土石方明挖施工措施.docx

1、土石方明挖施工措施 第八章 土方明挖8.1 概述 8.1.1 工程概况 土方明挖工程主要为尾水系统工程尾水出口高程260.00m以下的土方明挖，为表层厚12m砂质粘土夹块石残坡积层和上游侧坡58m的冲洪积层覆盖层，219.0m高程以下坡面覆盖层为卵砾石、砂冲积层。其开挖工作内容包括：准备工作、场地清理、施工期排水、完工验收前的维护，以及将开挖可利用或废弃的土方运至监理工程师指定的堆3。 放区并加以保护、处理等工作。土方明挖共75291 m8.1.2 编制依据 本投标施工技术文件编制依据是红水河龙滩水电站主体土建工程标施工招标文件（左岸地下引水发电系统工程）（LT/C）第一卷商务条款，第二卷技术

2、条款，第三卷图册，以及补充通知、相关的技术标准与国家、部颁有关规程、规范、技术标准、现场调查获取的资料、本投标人的技术装备水平、施工管理水平及经验等编制投标施工措施。 本工程合同遵照执行的现行技术标准、规程和规范，主要有(但不限于)： （1）GBJ20283 地基与基础工程施工及验收规范； （2）GBJ20183 土方与爆破工程施工及验收规范； （3）SDJ24988 水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准； （4）DL/T51232000 水电站基本建设工程验收规程。 8.1.3 控制性工期要求 （1）在2003年10月份之前尾水出口上部的公路交通顺畅； （2）2005年12月提供尾水

3、出口门槽二期埋件及闸门安装工作面给安装承包人进场安装； 月机组投产发电。7年2007）3（8.2 施工程序 尾水出口土方开挖根据地形条件、建筑物的布置特点和控制性工期安排，为保证工程顺利、安全和便于机械化施工，尾水出口明挖采用分段分区、自上而下台阶式分层作业的方法组织施工。开挖分四个区，区为231.5m高程以上公路外侧段、区为231.5m高程以上公路占压段、区为231.5m高程以下预留岩坎内侧段、区为231.5m高程以下预留岩坎段。开挖按、的顺序逐步全线展开。 尾水出口土方明挖施工程序见图8.21。 区土方明挖 区土方明挖 图8.21 8.3 施工方法 图8.3-1。土方明挖的施工工艺流程如

4、场地清理 土方分层开挖 测量放样施工准备 开挖边坡修整 阶段验收 8.3-1图8.3.1 施工准备 建好施工平面控制网、高程系统，按设计要求精确地放出开挖高程及开挖边线。按抽排水方案实施截、排水沟施工，即进行土方开挖工作。 8.3.2 测量放样 开挖前，先采用全站仪、经纬仪和水准仪进行测量放样，确定开挖范围、高程，并打（放）开挖范围、开挖深度控制桩线。 8.3.3 场地清理 土方开挖的场地清理施工包括植被清理和表土清理。植被清理为开挖区内的树根、杂草、垃圾、废渣及监理工程师指明的其它有碍物；表土为含细根须、草本植物及覆盖草等植物的表层有机土壤。场地清理采用反铲、推土机清除最大开挖边坡边线范围内

5、及其外5m范围内的杂草及表层土等；采用人工挖除最大开挖边坡边线范围内及其外3m范围内的树墩及主根。反铲或人工装自卸汽车运至业主、监理工程师指定的地方堆放并按监理工程师的指示进行处理。 8.3.4 土方分层开挖施工措施 3液压反铲从上往下分层开1.9m土方开挖之前先做好坡顶的截、排水系统，然后用挖，装20t自卸汽车，运往弃渣场，对可利用土料运往监理工程师指定的堆放场，比较分散的土料，辅以用推土机集料然后用反铲装车。严禁自下而上或倒悬的开挖方法。 3反铲进行削坡，并留有1020cm1.9m保护层，保护层用人工土质边坡开挖，采用进行修整，至满足施工图纸要求的坡度和平整度。并且把岸坡的风化岩块、坡积物

