开挖工程支护专项施工方案.docx

开挖工程支护专项施工方案.docx

《开挖工程支护专项施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《开挖工程支护专项施工方案.docx（25页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

开挖工程支护专项施工方案

目录

1、概述2

1.1工程概况2

1.2编制依据2

1.3主要工程量2

1.4工程特性分析3

2、施工总布置3

2.1风水电及排水布置3

2.2施工道路布置4

2.3渣场规划及管理4

3、施工进度安排5

3.1控制性工期5

3.2施工进度计划5

3.3施工强度分析6

4、开挖施工程序与方法6

4.1施工程序6

4.2施工方法7

4.2.1左坝肩开挖7

4.2.2右坝肩开挖8

4.2.3坝基开挖8

4.2.4灌浆洞、排水洞和传力洞开挖8

5、爆破设计方案8

5.1爆破参数选择8

5.1.1梯段爆破8

5.1.2预裂爆破9

5.1.3水平保护层爆破10

5.2爆破振动观测10

6、支护工程施工10

6.1概述10

6.2施工程序及方法11

7、爆破质量、安全与环保控制11

7、1爆破安全距离11

7、2质量保证措施11

7、3安全保证措施12

7、4开挖施工质量目标12

7、5开挖环保控制措施13

8、施工资源配置13

8、1劳动力配置见表1013

8、2机械设备配置见表1113

大坝开挖方案

1、概述

1.1工程概况

渡口坝水电站混凝土拱坝为3级建筑物。

建基面高程470.00m，坝顶高程578.50m，最大坝高108.5m。

体型采用抛物线型变厚双曲拱坝，顶拱中心角980，最大半中心角46.76°，最小半中心角26.88°，拱冠梁处拱圈中心线最大曲率半径120.6m，最小曲率半径53.4m，坝轴线长284.123m，共分16个坝段。

坝顶厚4.5m，底厚20.0m，厚高比0.18。

坝体内设灌浆廊道、交通廊道、集水井、抽水泵和放空管等，坝外设灌浆平洞、排水洞、交通桥、坝后桥和电梯井等。

渡口坝水电站大坝开挖及支护工程主要为左右岸坝肩开挖支护、大坝、水垫塘、二道坝及护坦基础开挖，以及灌浆洞、排水洞和传力洞开挖。

左右岸坝肩开挖从650m高程到470m高程，开挖高度约为180m。

坝基底宽约70m。

大坝开挖主要工程量为：

土方明挖5800方，石方明挖50.24万方。

本次施工方案主要包括左右坝肩开挖及基坑内大坝基础开挖。

1.2编制依据

（1）《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》

（2）《拱坝开挖图（1/5~5/5）》

（3）招投标文件

1.3主要工程量

坝肩及大坝基础开挖工程量见下表1。

表1坝肩及大坝基础开挖工程量表

序号

高程（m）

高差（m）

开挖量（m3）

左坝肩

右坝肩

基础

开挖

1

▽633.0以上

9

12017

3000.8

2

▽633.0-▽624.0

9

15070.3

13419.89

3

▽624.0-▽615.0

9

30140.6

14039.43

4

▽615.0-▽606.0

9

14940.03

15943.7

5

▽606.0-▽597.0

9

15928.08

16930.99

6

▽597.0-▽588.0

9

14746.13

16533.59

7

▽588.0-▽578.5

9.5

15692.31

15339.36

8

▽578.5-▽569.5

9

12473.06

14849.83

9

▽569.5-▽560.0

9.5

12417.74

14549.13

10

▽560.0-▽551.0

9

9802.352

14274.55

11

▽551.0-▽542.0

9

9743.969

13486.77

12

▽542.0-▽533.0

9

9732.278

13145.39

13

▽533.0-▽524.0

9

9721.427

12203.92

14

▽524.0-▽515.0

9

7079.808

11091.94

15

▽515.0-▽506.0

9

6969.234

10972.77

16

▽506.0-▽497.0

9

6917.751

10890.04

17

▽497.0-▽488.0

9

6786.714

10819.16

18

▽488.0-▽480.0

8

34045.6

19

▽480.0-▽472.0

8

34000.5

20

▽472.0-▽470.0

2

8505.648

21

合计（m3）

508221.0

1.4工程特性分析

根据招标文件、施工详图和现场踏勘研究分析，本工程土石方施工主要有如下特点：

（1）土石方明挖工程量大，仅大坝坝肩及坝基有土石方50.24万方，开挖工程量较大，任务集中，需布置较强的供风系统和先进的土石方施工设备，组织高强度的土石方开挖施工，以保证施工工期。

