1、1马来西亚沐若水电站料场施工规划摘要：根据枢纽分散布置的特点，经科学勘探论证、技术经济对比分析后，马来西亚沐若水电站坝区混凝土所用人工砂石料源选定在距坝址区直线距离约 1.2km 的瀑布沟料场，厂区混凝土所用人工砂石料源选定在距离进水口 1.5km 处的厂房料场，人工砂和人工碎石分别采用弱风化带下限以下岩石和微新岩石作为毛料。料场开采按自上而下分层梯段开采的方式作业，爆破作业使用了重铵油炸药混装车技术。 关键词：马来西亚沐若水电站 ；人工砂石；瀑布沟料场；厂房料场；剥采比 Abstract: According to the characteristics of hub decentraliz
2、ed, scientific exploration and demonstration, technical and economic comparison analysis, Mu if Damsite of Malaysia concrete artificial the gravel source material selected in a straight line from the dam site area of approximately 1.2km Falls ditch stock yard plant concrete the artificial aggregate
3、source selected plant material at the inlet at a distance of 1.5km course, artificial sand and artificial gravel rocks and slightly below the lower limit of the weak weathered zone new rock wool. The stockyard mining mined by the top-down hierarchical bench work, blasting 2operation using a mixture
4、of heavy ANFO vehicle technology.Keywords: Malaysia Mu Hydropower Station; the artificial gravel; Pubugou stockyard; plant stockyard; stripping ratio 中图分类号：TM622 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013） 1.工程概况 马来西亚沐若水电站工程地处马来西亚婆罗洲岛的砂捞越州，坝址位于拉让(Rajang) 河流域源头沐若（Murum）河上，是拉让河上游四级梯级开发中的第 2 个梯级电站，距下游正在建设的巴贡水电站约 70km
5、。 沐若水电站工程总体布置共分两个独立区域，分别为坝区及厂区。坝区主要布置有碾压混凝土重力坝、坝后生态电站，混凝土总量为 180万 m3（其中碾压混凝土 144 万 m3） ；厂区位于坝址下游 12km 处，布置有地面式厂房、引水洞及进水塔，混凝土总量为 33.2 万 m3。 根据混凝土施工配合比并结合砂石系统生产工艺，计算生产混凝土所需毛料分别为 189 万 m3（坝区）和 33.5 万 m3（厂区） 。由于砂岩中存在页岩夹层及风化夹层，考虑毛料获得率按 7580%，因此两施工区毛料开采规划量分别不少于 42 万 m3 和 250 万 m3。 32.料场选定 根据马来西亚沐若水电站可行性研究
