溢流坝消力池基坑开挖施工组织设计.docx

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溢流坝消力池基坑开挖施工组织设计

二期基坑开挖施工措施

1.1概述

1.1.1地形、地质条件

大坝坝址在距离花垣县城1.5公里。

坝址地形呈“v”型河谷，左岸坡角150～400，山头标高305.4m，右岸坡角100～300，山头标高326.5m。

河床水位229.3m，其水面宽70m，水深0.5～1m，河床左侧基岩裸露，右侧砂卵石覆盖层厚2m。

坝址区岩层单一，坝址基岩为奥陶系中统宝塔组中厚层瘤状泥质灰岩。

岩层产状，走向400～500，倾向北西（上游），倾角400～500，为横向河谷，岩石一般较坚硬，风化较浅，岩溶发育微弱。

坝址断层一般规模较小，除坝址下100m处F1断层外，均为小规模封闭性断层，胶结良好。

1.1.2开挖项目和开挖工程量

本工程开挖主要包括溢流坝、消力池、一期纵向围堰拆除。

主要开挖工程量详见表5-1。

表5-1主要开挖工程量

部位

土方明挖（m3）

石方明挖（m3）

合计（m3）

溢流坝

13000

4320

17320

消力池

15200

4800

20000

小计

28200

9120

37320

1.2施工布置

1.2.1施工道路布置

1、上游下基坑道路

从右岸一期上游横向围堰，经二期上游横向围堰背水面修筑一条下基坑道路；坡度8%。

2、下游下基坑道路

利用尾水永久进场公路修筑下基坑开挖、混凝土运输道路；坡度8%。

1.2.2施工供风

坝基、消力池岩石开挖，主爆孔主要采用YQ-100A潜孔钻钻孔，浅孔采用YT-28手风钻辅助造孔，预裂孔采用100B型潜孔钻造孔；在大坝下游开挖开口线外30m左右，左岸中线公路旁布置固定空压站，对坝基开挖和厂房开挖供风，风量40m3。

另备1台10m3/min移动式电动空压机，施工高峰期补充用风及其他零星施工用风。

1.2.3集水井布置

在坝基基坑结构线以外的上游侧设渗水较大处一集水井，集水井断面尺寸为4m×2.0m，底部高程为226.0m；在消力池下游侧设置一集水井，集水井断面尺寸为4m×2.0m，底部高程为226.0m；并根据实际渗水情况开挖截水沟，截水沟与集水井相通。

1.2.4二期基坑开挖弃料处理

大坝土石方开挖废料，经上游下基坑道路，块石运至围堰上游迎水面作护底，其他废料用作围堰背水面加高培厚。

1.2.5土石方平衡

溢流坝消力池开挖总计开挖量约为37320m3，开挖料的具体去处为：

A、临时施工道路填筑，约10000m3；

B、二期上、下游土石围堰15000m3；

C、块石护底，约1000m3；

D、一期上游横向围堰加高3000m3；一期下游横向围堰加高培厚2000m3；

E、其他开挖弃料运至指定地点堆放。

1.3施工程序

坝基开挖总的施工程序是二期围堰截流施工完毕后，立即修筑下基坑道路，在下游下基坑道路未形成之前，利用上游围堰施工道路进行溢流坝覆盖层开挖，开挖砂砾石1.3万m3，计划15天完成；随后进行B7～B12坝段石方爆破开挖，计划21天内完成；石方开挖方量约4320m3。

溢流坝基础开挖施工完毕后进行消力池覆盖层及石方爆破开挖，主要利用下游下基坑道路施工。

具体施工程序见《坝基开挖分区、分层示意图》。

1.4施工方法

1.4.1开挖施工程序

先用挖掘机至上游一期横向围堰背水面降坡修筑下二期基坑道路，后进行基坑水上部分覆盖层开挖，同时施工截水沟及集水井，确保水下部分开挖时在积水较小的条件下施工、除渣；最后进行B7～B12坝块石方爆破开挖及消力池基础开挖。

1.4.2开挖施工方法

1、覆盖层开挖

覆盖层开挖分层高度2～4m，直接采用1.0m3、0.8m3挖掘机，ZL50装载机直接挖装，15T、12T自卸汽车运输出渣；不用钻爆部位的边坡修整直接采用挖掘机修坡，装载机配合集渣并清理工作面。

2、石方开挖

石方开挖包括强风化、弱风化和微新岩石开挖。

对强风化层，采用土方机械直接开挖；弱风化和微新岩石开挖采用钻爆法；由于本工程开挖深度较浅，为了加快施工进度，建议采用阿特拉斯钻机或351液压钻机造孔；若设备不能按时到位，可采用6台手风钻连续施工，局部孔深较大处辅以YQ-100A潜孔钻钻孔；爆破时采用松动爆破，少装药，多打孔，多分段，控制好单响药量，总装药量。