（2）大坝左右岸边坡开挖深度较大,高边坡开挖180m左右,难度大，需严格控制开挖坡度，并采取必要的边坡加固及防护措施，以确保施工安全。

（3）由于坝址两岸山体陡峭，石方开挖厚度大，煤洞、传力洞及平洞等沿不同高程布置较多，施工道路的布置尤为重要且施工困难；为满足开挖和砼施工要求，结合两岸交通洞的布置和现场地形情况，拟在左岸修筑两条施工道路分别至缆机平台和坝顶，右岸修筑三条道路分别至缆机平台、坝顶和▽542m高程。

（4）土石方开挖工期紧，为保证08年汛前大坝砼浇筑至导流底孔的关键工期，将加大两边坡开挖施工力度，利用液压钻和潜孔钻进行梯段分层开挖，利用四至五个月的时间完成两边坡开挖，确保2008年3月份完成基坑开挖，确保大坝在4月底完成基岩覆盖，安全度汛。

2、施工总布置

2.1风水电及排水布置

（1）供风

工程主体石方开挖共计72.37万m3，供风系统考虑统一建设。

在右岸设立1#、2#空压站，在左岸设立3#、4#空压站。

每座空压站内集中布置1台20m3/min的固定式电动空压机集中供风，并由5台12m3/min的移动式柴油空压机辅助供风，总供风能力140m3/min。

供左右岸坝肩、进水口及引水隧洞、坝基开挖及支护供风。

风管采用Φ100主管沿施工道路布置，分支管引至各施工部位。

（2）供水

土石方施工用水取自布置在左岸破碎系统旁的400立方水池，由主供水管接支管至各施工部位。

（3）供电

在左岸空压站附近布置1台800kVA变压器供左岸坝肩开挖支护用电，在右岸空压站附近布置1台630kVA变压器供右岸坝肩开挖支护用电，后期移设至基坑内供坝基开挖及水垫塘施工用电，高压线路从接线端接入，引低压线路至各用电部位。

（4）排水布置

首先在开挖区域周边做作好截排水沟，防止外来水进入开挖作业面；施工作业时，在各层开挖前提前开挖好集水井，保证工作面雨水或渗透水能自流进入集水井，工作面部分集水采用潜水泵抽排至集水井，然后集中抽排出开挖区，保证开挖作业在旱地施工。

基坑排水：

按围堰基坑所围面积估算，基坑积水约2万m3，考虑基坑渗水总排水量取2倍基坑积水量（降雨暂不考虑），则初期排水量约为4万m3。

初期排水强度按700m3/h考虑，基坑初期积水约3天可抽干。

经常性排水主要是汇积于基坑的降雨、坝体与基础的渗漏水、施工过程中的废水等，由抽水泵房所设水泵抽排于围堰外。

经常性排水强度按450m3/h考虑，因而抽水泵房设水泵1台55KW抽水机、1台30KW抽水机。

2.2施工道路布置

依据现场地形，为满足开挖顺利出渣，在左岸修建3条道路，在右岸修筑3条施工道路至坝肩开挖部位，基坑开挖从上游围堰堰顶修筑道路至基坑开挖部位。

具体如下：

（1）左岸坝肩开挖道路

左岸坝肩开挖修筑3条道路。

一条为缆机平台施工道路：

起点为通往破碎系统道路▽610m高程处，至终点缆机平台，高程为▽640m。

道路全长约460.0m，路面宽5m，最大纵坡比为9%为泥结石路面。

此道路主要为左岸缆机平台开挖及缆机施工道路。

一条为高程578.5m施工道路：

为新建左岸上坝公路，起点为左岸拌和系统场地，高程约590m，至终点左坝肩，高程578.5m。

道路全长约180m，最大纵坡比为6%，路面宽7m，为泥结石路面。

此道路主要为左坝肩开挖和坝顶砼运输道路。

一条为改建乡村公路，起点为交通桥，至上游围堰堰顶的道路，道路全长约390m，路宽5.5m。

（2）右岸坝肩开挖道路

右岸坝肩开挖修筑3条道路。

一条为右岸578.5m高程以上开挖道路，施工道路的起点为右岸交通洞上游出口公路右边坡，从交通洞上方经过，到达右坝肩约640m高程。

一条为右岸高程▽578.5m施工道路：

为新建右岸上坝道路，起点为右岸2#乡村公路，高程约▽578.5m，至终点右坝肩，高程▽578.5m。

道路全长约108.6m，最大纵坡比为3%，路面宽7m，为泥结石路面，此道路主要为右岸坝顶土石方开挖和右坝肩砼及灌浆等施工道路。

一条为至▽542m马道施工道路，起点为右岸改建1#乡村公路▽530m，终点为▽542m马道，为▽560~530m之间的开挖出渣道路，路面宽5m，为泥结石路面，局部20m段加宽至7m，满足错车需要。