6、报告，最初确定了两个潜在的料场区域，即料场 C 和料场 D。根据枢纽分散布置的特点，经科学勘探论证、技术经济对比分析后，最终确定坝区混凝土所用人工砂石料源选定在距坝址区直线距离约 1.2km 的瀑布沟料场，厂区混凝土所用人工砂石料源选定在距离进水口 1.5km 处的厂房料场，人工砂和人工碎石分别采用弱风化带下限以下岩石和微新岩石作为毛料。 2.1 料场 C 和 D 2.1.1 地质勘探 料场 C 位于大坝右坝肩“圣石”山脊的延长部分，无任何勘探资料；料场 D 位于左岸狭长的山脊上，可研阶段布置了 3 个地质钻探孔 Q1、Q2及 Q3（见图 2-1） 。可研报告指出，由于相似的地形条件和大致相同
7、的岩层厚度，料场 D 经勘探规划后，其开采条件可适用于料场 C。 图 2-1 可研阶段料场布置图 工程进场后，三峡发展马来西亚有限公司组织设计、施工各方（EPC合同）进行了 C、D 料场的现场实地勘察。D 料场临近沐若河的左岸岸边，山顶极少发现岩石出露，且山脊陡峭瘦扁，从现场地形条件来看，开采条件较差。为了更好的查明 D 料场可用料的埋藏情况，在原布置的 3 个钻孔 Q1、Q2、Q3 周围重新布置了 5 个勘探孔 KT-1、KT-2、KT-3、KT-4、KT-5，进行加密钻孔勘探，钻孔参数见表 2-1，钻探孔布置见图 2-42。 表 2-1 加密钻探孔参数表 图 2-2 加密勘探孔布置图 各勘
8、探孔地质描述如下： （1）KT-1 勘探孔覆盖层厚 19.25m，强风化页岩至 43.4m，以下新鲜砂岩夹风化砂岩至 60.7m，钻孔至 60.7m。 （2）KT-2 勘探孔覆盖层厚 38.6m，强风化砂岩夹页岩至 60.8m，以下新鲜砂岩至 75.0m，钻孔至 75.0m。 （3）KT-3 勘探孔覆盖层厚 26.6m，强风化砂岩至 39.8m，中等弱风化砂岩至 50.4m，以下弱风化下带及微风化砂岩至 55.3m，钻孔至55.3m。 （4）KT-4 勘探孔覆盖层厚 23.0m，强风化、弱风化砂岩至 44.1m，以下新鲜深灰色砂岩至 57.7m，钻孔至 57.7m。 （5）KT-5 勘探孔孔口
9、侧向覆盖层厚 10.8m，强风化砂岩至17.2m，17.2m19.1m 段为新鲜砂岩，19.1m 以下为强风化砂岩，钻孔至31.7m。 （6）Q1 号孔覆盖层强风化层厚达 26m，以下中粒砂岩。 （7）Q2 号孔覆盖层强风化层厚达 14m，以下呈砂岩段及砂岩、泥页岩夹层频繁分布，40m 以下变为页岩，大部分不能作为生产混凝土的骨料。5（8）Q3 号孔覆盖层加强风化层厚为 10.8m，以下为深色杂砂岩。 2.1.2 料场规划设计 （1）D 料场 根据上述地质勘探资料及现场地形对 D 料场进行了初步开采规划设计。拟选取潜在 D 料场中心区域原勘探孔 Q1 下游约 360m，上游约170m，即顺河纵
10、向 530m 范围，横向 220m 范围作为开采区域，料场底板高程为 EL.380m，与河道水面高程相近。根据勘探地质资料分析推算毛料埋藏线，计算得出开采 255 万 m3 的毛料，需剥离量为 575 万 m3，开挖总量为 830 万 m3，剥采比为 2.25，料场开采价值极低，主要原因是 D 料场覆盖层较厚，并且存在砂岩与页岩互层现象。料场至大坝砂石系统平均运距为 11.5km。 （2）C 料场 C 料场没有提供具体坐标资料，经现场沿右岸 “圣石”踏勘后可知，除“圣石”出露外（设计为坝体一部分，不能开采） ，其余 28km 范围内没有岩石出露，仅在右岸引水洞调压井附近伐木道路旁有岩石出露（离