6、和滑坡体按施工图纸要求进行清理。 根据施工现场地下渗流、地形、地貌和地质条件布置临时排水系统，开挖层面向坡外做成一定的坡度以利排水，避免边坡稳定范围形成积水，保证边坡的稳定。 边坡开挖完后，对边坡易风化崩解的土层，开挖后及时进行支护。 8.4 施工进度安排 尾水出口土方明挖不是关键路线上的项目，土方明挖与石方明挖交替进行，施工进度安排如下： 3，施工从2002年11月16日开始，至2002年12月4区覆盖层土方开挖约万m15日完成； 3，施工从2006年11月1日开始，至2007年1月31区覆盖层土方开挖约35291m日完成。 8.5 施工机械设备 根据工期要求、施工工作面情况及本承包人的机械

7、设备能力，开挖工程拟配备推土机、挖掘机、自卸汽车等性能良好的机械设备形成机械化作业线、充分利用时间、空间和施工机械设备的能力分段分区实行平行流水作业。土方开挖施工设备配置如下表8.5 。1表8.51 施工机械设备配置表 序 设备名称 单 位 数 量 进场时间 2002年10月202 日 200220日 2 20021 推土机（169kw液压反铲（2 台 ） TY230 31.9m） CAT330L ）20t台台 年10月年10月10 3 BJ374 自卸汽车（20日 8.6 劳动力使用计划 土方明挖与石方明挖交错进行，因此两者之间的劳动力互相使用。土方明挖劳动力使用计划见表8.61。 表8.6

8、1 劳动力使用计划表 时间 2002年 2006年 数量 月12月11月12月11 工种 12 12 推土机工12 12 12 挖掘机工 12 12 12 30 汽车司机30 30 30 3 3 技术员3 3 3 3 安全员3 3 2 2 2 电工2 4 4 4 修理工4 3 3 管理员3 3 69 合 69 69 计69 8.7 质量保证措施 （1）土方开挖前，总工程师及施工技术员仔细研究施工图及相关技术资料，对施工作业人员进行技术交底；测量人员根据设计图纸进行测量放样，测量放出开挖轴线、边线和开挖深度、坡度等控制线和控制桩。 ）根据现场水源、流量、地形、地貌和地质条件并结合永久排水布置排水

9、系统。2（在开挖范围外山坡上设置引（截）水沟，排除山水。 （3）为了减少机械开挖对建基面的破坏，确保建基面完整，建基面以上10cm20cm采用人工开挖修整。开挖过程中，密切注意边坡稳定情况，对软弱地带、存在滑坡和坍塌的边坡立即暂停开挖并及时报告监理工程师，采取放缓边坡、衬砌支护或按监理工程师的指示执行。 （4）基础开挖过程，如有积水则根据现场情况和水量设置排水沟、积水坑并用抽水机排除，保证建基面平整、干净。 （5）开挖过程中密切注意出现的各种情况并做好记录，及时采取措施进行处理。 8.8 安全文明施工措施 （1）加强地质监测，收集地质情况，指导和调整施工方案，确保施工安全。 （2）根据现场具体

10、情况并结合永久排水设置排水沟、截水沟等，防止山水、雨水、渗水进入工作面。 （3）根据开挖深度情况，采取分层开挖、阶梯开挖，严禁掏洞开挖，开挖边坡的坡度达到自然稳定，对软弱、松散边坡及时进行锚杆和喷砼支护。施工过程中，机械设备站立稳定后方进行挖掘作业，及时运走挖土，并派专人在开挖面对边坡稳定情况进行巡视，发现危情，及时指挥设备、人员撤离。雨前、雨后疏通截、排水沟，避免雨水（山水）直接冲击开挖面。在坡顶影响边坡稳定的范围内不堆土或堆放其它重物。 （4）加强现场安全检查、巡视，发现事故隐患及时排除。 （5）夜间作业配备足量的照明器具，保证夜间作业安全。 （6）加强施工道路维护，确保畅通。 第九章 石