2.3渣场规划及管理

2.3.1碴场规划

本工程弃渣场位于右岸上游约1000m处的河滩，场地平坦，弃渣场面积约为2.6万平米，本工程弃渣总方量约为70万方，仅此一弃碴场不能满足弃渣需要，其余渣料将弃于监理指定地方。

2.3.2碴场的管理

（1）派专人负责弃渣场的管理。

我项目部将专门派人负责指挥运渣车辆按要求弃渣，指挥渣场的平整和渣场的道路修筑，指挥维护人员做好坡面防护和排水，做好渣场的环保工作。

（2）专门配备1～2台D85推土机负责弃渣场道路修筑和场地平整，以及弃渣场外侧边坡的平整。

（3）严格按招标文件要求的堆碴范围、堆碴方式或按监理工程师的指令实施，并设置必要的挡土墙及排水设施。

（4）采用自下而上分层填筑的方式弃碴，分层厚度3～5m。

每层填筑前先修筑至坡面的道路，然后从坡面开始向冲沟内卸碴，并及时用推土机平整，形成倾向冲沟内的反坡，防止雨水冲刷坡面，确保自由边坡的稳定和避免料场分离。

（5）弃碴时，坡面防护及排水沟等随其后跟进施工，以防止汛期弃碴冲蚀河床或淤积河道。

3、施工进度安排

3.1控制性工期

大坝坝肩开挖预计于2007年11月初开工，2008年3月底完成坝肩开挖，4月初完成坝基开挖。

3.2施工进度计划

（1）左坝肩施工进度计划表2

序号

高程（m）

高差（m）

开挖量（m3）　

工期（天）

1

▽633.0以上

9

12017

6

2

▽633.0-▽624.0

9

15070.3

10

3

▽624.0-▽615.0

9

30140.6

15

4

▽615.0-▽606.0

9

14940.03

10

5

▽606.0-▽597.0

9

15928.08

10

6

▽597.0-▽588.0

9

14746.13

10

7

▽588.0-▽578.5

9.5

15692.31

10

8

▽578.5-▽569.5

9

12473.06

9

9

▽569.5-▽560.0

9.5

12417.74

9

10

▽560.0-▽551.0

9

9802.352

7

11

▽551.0-▽542.0

9

9743.969

7

12

▽542.0-▽533.0

9

9732.278

6

13

▽533.0-▽524.0

9

9721.427

6

14

▽524.0-▽515.0

9

7079.808

4

15

▽515.0-▽506.0

9

6969.234

4

16

▽506.0-▽497.0

9

6917.751

4

17

▽497.0-▽488.0

9

6786.714

4

合计（m3）

210178.783

131

（2）右坝肩施工进度表3

序号

高程（m）

高差（m）

开挖量（m3）

工期（天）

1

▽633.0以上

9

3000.8

3

2

▽633.0-▽624.0

9

13419.89

9

3

▽624.0-▽615.0

9

14039.43

9

4

▽615.0-▽606.0

9

15943.7

9

5

▽606.0-▽597.0

9

16930.99

10

6

▽597.0-▽588.0

9

16533.59

10

7

▽588.0-▽578.5

9.5

15339.36

10

8

▽578.5-▽569.5

9

14849.83

9

9

▽569.5-▽560.0

9.5

14549.13

8

10

▽560.0-▽551.0

9

14274.55

8

11

▽551.0-▽542.0

9

13486.77

8

12

▽542.0-▽533.0

9

13145.39

7

13

▽533.0-▽524.0

9

12203.92

7

14

▽524.0-▽515.0

9

11091.94

