德泽水库大坝坝基开挖专业技术要求.docx

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德泽水库大坝坝基开挖专业技术要求

牛栏江—滇池补水工程

德泽水库大坝坝基开挖

技术要求

云南省水利水电勘测设计研究院

二０0九年八月

1　工程概况ﻩ２

2　总则ﻩ３

３引用标准和规程规范4

4　坝基开挖施工组织5

4.１　施工准备５

4.2施工测量放线ﻩ５

4．3场地清理ﻩ6

5坝基开挖技术要求ﻩ6

5.1坝基开挖区域划分及开挖标准6

5.2址板基础开挖技术要求7

5.3坝基堆石区开挖技术要求８

6坝基开挖施工ﻩ8

6．1钻孔爆破ﻩ8

６.2坝基开挖施工ﻩ９

6.3　质量检查ﻩ１0

7开挖边坡锚喷支护ﻩ10

７.１材料ﻩ10

7.2砂浆锚杆施工1１

７.3边坡喷射砼施工ﻩ12

８坝基开挖验收ﻩ13

1工程概况

牛栏江—滇池补水工程是一项水资源综合利用工程,是滇中调水的近期重点工程。

其近、远期工程任务为：

２020年重点向滇池补充生态水量，改善滇池水环境,并在昆明发生供水危机时，提供城市生活及工业用水。

20３0年主要任务为曲靖市生产、生活供水,其次与金沙江调水工程共同向滇池补水，并作为昆明市的后备水源提供供水安全保障。

工程多年平均设计引水量为５.81亿m3,其中枯季水量为2．４9亿m3，汛期水量为３.３2亿ｍ３，供水保证率为7０％，水量汛枯比为５7:

43，扣除1%的输水损失,进入滇池的环境补水量为5.75亿m3，基本满足２０２０年滇池补水的水量及饮水过程要求。

工程由德泽水库枢纽工程、德泽干河提水泵站工程及德泽干河提水泵站至昆明（盘龙江）的输水线路工程组成。

德泽水库总库容为４4７88万ｍ３，正常蓄水位179０m,相应库容41５9７万m3,死水位1747m，死库容16764万m３,调节库容23２3万m３,调节库容３191万m3。

德泽水库枢纽工程由混凝土面板堆石坝、左岸溢洪道、右岸泄洪隧洞、左岸发电放空隧洞及坝后电站等组成。

大坝为混凝土面板堆石坝，坝顶高程1７96.３m，最大坝高142.0m,坝顶长3８0m，坝顶宽1２ｍ，上游坝坡1:

1.4、下游平均坝坡1:

1.55。

发电放空隧洞放空低孔进口底板高程1680.0m,发电取水高孔进口底板高程为１７４1.０ｍ，隧洞全长9１2.5m，为洞径4m的圆型有压洞，隧洞出口设φ１.1ｍ锥形阀泄放下游生态用水，另设φ2.8m锥形阀放空库水；溢洪道为开敞式实用堰,堰顶高程1781.0m，堰顶宽13m，闸门控制尺寸为１３m×9ｍ,总长696.2ｍ,最大泄量Q＝1１48.0m3／s,底流消能;泄洪隧洞和导流洞以龙抬头结合，全长659.０m，洞身长4２6．21８m，进口底板高程1725.0m,５.6m×5．０m弧形工作闸门控制泄流量,闸后为6.４m×10.0m、７．0ｍ×1０.0m圆拱直墙形无压洞，最大泄量Ｑ=87２.１　ｍ3/s,底流消能。