11、方明挖 9.1 概述 9.1.1 工程概况 石方明挖工程主要为尾水系统工程尾水出口高程260.00m以下的石方明挖。明渠及4449层砂岩和砂岩泥板岩互层岩体，边坡岩体多呈强风化和其开挖边坡区地层有TT2b2b弱风化，局部伸入微风化内，边坡布置区有陡倾角断层F、F、F、F、F、F533302061366153以及层间挤压破碎带F等，其中F与洞脸边坡近于平行。高程260m以下为弱风化或53378微风化，开挖边坡比1：0.31：0.5，部分坡段为垂直坡，坡面上随机分布的小断层与层间错动（层面）相互组合，会构成一些稳定性差的楔体。其次洞脸边坡上存在一系列与边坡走向于平行的高陡倾角断层，破坏了边坡岩体的

12、完整性，特别是F断层破碎影30响带较宽，出露在边坡坡脚部位，为边坡变形提供了空间，洞脸边坡有沿断层带产生拉裂和压缩，导致边坡整体变形的可能性。F、F、F等较大规模的断层或层间挤压破75301碎带在洞脸边坡与下游侧坡连结转弯处交汇，也会对下游侧边坡稳定产生不利影响。 各尾水出口下部结构采用槽式开挖，相互之间保留部分岩体至223.00m高程。出口下游底宽为146.5m，底坡为1：5的反坡与河床连接。其开挖工作内容包括：准备工作、场地清理、施工期排水、钻孔爆破、石渣的运输和堆存、边坡防护、完工验收前的维护以及按监理工程师指示对废弃的渣场进行清理等工作。尾水出口开挖最低高程为33。 ，其中结构及断层处

13、理槽挖2200 m196.00m，共开挖石方679820m9.1.2 编制依据 本投标施工技术文件编制依据是红水河龙滩水电站主体土建工程标施工招标文件（左岸地下引水发电系统工程）（LT/C）第一卷商务条款，第二卷技术条款，第三卷图册，以及补充通知、相关的技术标准与国家、部颁有关规程、规范、技术标准、现场调查获取的资料、本投标人的技术装备水平、施工管理水平及经验等编制投标施工措施。 本工程合同遵照执行的现行技术标准、规程和规范，主要有(但不限于)： ；爆破安全规程86 GB6722）1（2）SL4794 水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范； （3）SL1790 疏浚工程施工技术规范； （4）

14、GBJ20283 地基与基础工程施工及验收规范； （5）SDJ24988 水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准； （6）DL/T51232000 水电站基本建设工程验收规程。 9.1.3 控制性工期要求 （1）在2003年10月份之前尾水出口上部的公路交通顺畅； （2）2005年12月提供尾水出口门槽二期埋件及闸门安装工作面给安装承包人进场安装； （3）2007年7月机组投产发电。 9.2 施工程序 尾水出口石方开挖根据地形条件、建筑物的布置特点和控制性工期安排，为保证工程顺利、安全和便于机械化施工，尾水出口明挖采用分段分区、自上而下台阶式分层作业的方法组织施工。开挖分四个区，区为23

15、1.5m高程以上公路外侧段、区为231.5m高程以上公路占压段、区为231.5m高程以下预留岩坎内侧段、区为231.5m高程以下预留岩坎段。开挖按、的顺序逐步全线展开。 为避免尾水出口开挖过程中挖断公路后对导流洞施工的影响，在2003年10月前保证公路通车顺畅，尾水出口采取分两期开挖，在2003年10前进行231.5m高程以上公路外侧一期开挖，2003年10月2004年4月和2004年11月2005年4月这两个枯水季节进行尾水出口（除预留岩坎部分）的开挖及部分混凝土浇筑，待出口闸门挡水后于2006年11月2007年3月进行预留岩坎的拆除及占压段的施工。石方开挖与土方开挖交错进行，石方开挖采取分

16、层分区开挖，分层厚度为8.5m13.0m，分区分块及施工顺序见“红龙投32，尾水出口开挖方法示意图”。尾水出口石方明挖施工程序见图9.21。 2002年11月2002年12月开挖231.5m高程以上公路外侧段（区） 2003年10月2003年11月开挖231.5m高程以上公路占压段（区） 月开挖尾水洞2年2004月12年2003月开挖预留岩坎1年2004月11年2003 9.3 施工方法 9.3.1 施工工艺流程 石方开挖施工工艺流程见图9.31。 测量放样 爆破设计 施工准备 放样布孔 造孔2002）推土机（169kw 台2 月20日TY230 10 2002月20日 10 自卸汽车（20t