6

15

▽515.0-▽506.0

9

10972.77

6

16

▽506.0-▽497.0

9

10890.04

6

17

▽497.0-▽488.0

9

10819.16

6

21

合计（m3）

221491.26

131

（3）坝基开挖施工进度计划表4

序号

高程（m）

高差（m）

开挖量（m3）

工期（天）

1

▽488.0-▽480.0

8

34045.6

11

2

▽480.0-▽472.0

8

34000.5

11

3

▽472.0-▽470.0

2

8505.648

5

合计（m3）

76551.748

27

3.3施工强度及机械设备配置

根据以上施工进度安排，坝肩以及坝基开挖分月强度及机械配置见表5：

施工时段

2007年

2008年

10月

11月

12月

1月

2月

3月

开挖强度

22488

101956

97785

98803

100219

87050

反铲1.3方

3

4

反铲1.6方

1

6

20t自卸车

16

40

潜孔钻

10

CM351钻机

2

根据各月高峰开挖强度，配备机械设备如下表10.2万方的施工强度要求，配备反铲斗容需达到12方，20t自卸汽车40台，潜孔钻12台，

4、开挖施工程序与方法

4.1施工程序

高边坡开挖按照自上而下的施工顺序，分层进行开挖，梯段高度8~9m，大坝坝肩和坝基遵循自上游至下游的施工顺序，详见坝肩开挖大坝开挖进度计划表。

其工作面开挖施工工艺流程见图1-1。

钻孔

钻爆作业

风、水、电管线敷设

进场准备

装药

修施工道路

开挖作业

测量放样

联网

覆盖层开挖

下层工作面清理

机械装渣

卸渣

汽车运渣

起爆

图1-1开挖施工工艺流程图

4.2施工方法

正式开工之前，按规划布置修筑施工道路，安排人工清理开挖区域内的树木和有碍杂物，并将所清理物按监理指定方式进行处理。

同时，将开挖区域上部孤石、险石排除，较大块石用小炮清除。

清理完毕后，开挖边坡上部截水沟，截水沟距边坡开口水平距不大于3m，梯形断面，开挖料转运至开挖范围内，或就近洼地回填。

排水沟开挖顺序自边坡顶部开始，顺地形向下，保证水流畅通即可。

开挖土料运至上游右岸弃渣场，平均运距1.0km。

石方采取深孔梯段微差爆破分层开挖，分层高度7.5～10m，钻孔以CM-351高风压钻机为主，QZJ-100B支架式钻机为辅；边坡和拱座采取三向预裂爆破，预裂深度按上、下游边坡马道高程控制，钻孔采用QZJ-100B支架式钻机。

炸药选用乳化炸药，爆速≥3600m/s，猛度≥13mm，殉爆距离≥4cm。

起爆器材选用1~20段电雷管，导爆管，1～10段非电雷管，高爆速导爆索，少量火雷管、导火索。

工作面出渣采用1.6m3液压反铲配20t自卸车，转渣采用1.6m3液压反铲和D85推土机，河床石渣清理采用1.6m3反铲配20t自卸车运输。

4.2.1左坝肩开挖

（1）、溜渣槽布置

左岸坝肩▽578.5m以下边坡陡峭，无法布置施工道路，为解决出渣问题，拟设置溜渣槽。

溜渣槽布置在坝轴线处的现有交通桥左岸桥头对应位置，设置高程▽494.5m～▽578.5m，为梯形断面，底宽4m，两侧坡度1:

0.5。

（2）左坝肩石方开挖施工方法

左坝肩布置3条施工道路，一条至缆机平台，一条至▽578.5m，一条为至上游围堰堰顶的道路。

结合施工道路将左坝肩分成2个区施工，以▽578.5m为界分成上下两个区。

▽578.5m以上结合马道布置，按照9m的梯段高度进行开挖，开挖出渣采用反铲和推土机进行转渣，利用▽578.5m的道路采用反铲配20t自卸汽车出渣。

▽578.5m以下由于边坡陡峭，无法布置施工道路，考虑采用设置溜渣槽转渣，溜渣槽高程为▽494.5m～▽578.5m，每个梯段的渣料采用反铲和推土机转至溜渣槽，在边坡底部采用反铲配20t自卸车出渣。

