尼尔基发电厂房基坑冰层、冻土层及冰层以下砂砾料层开挖施工技术措施批准：审核：校核：编制：中国水电六局尼尔基施工局厂房工程项目部2002年2月28日尼尔基厂房基础土方开挖施工技术措施尼尔基发电厂房基础土方开挖施工技术措施1.工程内容发电厂房基础覆盖层开挖范围包括主副厂房坝段的基础土方、砂砾石开挖(见施工图816-SF2-1)。开挖砂砾石料用于主坝的填筑，运到大坝下游围堰暂存料场储存，运距约1.2km，弃料运至大坝下游围堰弃渣场，运距约1.7km。2.施工特点发电厂房基础覆盖层前期由其它承包商进行了部分开挖，现正值冬季，由于围堰渗水比较严重，我方未进入工作面之前，其他承包商在前期开挖时排水不彻底，致使围堰渗水淹没基坑大部分覆盖层，基坑覆盖层为易透水的砂砾石料,渗水浸没后,造成基坑出现大面积的结冰层和冻土层，与业主、监理在现场通过破冰测得冰层厚度为0.9米,我方勘察后发现右岸裸露的冻土层厚度约2米厚（冻土层及结冰区见附图NC-JS-01），冻土的存在给厂房基坑覆盖层开挖增加了很大的难度。因此厂房基础覆盖层开挖方式变为结冰层、冻土层以及砂砾料层等三种开挖方式。3.施工方法3.1施工道路布置覆盖层开挖施工道路，根据冬季施工特点及剩余覆盖层地形地貌特点进行布置。施工道路布置见附图NC-JS-01。(1)K2临时路，由开挖土方回填而成，由下游围堰以6%的坡度进入尾水渠，路长120m宽10m。(2)K3临时路由上游围堰引至进水渠的开挖边线上。坡度约为6.5%，路长100m宽10m。(3)K4临时路由上游围堰引至1#、2#安装间和左翼墙开挖部位，路长150m宽10m。K4路负责1#、2#安装间（包括左翼墙）开挖土方出碴运输。(4)K5临时路由下游围堰引至尾水渠和1#、2#安装间及左翼墙开挖部位，路长200m宽10m。K4路负责1#、2#安装间（包括左翼墙）开挖土方出碴运输。一期开挖出碴运输道路情况下表：1尼尔基厂房基础土方开挖施工技术措施表3-1序号1234施工道路编号一期开挖出碴运输道路情况表路长(m)K2K3K4K5120100150200路宽（m）7101010坡度(%)3.4和6.06.06.524001200土方回填土方回填工程量（m）3备注3.2施工排水由于基坑围堰渗水特别严重，基坑破冰及砂砾料开挖工期日渐紧张，而围堰内部的截渗沟正在实施过程中，尚待时日才能发挥作用，目前围堰渗水大部分仍然漫过基坑覆盖层，基坑冰层及冰层以下砂砾料的开挖不得不考虑增加排水设施以减少围堰渗水的制约作用（排水系统布置见附图NC-JS-03）。排水方案：基坑破冰及水下砂砾料拟定采用挖掘机进行开挖,首先用挖掘机进入基坑进水拔菜慕岜刃性淇礁?2×2米的冰窟窿，将冰窟窿底部的砂砾料一同挖除，然后设两个潜水排水泵站，每个泵站设4台4"潜水泵，通过潜水泵将砂砾料以下渗水排至截渗系统的集水坑。在开挖冰层及砂砾层的过程中，由于基坑基岩面低洼不平，因此砂砾料不可能一次全部挖除干净，在破冰及挖冰过程中，基坑冰层以下的渗水通过冰区冰窟窿处的潜水泵站的排水,使砂砾层水位不断降低，待水位稳定且距离基岩面低于0.5米左右后，在基坑内低洼部位围筑小子围堰，在子围堰内挖两个集水坑，集水坑尺寸为长×宽×深=3.0×3.0×3.0米，基坑水汇入集水坑，给其他部位开挖创造旱地施工条件。小子围堰用编织袋装粘土砌筑而成，堰高1.5米，宽1.0米。3.3施工程序发电厂房覆盖层由其它承包商先期进行了大部分开挖，剩余厚度较浅，围堰渗水比较严重，被淹没的砂砾层以上结冰区冰层厚度0.9m，总冰量为1.35万立方米。冻土层和结冰区范围见附图NC-JS-01。基坑冰层及砂砾层采用立采形式进行开挖；基坑右岸边坡覆盖层厚度在2.0米以上，采用分层开挖。(1)开挖分区2尼尔基厂房基础土方开挖施工技术措施1#、2#安装间以及4#、3#、2#、1#机组（包括进出渠）冰层覆盖区为开挖A、B区；以4#、3#、2#、1#机组（包括进出渠）非结冰区及右岸土坡为C区，具体分区见附图NC-JS-01。(2)分层A、区分二层：B表面结冰层为Ⅰ层，厚度0.9米，砂砾层为Ⅱ层，厚度1.5～2.0m；C区分2层：表面冻土层为Ⅰ层，厚度1.5米～2.0m，非冻层为Ⅱ层，厚度1～2.0米。具体分层见附图NC-JS-03。开挖机械工作面布置见图NC-JS-02。3.4开挖施工方法3.4.1破冰及基坑砂砾料开挖由于A、B区存在结冰层，运输机械不能直接进入基坑内作业，因此开挖采用垫渣进占法进行开挖。垫渣进占方法:首先用挖掘机将下游冰区进行破解，为避免挖掘和运输机械陷车，用988B和966F装载机沿破冰区间隔12米铺垫反铲进占基坑施工通道，通道宽4米，高出冰面至少0.5米，