17、11 BJ374 ）台2002月20日 15 12 台 斯太尔 ）20t自卸汽车（ 2002月20日 5 SH161 ）13 15t自卸汽车（台 运至弃渣场 装药、布网 爆破开挖 整修边坡 9.3.2 施工准备 石方开挖的施工准备主要为按施工平面布置图布置好施工道路、施工供风系统、施工供电系统和施工机械设备进场就位等。 9.3.2.1 施工道路布置 根据招标文件提供的资料和尾水出口明渠的开挖形状及地形状况，尾水出口明渠开挖利用现有的1#进场公路主干道和R1路及R、R临时施工道路往下游姚里沟及其21支支支沟纳芋沟弃渣场出渣，在开挖区内根据实际开挖状况布置每层面临时施工道路。 R1路接自1#路，起

18、点高程为260.00m，终点高程231.50m，路基宽11m，路面宽10m，3。 10%，采用泥结石路面。开挖区外土石方开挖11300m路长290m，最大坡度R路接自R1路，起点高程为237.50m ，终点高程243.00m，路基宽11 m，路面1支宽10m，路长50m，最大坡度10%，主要担负243.00m以上的土石方开挖，采用泥结石3。4000m 路面。开挖区外土石方开挖R路接自R1路的终点，起点高程为231.50m ，终点高程196.00m，路基宽8 m，2支路面宽7m，路长280m，最大坡度13%，主要担负231.50m以下预留岩坎内侧的土石方开明挖和尾水洞出口段石方洞挖，采用泥结石路

19、面。 临时施工道路布置见尾水出口开挖道路布置图（红龙投31）。 9.3.2.2 施工供电系统 根据招标文件提供的资料，目前已在左岸约350.00m高程设有10kv开闭所，本标使#路旁布置一台S根据施工需要进行配置。拟在出口左端11500 线路，回用其中410kv710/0.4变压器，供尾水出口开挖及照明用电。 9.3.2.3 施工供风系统 供风系统主要满足出口的开挖和边坡喷锚支护。本工程所使用的全液压钻机自带有3压风机供台20m压风机，供风设备只考虑手风钻及喷混凝土设备等用风，主要采用2风。 9.3.2.4 施工供水系统 尾水出口开挖为260.00m高程以下的边坡明挖，业主提供的生产调节水池布

20、置在310m和380m高程，根据本项目的位置情况，从310m高程水池接水管引至工作面供水。 9.3.3 开挖方法 石方开挖前，首先将表土剥离干净。石方开挖采用自上而下、分梯段钻爆开挖的方法进行施工，每个梯段的高度为8.513.0m，对于出水口下部槽式结构开挖，采取先掏槽爆破开挖，然后向两侧扩挖的方法钻爆开挖。岩石边坡进行预裂爆破，对于不宜预裂坡面采取预留3m保护层，用手风钻光面爆破开挖；梯段采用孔间顺序微差起爆网络控制爆破方法，边坡的马道、尾水闸门、尾水明渠基础等邻近水平建基面，预留岩体3.0m保护层，并且梯段开挖钻孔不钻进保护层，最后采用手风钻钻孔小孔径小药卷爆破方法分层开挖保护层。机械施工

21、后的边坡或基础，最后采用人工修整，直至满足施工图纸要求为止。 开挖施工前先开挖好永久边坡上部的截水沟，以防止雨水漫流冲刷边坡，施工过程中，在坡脚、施工现场周边和道路的坡脚，均开挖好排水沟槽和设排水设施以及时排除坡底积水，保护边坡和稳定。 施工中对出现的软弱岩层和构造破碎带区域按照施工图纸和监理工程师的指示进行处理。 边坡的支护在开挖过程中分层进行，上层的支护保证下一层的开挖安全顺利进行，岩石好的部位可滞后一个开挖台阶，岩石差的部位需及时进行支护。 9.3.4 钻孔爆破方案 本工程开挖量大，开挖边坡岩体破碎，为保证边坡稳定，采用孔间顺序微差起爆网络控制爆破方法， 该技术可以做到一孔一段，也可以二

