土石方平衡規劃設計論文

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1土石方平衡規劃原則

土石方平衡規劃中，必須在質量、數量、時間、空間等方面對料源和引水渠等填筑部位進行統籌規劃，綜合平衡，保證引水渠等建筑物填筑進度的需要，又滿足對物料質量的不同要求。開挖可利用料是否直接利用或二次倒運利用應與施工總進度協調，盡可能減少物料中轉、暫存，提高直接利用率，減少工程投資。應充分考慮施工工期、填筑料質量要求及進度、建筑物開挖料巖性及進度、料場可開采量及利用料堆放場容量、交通運輸強度、標段劃分等條件，以空間無沖突，運距最短為目標進行土石方調配。

2物料及施工進度要求

根據本工程施工總進度的要求，本工程施工總工期為29個月，計劃第一年3月開工，第三年9月底工程完工。第一年3月開始渠道開挖，渠道挖填施工至第二年11月底結束。引水隧洞第一年3月工程開工，第二年3月底完成石方洞挖。壓力前池開挖及填筑安排在第二年3月到11月底。發電廠房及尾水渠開挖從第一年4月開始，第二年11月底完成。混凝土澆筑工作安排貫穿于整個工程施工期。

3開挖料利用分析

3．1分析依據和系數

開挖利用料分析基礎資料為水工設計圖紙、地質勘察資料等成果。

3．2開挖可利用料分析

(1)引水渠道。引水渠線主要位于Ⅱ級階地及階地后緣崩坡積斜坡上，渠道長4．814km，前段設計為挖方渠道、中間為半挖半填，后段設計為填方渠道。出露的地層巖性主要為洪積粉土層、坡積碎石土以及沖積的砂卵礫石層。洪積粉土層與坡積碎石土不能滿足填筑要求，直接堆棄;砂卵礫石層結構密實，級配良好，可以作為渠道填筑料，結合施工進度要求，可利用料約占總開挖料的50%，考慮直接用于渠道填筑。

(2)發電洞。隧洞全長約2．6km，主要出露的巖性為灰巖及凝灰巖，該地區灰巖有巖溶分布，圍巖以Ⅲ類、Ⅳ類為主，局部段圍巖完整性較差、巖體整體強度較低。由于隧洞施工與其他建筑物劃分在不同的標段，綜合考慮施工進度及開挖強度，發電洞開挖料可利用率較低，僅考慮約小部分可以利用于進出口的土石方回填，大部分直接堆棄。

(3)發電廠房及尾水渠。出露的巖性為第四系全新統黃土層，厚約0．5～2．0m，下覆第四系上更新統砂卵礫石層，厚約30～50m。開挖黃土可用于渣場覆土、植被恢復用土等。根據試驗資料顯示，開挖砂卵礫石層天然密度2．20～2．27g/cm3，相對密度0．67～0．81，比重2．70～2．71，結構密實，可直接用于渠道填筑;由尾水渠開挖料的進一步試驗表明，開挖料性質與擬開采的C1混凝土骨料場料源性質接近，經分析尾水渠開挖料亦可作為混凝土骨料開采使用。發電廠房及尾水渠總開挖料達90．86萬m3，如何利用好此段開挖料對整個工程項目投資、施工占地具有很大影響。

4土石方平衡規劃設計

為滿足引水渠道填筑強度和填筑進度，以及其他各建筑物填筑強度、交通運輸強度、各建筑物可開挖量的綜合需求，對各建筑物的開挖時間進行優化調整。本工程主要可利用的開挖料主要集中在引水渠道和廠房、尾水渠，而尾水渠的施工時段可以靈活安排，故可將尾水渠開挖時段盡量與引水渠道填筑時段安排一致，以減少二次倒運，提高填筑料的直接利用率。尾水渠、廠房的開挖料在質量與儲量均滿足混凝土骨料開采的要求，故選擇利用開挖料做為本工程的混凝土骨料料源。開挖料通過挖掘機裝運自卸車直接至砂石加工廠，為減少施工占地，尾水渠、廠房的開挖時段及開挖強度應根據混凝土需用量及時調整，減少二次堆存。根據各建筑物開挖料可利用量、施工進度、施工總布置情況對土石方開挖料流向分析，本工程各建筑物土石方開挖料中約116．83萬m3(自然方)利用到渠堤填筑、骨料開采及其它建筑物回填部位中，開挖料總利用率為53．23%。各建筑填筑(回填)料約81．32萬m3、混凝土骨料開采35．51萬m3全部利用土石方開挖料。

5結語

水利、水電工程的物料需求量大，且為多料源、多料種同時施工，土石方平衡規劃與施工機械配置、道路系統布置、施工場地條件、施工進度計劃密切相關，直接影響工程投資、進度及質量問題，是復雜的動態過程。本文針對哈拉軍水電站施工土石方平衡計算分析，力求做到土石方挖填平衡，使建筑物開挖料得以合理、有效的利用。在實際施工過程中對土石方平衡規劃實施情況追蹤反饋，并及時調整優化，使施工全過程土石方調配達利用率最高、投資最省的目標。

作者:賈運甫單位:新疆水利水電勘測設計研究院