泄洪建筑物最大下泄流量Q=2０２0.0m3/s（Ｐ＝０.0５%）。

坝后电站位于大坝坝脚下游左岸，总装机2×1０ＭW。

德泽干河泵站提水设计流量Q=２3m3/s,最大扬程２39.88m,设计扬程22６.25m,装机规模4×22ＭW（含1台备用）,总装机功率88ＭW。

输水线路沿牛栏江左岸布置，输水线路总长度１15．8４Ｋm,设计流量2４m３/s。

２总则

本要求只适用于牛栏江—滇池补水工程德泽水库枢纽大坝基础开挖及开挖边坡支护的施工。

大坝趾板基础和堆石坝体基础开挖及处理均属重要隐蔽工程，对基础防渗、坝体稳定和坝体填筑质量有重要影响,要求认真施工。

基础开挖按照有关图纸、规范规程及《牛栏江—滇池补水工程德泽水库枢纽工程招标文件》（合同编号:

NLJ—SK—DB０1）第Ⅱ卷技术条款中有关技术要求施工外,还应遵照本技术要求的各项规定。

为了保证大坝基础开挖及开挖边坡支护施工质量,施工单位应制定完善的施工措施和计划，严格控制施工质量。

在施工中，应加强技术管理，施工人员必须按统一表格作好原始施工记录，并建立技术档案，为工程的竣工验收做准备。

工程施工中,施工单位必须严格按照设计图纸施工,若出现于设计图纸不符的不良地质情况,施工单位应及时提出，会同监理、业主、设计一起协商解决。

根据工程布置特点，德泽水库枢纽永久建筑物除导流、泄洪隧洞外,均安排在ＮLJ—ＳK—DB0１标中。

个建筑物明挖相互干扰且集中于左岸，因此，施工单位按照本技术要求进行坝基开挖外，还应加强现场协调力度，杜绝安全隐患。

3引用标准和规程规范

（1）《水利水电工程施工测量规范》（SL52—9３）；

（2）《水利水电工程施工地质规程》（DL/T5109—1９99）；

（3）《爆破安全规程》（ＧB６7２2—２003）;

（4）《混凝土面板堆石坝施工规范》（SL４9—９4）；

（５）《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》（ＳL47—94）；　　

（6）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB５0２0２—200２）;

（7）《土方于爆破工程施工及验收规范》（GＢＪ201—８3）

（8）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB５00８6—2０01）

（9）《水利水电工程锚杆支护技术规范》（SL377—200７）

（10）《水工预应力锚固施工规范》（SL46—９4）

（1１）《建筑工程质量检验评定标准》（GBJ301—88）

（12）《水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准》

（13）《水利水电工程施工质量评定规程》（试行）（SL176—19９6）

（14）《水利水电建设工程验收规范》（SL２23—2008）

4　坝基开挖施工组织

4．1施工准备

1.在施工前,熟悉各建筑物布置相对位置,做好施工组织设计,安排好施工顺序及程序。

施工措施必须保证右岸导流、泄洪洞能正常施工,且保证已建部分建筑物的稳定和安全。

2.详细了解工程区地质结构、地形地貌和水文地质情况。

对可能引起的滑坡和崩塌体应及时采取有效的预防性保护措施;在陡坡下施工,应仔细检查边坡的稳定性,如遇有孤石、崩塌体等,应事先做好妥善的清理和支护。

3．协助进行地质测绘,包括地质测绘前必要的局部清理和支护。

4.坝基开挖前应认真编写《坝基开挖施工组织措施》，其内容应包括（但不限于）如下内容:

⑴开挖施工平面和剖面布置图（含施工交通线路布置）;

⑵原始地形及开挖放样剖面测量成果；

⑶开挖方法、程序；

⑷施工设备配置和劳动力安排;

⑸排水或降低水位措施；

（6）开挖料利用和弃渣措施;