22、孔一段、三孔一段等组合。其组合形式的多样化，可以满足多种不同目的爆破要求。采用该技术爆破时，将台阶爆破时两个自由面改变为三个自由面，每段起爆单响药量的减少，也可减小爆破震动对高边坡 和喷锚支护的影响。边坡开挖面进行预裂爆破，各级马道和平台开挖底层设保护层，以保证建基面完整。 （1） 梯段爆破参数设计 在正式开挖过程中，先认真做好爆破试验，根据爆破试验确定合理的爆破参数和起爆网络，严格控制单孔药量和一次起爆药量。根据类似工程成功经验，梯段爆破设计见“红龙投36，控制爆破设计图”。初拟梯段爆破参数如下： 钻孔直径：90mm 钻孔间距：3.0m 钻孔排距：2.5m 梯段高度：8.513.0m 钻孔深

23、度：9.514.0m 00 90钻孔角度：70超钻深度：1.00.3m 装药结构：不耦合连续装药 堵塞长度：2.5m 单孔药量：2535Kg 3 炸药单耗：0.42Kg/m起爆网络：孔间顺序微差起爆网络。 （2）预裂爆破参数设计： 边坡开挖采用预裂爆破，预裂爆破超前梯段爆破50ms，其爆破参数亦通过爆破试验确定，根据类似工程经验，预裂爆破设计见“红龙投36，控制爆破设计图”。初拟爆破参数如下： 钻孔直径：100mm 钻孔间距：1.0m 钻孔深度：13.0m 药卷直径：32mm 不耦合系数：3.1 装药结构：间隔装药线装药密度： 400500g/m 堵塞长度：1m （3） 距预裂面第一排缓冲孔爆

24、破参数设计： 缓冲孔与梯段爆破孔一起爆破，缓冲孔爆破参数设计见“红龙投36，控制爆破设计图”。初拟爆破参数如下： 钻孔直径：90mm 钻孔间距：1.5m 钻孔深度：不超深，由试验确定(主要为防止马道被破坏) 距预裂面距离：1.5m 药卷直径：45mm 不耦合系数：2.0 单孔药量：912Kg （4） 保护层开挖爆破参数设计 为保证底板建基面的完整性，底部预留3.0m厚的保护层。按规范要求分三层钻孔爆破，底部留20cm岩体撬挖层。保护层爆破开挖采用手风钻钻孔，严格控制钻孔深度，第一层钻孔深度为1.5m，第二层钻孔深度为0.8m，第三层炮孔不穿入距水平建基面0.2m范围，装药直径不大于35mm，单

25、孔起爆以尽量减少对建基面的破坏。爆破后石碴采用推土机集碴，液压挖掘机装自卸汽车运输出碴。底部撬挖层，采用人工辅以风镐清理至建基面设计高程，高压水冲洗干净，达到监理工程师满意为止。 具体保护层开挖爆破参数如下： 钻孔直径：42mm 钻孔间距：1.0m 钻孔排距：1.0m 钻孔深度：1.5m 药卷直径：35mm 底部柔性垫层长度：0.4m 堵塞长度：0.5m ，在距预裂面第一排缓冲1.0m为保证边坡马道的完整性，马道水平面预留的保护层孔比同一梯段高度少钻1.0m，保护层采用一次爆破法施工，用手风钻钻孔，设底部柔性垫层，一次爆破。 对于不宜预裂的岩石边坡，坡面采取预留3m保护层，用手风钻光面爆破开挖

26、。边坡保护层爆破设计见“红龙投37，边坡保护层爆破设计图”。具体开挖爆破参数如下： 爆破孔： 台阶高度：3m 钻孔直径：42mm 钻孔间距：1.2m 钻孔排距：1.1m 钻孔深度：3.3m 药卷直径：35mm 底部柔性垫层长度：0.4m 堵塞长度：0.5m 单孔药量：1.8kg 2 耗：0.45kg/m 单 光爆孔： 台阶高度：3m 钻孔直径：42mm 钻孔间距：0.6m 钻孔深度：3.3m 药卷直径：25mm 底部柔性垫层长度：0.4m 堵塞长度：0.5m 单孔药量：0.75kg 线密度：250g/m 9.3.5 钻孔爆破作业施工 钻孔作业与挖运平行施工，预裂爆破、梯段爆破等用全液压太姆洛克