11、右岸 “圣石”约 10km） 。 2.2 厂房料场 厂房料场选在右岸“圣石”山脊条带的下游地带（引水洞调压井附近） ，且与“圣石”为同一砂岩地层。该位置地表直接出露砂岩，经测量，面积约为 4.6 万 m2，为进一步探明其岩石质量、储量及剥离量，于 2008年 12 月 19 日12 月 31 日，完成了三个钻探孔施工（见表 2-2） 。钻探孔取芯分析表明，料场地表同样覆盖第四纪覆盖层，其厚度最浅 12m，最深618.8m，从上至下依次为残积土层，强风化、弱风化、微风化砂岩，部分区域夹杂页岩层。经规划设计后计算开挖总量约 112.2 万 m3，其中覆盖层剥离 59.7 万 m3，毛料开采量约 5
12、2.5 万 m3，平均剥采比约为 1.1，料场至厂房砂石料场平均运距约 0.6km。 表 2-2 钻探孔地质描述参数表 2.3 瀑布沟料场 经过现场踏勘发现，左岸瀑布沟位于坝址下游直线距离约 1.2km 处的山包处，与可研规划的 D 料场为同一砂岩层。地形特征显示，地表覆盖第四系残积物，表面坡度范围在 2060，但在山顶及瀑布沟水流两侧直接出露砂岩块石，部分直径大于 20m。侵蚀与褶皱带的一般地质走向一致，导致硬砂岩出现了以东北-西南走向为主的细长山脊。 为进一步探明瀑布沟料场岩石质量、储量及剥离量，于 2008 年 10月 28 日2009 年 1 月 19，完成了 9 个钻探孔施工（见图
13、2-3） ，合计进尺919.6m，根据过程调整需要，继续加密补充了勘探，修正了开挖范围。钻探孔取芯分析表明，料场地表同样覆盖第四纪覆盖层，从上至下依次为含残积土层，强风化、弱风化、微风化砂岩，部分区域夹杂着页岩层。覆盖层强风化岩层最薄 2.0m，最厚 26.1m。勘探孔资料分析，从料场横剖面方向来看，山体内侧埋伏为页岩，说明砂岩呈细长条带分布。 7图 2-3 瀑布料场地质勘探孔布置图 从取芯试验成果看，弱风化微风化岩石，饱和抗压强度65MPa105MPa，平均饱和抗压强度为 91.72MPa，干容重2.55g/cm3，石料质量满足水工混凝土施工规范要求。根据相关地质资料，初步确定料场开采范围，
14、梯段边坡角及终采高程等参数。经过对有用料和无用料的估算，料场总的开挖量约为 523 万 m3，其中覆盖层剥离量约 182 万 m3，强风化砂岩、页岩等夹层剔除约 120 万 m3，毛料约 221 万 m3，平均剥采比约为 1.37。后来根据补充钻孔勘探情况，优化调整了开采范围，调整后瀑布料场总的开挖量约为 505 万 m3，其中覆盖层及全、强风化岩剥离量约 250 万 m3，毛料约 255 万 m3，平均剥采比约为 0.98，料场至大坝砂石系统平均运距约 3km。 2.4 料场对比 2.4.1 勘探成果对比 潜在的 D 料场覆盖层及强风化岩层最薄 Q3 孔 10.8m，最厚 KT-2 孔60.
15、8m，规划开采范围内对应最薄 Q1 号孔 26.0m，最厚 KT-4 号孔44.1m；瀑布料场覆盖层及强风化岩层最薄 PK2 号孔 8.9m，最厚 PK8 号孔42.4m，规划开采范围内对应最薄 PK2 号孔 8.9m，最厚 PK3 号孔 38.7m；厂房料场覆盖层及强风化岩层最薄 X3 号孔 12.0m，最厚 X1 号孔 18.8m。可见瀑布沟料场及厂房料场均优于原 D 料场。 2.4.2 规划设计对比 根据原 D 料场勘探资料及地形地貌分析有用毛料分布情况，遵循降低剥采比、保证开采量、环境保护好的原则，开采区选在细长山脉的中8部山脊砂岩埋深相对较浅的范围，采取小范围深坑槽的开采规划方案，计