（7）边坡保护及加固措施；

（８）质量及安全措施

4.2施工测量放线

1、施工单位在开工前应根据设计单位提供的测量成果,设置施工控制网。

施工控制网的测设精度，场内施工控制网的精度为Ⅲ等，坝轴线和址板轴线满足Ⅳ精度要求测设。

2、在坝基开挖工程施工前,施工单位应根据施工控制网，按设计图纸坐标测定出轴线和址板轴线。

坝轴线和址板轴线上的测量控制标点应引至坝体以外不受施工或爆破影响的适当地点,并埋设标架,注明标号。

3、高程控制网的测设精度，场内已有高程控制点的精度为Ⅲ等，它们必须布设在施工现场以外、远离开挖爆破影响的新鲜基岩上,应于主要水准点相接。

在现场应布置一定数量的施工水准点,精度Ⅵ等。

4、对所布置的平面和高程控制点须妥善保护,每年复测1~２次,如超过允许误差，应及时更正,如有损害，应重新测设。

5、在坝基开挖工程施工前,施工单位必须根据设计图纸施测坝基原始地形进行测量，而发生工程量的增加,其量由施工单位承担。

6、施工单位根据图纸施测原始地形纵横剖面时，若发现施测结果与设计图纸有差异,应及时通知设计单位，以便查明原因。

7、工程开挖中，施工单位除要及时放出新的开挖线位置外，还应于每次爆破后基坑内选择较低的岩石面测定其高程，以便掌握开挖情况。

8、工程开挖完工后，施工单位应设计要求对开挖后的坝基施测纵横剖面。

4.３场地清理

1、清理范围:

坝基开挖区外侧至少5ｍ的距离

2、清理内容：

植被、树根、杂草、垃圾、废渣。

3、清理范围内的砍伐的成材或清理获得具有商业价值的材料应将其运到指定地点堆放。

４、凡属无价值物件，应尽快将其焚毁或掩埋。

焚毁期间，注意防火安全。

5坝基开挖技术要求

5.1坝基开挖区域划分及开挖标准

坝基初设按３个区域进行开挖，即:

址板区、址板Ｘ线下游0.3H条带（以下简称3H条带）、堆石区及河床冲积区。

5．１.1址板区

址板区为大坝趾板基础范围,除两坝肩岸坡外,要求清除强风化层,并深入弱风化2m。

5.1．2　３H条带区

从址板Ｘ线至下游0.3H范围（其中Ｈ为坝高）,要求清除强风化层及部分弱风化层。

5．1.３　堆石区及河床冲击层区

3H条带下游大坝基础部分，要求清除覆盖层及部分强风化表部松动层。

大坝基础范围内的河床冲击层全部清除。

５.２址板基础开挖技术要求

1、址板基础开挖分两期进行。

２、址板基础开挖不得用大孔径药管爆破，应严格控制钻爆参数,钻孔均不得钻入建基面岩体。

3、址板第一期开挖，岸坡址板地基原则上要求深入弱风化岩体约２ｍ;两坝肩址板基础可置于强风化岩基下线；河床址板置于弱风化岩体上。

原则上施工单位应按图纸所示的址板基础范围进行开挖，如开挖过程中设计开挖高高程之上出现较大范围的弱风化至新鲜岩体，从而有可能太高址板设计高程时,应及时通知现场工程师,经确认后将表面松渣清理干净，沿趾板“X”线每隔２0m垂直于“X”线方向进行剖面测量,并在现场各趾板控制点设立明显的标识，以便趾板二次定线和进行第二期开挖。

4．一期开挖完成后，进行平面地形测绘，测量范围为趾板“Ｘ”线上游20m,下游1０m，并沿趾板“X”线每隔10m垂直于“X”线方向进行剖面测量，测量成果报现场工程师。

5.趾板第二期开挖：

经二次定线后,进行趾板第二期开挖,开挖欠挖部位,用小直径药卷爆破紧靠基岩面1．５m以内的岩层，手风钻逐层钻孔,毫秒分段起爆,每层孔深不得超过５0ｃm,火花起爆药卷直径不大于３2mm（散装加工的药卷直径不大于36mm）。