石渣采用挖掘机和装载机挖装，15T、12T自卸汽车出渣。

鉴于本工程地质情况，开挖深度较浅；石方开挖将不预留50cm保护层，孔底设柔性垫层处理，减少振动对岩基的破坏。

3、齿槽开挖

为了保证齿槽岩壁的岩石完整性，齿槽开挖采用预裂爆破，YQ100B潜孔钻造孔，孔深超深0.2m，孔底设柔性垫层。

4、地质缺陷部位开挖

采用风镐或液压反铲直接挖装。

如需钻孔爆破时，采用手风钻造孔，小梯段小孔径爆破，爆破方向控制与断层走向一致。

1.5控制爆破

1.5.1主要技术措施

1）根据竹篙滩水电站前期爆破施工，优化钻爆参数，爆破试验应对孔网参数、起爆网络、单耗药量等钻爆参数进行优化，以选择最佳钻爆参数。

2）对紧邻建基面上的梯段爆破，缓冲爆破及微新岩石开挖采用孔间微差爆破。

3）边坡采用预裂爆破，阻隔爆轰波对开挖边坡或建基面的影响；基础开挖一次性开挖到位。

1.5.2预裂爆破

（1）孔距：

a=（7～12）D

其中a——炮孔孔距（mm）D——钻头直径（mm）

100B型潜孔钻，钻头直径均为100mm，故a=（700～1200）mm，强风化岩石取小值800mm，微、新岩石取大值1000mm。

（2）线装药密度

坝基开挖岩石主要为瘤状泥质灰岩，根据经验预裂线装药密度为300～400g/m，底部1m范围内装药为上述值的2～3倍。

线装药密度需根据试验情况作调整。

1.5.3梯段爆破

（1）梯段高度H=5～10m左右

（2）爆破孔孔距a=3.0～4.0m

（3）爆破排距b=1.5～2.5m

（4）超钻深度c=0.4m

（5）爆破孔孔径d=90mm

（6）最后一排爆破孔距预裂面之间的距离为1.2～2.5m。

（7）单孔装药量Q

Q=gabH（kg）

式中g——岩石爆破单位耗药量0.3～0.40kg/m3。

梯段爆破应控制单响药量减少爆破震动的不利影响。

1.5.3孔间微差接力起爆网络

梯段爆破网络采用孔间微差顺序爆破，这种塑料导爆管接力起爆网络，能有效地将多孔齐爆变为单孔接力起爆，且前爆孔为后爆孔提供新的临空面，能充分利用爆破能量，爆破时增加岩石相互之间碰撞次数，爆破岩块的块度小，且具有单段起爆药量少，能极大减小爆破震动对边坡的影响。