16、算开挖总量约 830 万 m3，其中毛料约 255 万 m3，无用料为 575 万 m3，剥采比为 2.25。 瀑布沟料场最初开采规划设计总量约为 523 万 m3，其中覆盖层剥离量约 182 万 m3，强风化砂岩、页岩等夹层剔除约 120 万 m3，毛料约 221万 m3，平均剥采比约为 1.37。根据瀑布料场补充钻孔勘探情况，优化调整了开采范围，调整后瀑布料场总的开挖量约为 505 万 m3，其中覆盖层及全、强风化岩体剥离量约 250 万 m3，毛料约 255 万 m3，剥采比约为0.98。 由此可见瀑布沟料场开采价值高于 D 料场。 2.4.3 环境影响评估对比 由于原 D 料场山脊高突
17、，覆盖层厚，对拟开采规划区域计算得出，D料场植被挖除面积约 215500m2，而瀑布料场调整开采区植被挖除面积约148500m2，植被破坏面积前者远大于后者，且原 D 料场开采区位置与河道距离比瀑布料场和厂房料场与河道的距离都要近，瀑布料场和厂房料场比原 D 料场对环境影响相对要小。 综上所述，由于“D 料场”地质勘探显示其覆盖层厚，开采利用率低，进而从坝区及厂区周边寻找到“瀑布沟料场”和“厂房料场” ，并对“瀑布沟料场”及“厂房料场”进行一系列的勘探研究及规划开采设计，对比分析了有用毛料埋深、剥采比、环境影响等因素，经技术经济对比分析后，最终选定了“瀑布沟料场”及“厂房料场”作为马来西亚沐若
18、水电站人工砂石骨料生产料源地。 93.料场开采施工 3.1 开挖施工程序 开挖按照“自上而下、从外向内、分区分层（梯段） ”的原则进行，当施工高峰期一层开挖工作面无法满足毛料开采强度要求时，可上下层同时施工，且应保证每层留有足够的平台宽度以便于取料作业。 先剥离无用料（覆盖层及岩体边缘） ，然后进行有用毛料的开采。覆盖层开挖分层高度不大于 5m，石方开挖分层高度不大于 10m。 3.2 开挖施工方法 （1）覆盖层剥离 料场覆盖层剥离包括人工砂石系统投产前的揭顶剥离和投产后的岩体边缘剥离。 土方采用挖掘机配合自卸汽车直接挖装运往指定渣场，采用推土机直接推挖时，应在距离渣场 100m 范围内进行推
19、挖作业；石方经钻孔爆破后，再运往指定渣场。 每个开挖梯段的外侧周边均存在一定厚度的覆盖层，这部分的剥离随开挖高程的下降先期进行，总的原则是先剥离后开采。 （2）毛料开采 料场毛料开采按照梯段分层高度逐层向下开挖。开采梯段平台下降时，根据现场实际情况，以解决好施工道路布置为原则，选择合适的位置开始打开新的平台工作面。 （3）钻孔和爆破 料场风化岩石剥离及毛料开采均采用钻孔梯段爆破法施工。 10钻孔机械采用 CM351、HCR1200 型（古河）液压钻以及 YQ100B 型潜孔钻，孔径为 105mm 和 76mm，梯段爆破高度 10m，采用宽孔距的孔网参数，以保证爆块粒径小于 70cm。料场边坡采
20、用预裂爆破，孔距根据岩石风化程度通过爆破试验确定。初拟爆破参数如表 3-1： 表 3-1 料场开采爆破参数表 3.3 毛料质量控制措施 由于料场砂岩层普遍存在页岩夹层及边邦强风化砂岩，为保证弱风化带下限有用毛料不与页岩及强风化砂岩混杂，保证混凝土砂石骨料质量，需采取切实有效的控制措施。 针对本工程料场实际地形地质条件，毛料开挖质量控制程序为：先剥离覆盖层，进行土石分界线界定；再剥离强风化砂岩及页岩，进行有用料及无用料边界界定。岩石质量鉴定方法为：先用肉眼鉴定，肉眼无法鉴定的在室内进行试验鉴定。 在施工环节中采取如下管理措施： （1）爆破设计应做到爆块岩石质量等级分明，在边界部位无用料范围应延伸到有用毛料范围内至少 3m（爆破破裂区以内） 。 （2）毛料与无用料区设立明显的开挖分区分块标志。毛料装车时，现场工程师跟踪旁站检查。 （3）在人工砂石系统粗碎平台布置面积足够大的毛料临时堆放场，尽量避免来料直接倾倒至粗碎车间，以便于现场工程师进行二次检查。
