，开挖支护过程中，受开挖方案、施工管理及开挖支护资源影响较大，当任何一方面未满足要求时，都会影响其他施工安排，直接导致供料不满足要求或出现安全问题。

1.3.5　开挖强度控制

（1）从2009年3月底，揭顶便道完成后开始揭顶施工。最大开口高程2188.5m，第一级马道高程2120m，至2010年10月料场开挖至高程1970m，历时19个月，总开挖量为204.3万m3，平均10.8万m3/月。实际开挖降段强度比投标计划（平均5.3万m3/月）提高了1倍。

（2）在大奔流料场开挖过程中，采用非常规的开挖、甩渣，然后在江边进行毛料回采的施工措施，实现了大奔流料场快速降段的目的，达到了规模开采条件，确保了从2008年8月至2013年6月，总共供料1093.3万t，最高强度为42.3万t，最低强度为7.2万t（泥石流影响），平均供料强度为31.2万t，料场开挖支护始终保持在高强度作业状态下，为锦屏工程大坝混凝土高强度浇筑提供了供料保证。