孔间微差网络见《坝基开挖标准块爆破网络图》）。

1.5.4钻爆程序

为确保开挖施工安全顺利进行，保质保量完成生产任务，必须遵照以下图进行开挖爆破施工：

1.6二期基坑施工项目进度计划及进度控制

1.6.1施工项目

（1）右岸一期纵向围堰的拆除；

（2）河床7孔溢流坝开挖；

（3）消力池开挖

1.6.2施工进度控制

（1）右岸一期纵向围堰的拆除

2009年2月28日右岸一期纵向围堰开始拆除，2009年3月13日拆除完毕；

（2）河床7孔溢流坝开挖

2009年3月19日开始进行河床7孔溢流坝土石明挖，2009年4月18日完成；

（3）护坦及消力池土石方开挖

2009年4月19日开始进行河床7孔溢流坝土石明挖，2009年6月2日完成。

1.6.3开挖工程强度分析及施工进度保证措施

1、施工强度分析

根据二期基坑开挖施工进度安排，基坑土石方开挖总方量为3.8万m3，施工时段主要是2009年12月～2009年3月，平均月强度为9.7万m3/月。

月最高开挖强度1.38万m3/月，出现在2009年5月。

2、施工进度保证措施

（1）科学的配置开挖设备资源

根据我局新编制二枯施工进度计划，二期开挖工期非常紧张；为了保证施工进度计划的完成，将对开挖设备资源进行科学配置。

（2）管理措施

为了二期基坑开挖期间能按期完成计划任务，我局拟在如下几方面着手进行工期控制：

（1）加强设备的检修及保养，为每天的正常施工提供良好的出勤保证；

（2）加强人员机构管理，在正常施工时段期间争取做到24小时连续作业，不浪费任何有效施工时间；

（3）提高施工队伍员工素质，加强现场质量控制，杜绝返工现象的发生，以加快整体施工进度；

（4）根据施工实际情况，不断优化施工方案，为开挖高峰期创造良好的施工条件。

1.7主要施工设备配置

根据施工总进度安排，最高月开挖强度2.85万m3，开挖需要土石方施工设备见表5-3。

表5-3土石方施工设备表

设备名称

型号及规格

数量（台）

备注

挖掘机

CAT3201m3

2

装载机

ZL503m3

1

推土机

D80

潜孔钻

100B

1

手风钻

YT28

6

固定式空压机

4L-20/8

2

电动

移动式空压机

3L-10/8

1

电动

自卸汽车

15T

8

1.8施工质量保证措施

（1）钻孔爆破前认真进行钻孔爆破的设计和试验，优选爆破材料和爆破参数，以确保预裂爆破效果指标：

炮孔痕迹保存率、平整度、最大外斜值等达到有关技术要求和规范要求。

（2）每次爆破先由技术部门设计爆破钻孔图和爆破网络布置图。

钻孔布置图内容包括：

爆破部位、爆破起止高程、钻孔平面布置图、钻孔剖面图、钻孔直径、钻孔角度及设计深度、钻孔孔距及排距、钻孔编号、钻孔个数及爆破方量。

爆破网络图内容包括：

爆破网络布置图、爆破方量、单孔装药量及总装药量、火工材料规格型号及用量、最大一次单响药量、单位耗药量及线装药密度。

（3）测量人员严格按设计图在现场放出孔位，并标出孔号，然后实测孔口高程，计算实际孔深，交钻孔人员施工。

（4）开挖严格按设计参数施工，特别是预裂爆破孔斜度要严格控制，采用潜孔钻造孔时，要安装样架导向，用罗盘仪测钻杆倾角，钻孔角度偏移不超过1°。

（5）在坝基开挖过程中均采用控制爆破技术，严格控制爆破单响药量；开挖超欠挖控制在规定的允许范围内。

（6）开挖到位的坝基表面因预裂造孔设备限制留下的小台阶采用风镐凿除；因爆破震松（裂）的岩石、反坡、倒悬坡、陡坎、尖角等全部清除；结构面上的泥土、锈斑、钙膜等均清洗干净；断层、裂隙、软弱夹层均清除到施工图纸规定的深度。

（7）开挖到位的坝基面均应满足设计图纸要求的岩体质量标准。

（10）钻孔由熟练的技工严格按批准的爆破设计图操作。

炮孔的装药、堵塞和引爆线的联结，由经考核合格的炮工负责，并严格按爆破图的规定进行，炮孔经检查合格后方可装药爆破，以确保钻孔爆破质量。

1.9安全文明施工保证措施

（1）石方开挖制定严格的安全检查制度，设立专职的安全检查人员。

一切爆破作业经安全检查员检查签认后方可进行爆破。

（2）参加爆破作业的有关人员，必须持证上岗。

（3）加强对爆破材料的管理，保证爆破材料在运输、储存、使用等环节中安全可靠，防止流失。

爆破前，对爆破器材做外观检查，并对起爆器材抽样性能检查，不合格者严禁使用。

（4）建立安全警戒、警报系统，并有明显的警戒标志，要求警戒范围不小于500m。

在爆破安全警戒区边线，由安全人员手持红旗站岗进行警戒，爆破警戒系统采用预报（撤离）、爆破、解除三种警报信号形式。

严格按规定的时间内爆破。

（5）爆破时，有关施工机械及人员必须迅速撤至爆破警戒范围以外，对附近的建筑物及不能撤走的施工机械设备采取安全防护措施。

同时，采用控制爆破，调整爆破方向，使爆破震动危害和飞石得到有效控制。

（6）在坝基开挖施工时，并在危险施工地段设安全员，昼夜观察，一有危险立即通知有关人员，撤离危险区。

（7）认真做好开挖弃碴的综合治理，保证按规定要求弃碴，严禁乱堆乱弃，做好截排水设施，并适当压实，作好水土保持工作，防止开挖弃碴冲蚀河床，淤积河道，污染河水。

（8）在进行爆破过程中，我们将采取控制单响药量，严禁裸露爆破等爆破控制措施，降低爆破振动和空气冲击波等公害。

附件：

1、《施工道路布置图》

2、《溢流坝开挖分区图》

3、《溢流坝开挖分块图》

4、《开挖爆破网络图》

竹篙滩水电站工程

土石方开挖施工组织设计

批准：

审定：

审查：

校核：

编写：

中国水利水电八局竹篙滩施工局

二○○九年三月

（注：

文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。

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