最后一层炮孔孔底高程可钻至建基面终孔，对于破碎岩基则最后一层应留足30ｃｍ的撬挖层。

６．趾板基础开挖面上不应有倒悬岩体，陡坎应削至不陡于１：

0.5（垂直：

水平）的坡度。

　7.趾板基础部允许欠挖，趾板开挖高程不得低于图纸规定的高程０.２ｍ,如果符合要求的基岩面大面积低于图纸规定的开挖高程，应及时向监理报告，以便监理会同设计代表调整趾板位置。

　8．局部基岩面高程低于设计图纸规定的开挖高程,需在监理指导下用趾板同标号混凝土先回填至图示开挖高程。

9.采取必要的措施保护开挖范围内的岩石完整性。

１０.趾板基础开挖完成经监理检查认定合格后,如监理认为有必要对其进行表面保护，以免风化破坏,则必须将基础面清洗干净，并将低洼处积水排干后，涂抹一层厚5~1０ｃm的水泥砂浆或浇一层厚10~15cm的混凝土，1４天内保持其潮湿,砂浆（或混凝土）标号由监理批准。

5.3坝基堆石区开挖技术要求

　　1.坝基开挖应自上而下分梯段进行。

2.随着开挖高程下降，应及时对坡面进行测量检查以防止偏离设计开挖线。

　3.对于边坡开挖出露的软弱岩层和构造破碎带区域，采取必要的排水或堵水等措施。

4.开挖偏差不平整度≤15ｃm，孤石应爆破清楚。

禁止边坡出现倒悬，若倒悬坡处理难度较大或工程量较大时，可用C10素混凝土回填至设计坡。

6坝基开挖施工

６.1钻孔爆破

1.为了使开挖面符合设计图纸所示开挖线，保持开挖后基岩的完整性和开挖面的平整度,施工单位应采取预裂爆破技术。

对不适宜采取预裂爆破的部位,应留保护层。

　2.在预裂爆破前，必须做好预裂爆破的参数设计,结合施工进行生产性试验,以期正确处理孔径和孔径、线装药密度、不偶合系数之间的关系,获得比较满意的爆裂面。

3.于预裂面相邻的预裂松动爆破孔,应严格其爆破参数,避免对保留岩体造成破坏，或使其留下不应有的岩石,而造成处理困难。

４.紧邻水平建基面的爆破,采用有或无岩体保护层的一次爆破法均须通过试验证明可行，并经监理批准后方可实施。

保护层的爆破方法应符合规范SL47—９4第3．6.3、3.6.4条的规定。

　　5.大坝基础开挖时，钻孔施工不应采用直径大于１50ｍm的钻头造孔。

紧邻设计的建基面或边坡面以及防护目标地带的开挖,不应采用大于１10mｍ孔径的爆破方法。

　６.若采用预留保护层的开挖方法,其上部开挖的炮孔不得穿入保护层，开挖保护层时,无论采用何种开挖爆破方法,钻头均不得钻入建基面岩体。

　7.在爆破施工中，应加强对爆破区范围的开挖边坡、泥化夹层以及不良的地质、地形等进行监测,若发现有变形和失稳的迹象，应及时采取处理措施。

6.２　坝基开挖施工

１.坝基开挖施工中,如需进行钻爆作业（如趾板开挖、孤石清理等）,应保证不对开挖部位的边坡和基础、灌浆、喷混凝土或混凝土浇筑产生破坏影响,必要时进行爆破参数试验。

　　2.大坝基础及其开挖边坡的防排水措施主要为施工期临时措施，设计图纸上均未示出,施工单位应采取相应的措施，以保证基础及边坡在施工期不被冲蚀破坏。

3.开挖应自上而下进行,高度较大的边坡，应分层开挖,分层高度应根据爆破方式（预裂爆破）、施工机械性能及开挖布置等因素确定。

严禁采取自下而上的开挖方式。

4.开挖边坡的支护应在分层开挖的过程中,按设计图纸的支护方式逐渐进行。

未完成上一层支护，严禁进行下一层的开挖。

5.堆石坝体基础无严格的体形要求,主要根据地质条件确定开挖深度，除按提供的设计开挖图外，应结合本技术要求进行开挖,使整个堆石体轮廓范围内的坝基面纵横方向大致平顺，不能有台阶形状及突变。