27、和英格索兰高风压钻机钻孔。钻孔作业与挖运作业施工方法见“红龙投3335，尾水出口开挖道路及开挖方向示意图”。 9.3.5.1 预裂爆破钻孔爆破作业 （1）施工程序： 测量放样 布孔 钻孔 装药置连网爆破 ）施工方法（2在钻孔前精确测量边坡开挖线，并用红油漆标明预裂孔位，在钻孔时，采用水准仪配以铅锤和样架控制钻孔角度，钻孔过程中，适当降低钻孔速度，以确保钻孔的准确无误。装药时，先将药卷按设计间隔装药结构用胶布绑在竹片上，然后放入孔内，纸团放 置在药卷顶部，最后用钻孔岩屑封堵孔口密实。9.3.5.2 梯段爆破钻孔爆破施工 （1）施工程序： 测量放样 钻孔 布孔装药置连网爆破 临空面处理 2）施工方

28、法（并按设计有红油漆标明爆破孔位，先将台阶面上的浮渣清理干净，每次钻孔爆破前，则上次爆破石料挖运完成后，将临空面清理干净，若局部根底较大（底盘抵抗线较大）采用手风钻钻孔，与梯段爆破一起起爆，采用孔间顺序微差爆破网络，因此起爆网络的 连接，在爆破技术员的指导下，由专业爆破员认真连接，以确保爆破成功。9.3.5.3 水下土石方开挖 尾水出口预留岩坎的土石方为水下石方开挖，充分利用枯水时段在岸上突击抢挖。尾水预留岩坎根据施工时段水位情况，先开挖施工时段水位50cm （初拟为223.0m高程）以上部分，然后开挖岩坎外侧出口设计面以上水下部分（保留内侧岩坎以保证能挡水作用为准，初拟内侧岩坎顶宽为20m，

29、外边坡为1：0.268），最后开挖岩坎内侧出口设计 面以上水下部分。水下部分进行水下钻孔爆破，采用施工水上平台进行钻孔爆破。爆破后，长臂液压反铲退挖水下清碴装自卸汽车运输出碴，反铲清不到的采用抓铲或拉铲清除水下石碴，并测量水下断面,使之达到设计高程。对内侧留下的岩坎采用垂直深孔一次爆破。如施工时水位较高，无法岸上钻孔时，采用在水上搭操作平台，地质钻下套管水下钻孔，装防水乳化炸药，控制爆破方向为远离出口建筑物方向，爆破后石碴用抓铲或拉铲出碴。 钻孔采用CHA66025M和CM351钻机打垂直孔，孔深按各孔位的挖除岩坎高程设计，应超过设计底板1.0m，在靠近尾水出口一侧，底板采用水平预裂，水平预裂

30、孔深选定为20m，采用YB100钻机造孔。垂直爆破孔底距设计底板1.5m，有关施工参数见“红龙投40，尾水出口预留岩坎爆破设计图”。 9.3.5.4 关键部位施工技术措施 开挖施工中边坡开挖、保护层开挖、新浇混凝土和已建建筑物附近进行爆破作业是本工程的关键部位。拟采用技术措施如下： （1）边坡开挖技术措施 a. 为使开挖面符合施工图纸所示的开挖线，保持开挖后基岩的完整性和开挖面的平整度，岩石边坡采用预裂爆破，对于不适宜采用预裂爆破的部位采用预留保护层开挖。 b. 预裂爆破的炮孔布置及线装药密度等参数通过试验确定。 c. 在松动爆破孔和预裂面之间设缓冲孔，严格控制其爆破参数，避免对保留岩体造成破坏，或使其间留下不应有的岩体面造成施工困难。 d. 采用预裂爆破技术的相邻两炮孔间岩面的不平整度不大于15cm，孔壁表层不产生明显的爆破裂隙，残留炮孔痕迹保存率控制在规范规定范围内。 （2）在新浇混凝土和已建建筑物附近进行爆破作业的技术措施 在新浇混凝土和已建建筑物附近进行爆破作