6.为便于坝体填筑碾压，开挖面上不允许存在的任何倒悬岩体，陡坎高不大于1m,且应削至不陡１:

0.5（垂直：

水平）的最终高度。

　　7.坝轴线上游的堆石体基础要求挖除覆盖层（植被、坡积层、松散堆积体等）及强风化中上部岩体,基础置于强风化下部岩体。

　8．坝轴线下游堆石体基础只要求挖除覆盖层（植被、坡积层、松散堆积体等）,

基础置于强风化上部岩体。

　9.基础开挖中,应对基坑中原有的勘探竖井、平洞按设计图要求回填封堵。

　１０.开挖出渣应堆放到指定位置，避免二次搬运堆放。

６.3质量检查

⑴对原地形测量剖面的复核检查，按施工图纸所示开挖剖面和测量放样成果的检查,以作为工程量计量的依据。

⑵对开挖区上部的危岩清理进行检查。

⑶对开挖区防排水设施的质量检查。

⑷开挖放样剖面规格的定期检查和不定期抽查。

⑸开挖爆破措施的检查，特别是进行临近建基面时的爆破方法和措施进行严格的检查和监控，以确保建基面的开挖质量。

⑹对开挖面的平面尺寸、坡度、标高和平整度检查，发现不符合质量要求时,应及时修正,趾板开挖断面尺寸必须符合设计图纸要求。

⑺开挖面软弱夹层和破碎带的处理质量检查。

7开挖边坡锚喷支护

７.1材料

１.锚杆:

砂浆锚杆的材料按设计图纸要求，选用Ⅱ级高强度的螺纹钢筋。

锚杆安装前应进行除锈处理。

2.水泥：

优先选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥，水泥标号不低于Ｐ．０42.5。

进场水泥应有生产厂家的质量证明书。

3.水：

应符合混凝土用水的相关规定。

４.砂:

用于砂浆锚杆的采用最大粒径小于２.５mｍ中细砂，使用前应过筛。

５.喷砼骨料:

细骨料应采用坚硬耐久的粗、中砂，细度模数宜大于２．5，使用时的含水率宜控制在5%—7%;粗骨料应采用耐久的碎石,粒径不应大于15mm；喷射混凝土中不得使用含有活性二氧化硅的骨料,喷射混凝土的骨料级配，应满足表1规定。

表1喷射混凝土用骨料级配

项目

通过各种晒径的累计重量百分数（%）

0．6mm

1.2mm

2.５mm

5mm

10mｍ

１５ｍm

优

17~22

２３~３1

35~43

50～60

7３~82

10０

良

１3~31

１8~４1

26~54

40～70

6２~90

１00

6.外加剂：

可使用速凝、早强、减水等外加剂，掺量由试验确定，外加剂的品质不得含有对锚杆产生腐蚀作用的成分。

7．水泥砂浆：

水泥砂浆的标号必须满足施工图纸要求，水泥砂浆的强度不应低于M20.

７．2　砂浆锚杆施工

7．2．1锚杆孔的钻孔

1.锚杆孔的开孔应按设计施工图纸布置的钻孔位置进行,其孔位偏差不应大于10cm。

2.锚杆孔德孔轴方向应满足施工图纸的要求。

施工图纸未作规定时，其系统锚杆的孔轴方向应垂直于开挖面;局部加固锚杆的孔轴方向应与岩体可能滑动面得倾向相反,与可能滑动面得夹角应大于45。

。

3.砂浆锚杆应采用“先注浆后插杆”的程序施工，锚杆钻头直径应大于锚杆直径15ｍm以上。

4.锚杆孔深度必须达到施工图纸的规定,孔深偏差值不大于5cm。

７.2.2锚杆注浆

1.锚杆注浆的水泥砂浆配合比，应在以下规定范围内通过试验选定：

水泥：

砂,1:

１~1：

2（重量比）；水泥：

水，1:

０.3８～1:

０.４5（重量比）。

　2.钻孔完成后,应将钻孔内岩粉、积水清除干净，测定孔深，注满砂浆，插入锚杆后孔口采用细钢筋、楔子等将锚杆固定。

３．锚杆安插后，在水泥砂浆凝固之前不得敲击、碰撞或拉拔锚杆。

7.２.３质量检查

1.锚杆安装前,施工单位应对锚杆孔德钻孔规格（孔径、深度和倾斜度）和清孔质量进行检测并作好记录。

　　2.注浆密度试验:

选取与现场锚杆的锚杆直径和长度、锚孔孔径和倾斜度相同的锚杆和塑料管（或钢管），采用与现场注浆相同的材料和配比拌制的砂浆，并按现场施工相同的注浆工艺进行注浆，养护７天后剖管检查其密实度。

不同类型和不同长度的锚杆均需进行试验，试验计划应报送监理部门审批。

3．在每作业分区按每３0０根锚杆中抽查三根锚杆进行拉拔力试验,其锚固力不得低于设计值。

在砂浆锚杆养护２8天后，安装张拉设备逐级加载张拉，拉力方向应与锚杆轴线一致。

锚杆轴向拉力设计值为:

φ２5、L＝５m,拉力设计值为12０KN;

φ28、L=5m，拉力设计值为150KＮ。

7．3　边坡喷射砼施工

7.3.1喷射砼施工

1.喷砼前应埋设控制喷层厚度的标志，并清除受喷面上的岩粉、岩渣和其它杂物。

2．喷砼宜采用“湿喷法”施工，喷射层厚10cｍ，分两次喷射,每一次喷层厚5cm，后一次喷射应在前一层终凝后进行,喷射前应用风、水把喷层表面的乳膜、浮尘等杂物冲洗干净，再复喷。

3.挂网部位的喷砼应保证挂网保护层不小于3cm。

　4.喷射过程中，如发现砼表面干裂松散、下堕滑移或拉裂时,应及时清除，重新喷射。

5．喷射过程中回弹下落的砼必须清除干净,禁止将回弹的砼回收再用于喷射或复喷。

　６．喷砼终凝2小时后即开始喷水养护，14天内保持湿润状态。

在喷砼充分凝固前,不得受水流直接冲刷。

７.喷砼结束后７天内，距喷层20m范围内不得进行爆破作业。

８.在坡面砼喷锚支护后钻设排水孔时，应采取必要的保护措施,尽量避免扰动和破坏周围坡面挂网和喷砼层。

如有破坏应予修补。

７.3.2　质量检查

１.喷砼表面应平整，不应出现疏松、脱空、裂隙、露筋等现象,如出现上述情况,应采取补救措施。

2．砼的喷射厚度应满足设计要求。

　　3．每喷５０m2混凝土，宜采用切割取一组试件检查其强度,平均抗压强度不低于设计标号。

8坝基开挖验收

　１．坝基开挖验收工作应按照有关规程规范、标书技术条款及本技术要求办理。

2.坝基开挖完成时应进行单元工程验收,经验收合格后方可进行下一道工序。

３.在进行验收前，施工单位必须提出下列文件：

（1）竣工地质图、竣工测绘图（包括开挖形状、标高及尺寸）,及表面局部缺陷处理图。

（2）施工过程中有关设计变更的说明和记录。

（3）施工事故记录和分析资料及处理结果。

（4）质量检查、验收和试验及其它成果（包括有关说明、照片、录像带等）。

（５）施工大事日志。

　（６）有关会议纪要。

　上述文件经工地技术负责人签署,作为全部竣工验收时重要依据之一,验收前施工单位必须提交的文件还包括有关规范、标书及监理要求的其它文件。