4.2.2右坝肩开挖

右坝肩布置4条施工道路，一条至缆机平台，一条至▽578.5m，一条至▽542m，一条为至上游围堰堰顶的道路。

结合施工道路将右坝肩分成3个区施工，以▽578.5m和▽542m为界分成上中下三个区。

▽578.5m以上结合马道布置，按照9m的梯段高度进行开挖，开挖出渣采用反铲和推土机进行转渣，利用▽578.5m的道路采用反铲配20t自卸汽车出渣。

▽578.5m至▽542m之间的开挖，按照9m～9.5m的梯段高度进行开挖，开挖出渣采用反铲和推土机进行转渣，利用▽542m的道路采用反铲配20t自卸汽车出渣。

▽542m以下开挖，按照9m～9.5m的梯段高度进行开挖，开挖出渣采用反铲和推土机进行转渣，利用沿江边布置的▽500m的道路采用反铲配20t自卸汽车出渣。

4.2.3坝基开挖

坝基开挖在坝肩开挖基本完成时进行，土方采用1.6m3反铲或人工清除，石方采取深孔梯段微差爆破，梯段高度8m，边坡采取预裂或光面爆破（开挖厚度较大处边坡采取预裂爆破，开挖厚度较薄处边坡采取光面爆破），预裂深度按马道分层高度控制，光面爆破深度同梯段高度，钻孔采用QZJ-100B支架式钻机；出渣道路从上游围堰堰顶左右侧各修筑一条道路至基坑，与现有沿江边布置的道路相接，采用反铲配合自卸汽车运至渣场。

4.2.4灌浆洞、排水洞和传力洞开挖

本工程洞挖包括灌浆平洞、排水平洞开挖、传力洞开挖以及煤洞开挖。

开挖总工程量17426m3，其中灌浆、排水平洞开挖9075m3，传力洞开挖6887m3，煤洞开挖1500m3。

洞室开挖与大坝开挖的协调：

在大坝开挖至相应高程的洞口位置时，先将洞口开挖成型，并作喷锚支护等安全处理，继续进行大坝开挖。

2008年主汛期（5～9月），河床与导流洞过流，大坝混凝土暂停浇筑，开始坝肩各类洞室开挖。

5、爆破设计方案

大坝开挖施工爆破参数，结合其他工程的施工经验和该工程地质情况，首先在开挖区域内选择具有代表性部位做爆破试验，得出下述几种类型的爆破参数，正式开挖将根据爆破试验成果调整，并报送贵部批准后使用。

爆破作业按照施工进度安排，先现场踏勘，测量爆破范围，熟悉大致地形，完成爆破设计，待完成审批程序后，通知施工现场放点标识。

钻孔后，验孔，用废旧编织袋保护孔口，防止浮渣、杂物掉落孔内。

然后安排装药，炮孔孔口堵塞、联网、警戒，听从爆破指挥所要求进行爆破作业。

5.1爆破参数选择

5.1.1梯段爆破

本工程梯段高度一般为8～9m。

采用CM-351钻机和QZJ-100B型快速钻造孔，钻孔角度75度～90度，按地质情况选择微差挤压或松动爆破，爆破器材采用非电雷管、电雷管、导爆管、导爆索、乳化炸药等。

爆破参数见表6和附图1。

表6梯段爆破参数表

爆破类型

梯段爆破

钻孔设备

CM351

QZJ-100B

钻孔直径（mm）

90

90

钻孔深度（m）

9

9

钻孔角度（度）

90

75

爆孔间距（m）

4

3．5

爆孔排距（m）

3

3

单位耗药量（kg/m3）

0．5

0．5

单孔药量（kg）

54

47

装药结构

人工不耦合装药

人工不耦合装药

药径（mm）

75

70

炸药品种

乳化炸药

乳化炸药

堵塞长度（m）

3～4

3～4

说明：

以上是针对弱风化～微新岩的爆破参数，对于强风化岩石孔排距调整

为4×4m，单耗为0.33～0.38kg/m3。

5.1.2预裂爆破

边坡预裂（光爆）一般采用QZJ-100B型快速钻造孔，孔径为90mm。

对于强风化及断层破碎带，孔距取0.8米，对于弱风化～微新岩，孔距取1.0米，临近预裂孔2～3排孔作缓冲孔，将炸药间断绑在竹条上的不耦合装药，孔底装药量加强到（3～5）Q线，孔口减弱爆破，一般为（0.25～0.5）Q线。

预裂孔底一般不得穿入设计高程，须预留0.5米保护层。

爆破参数见表7和附图2。

表7边坡预裂（光面）爆破参数表

钻孔类型

预裂孔

缓冲孔

钻孔设备

QZJ-100B

QZJ-100B

钻孔直径（mm）

90

100

钻孔深度（m）

坡面长度

坡面长度

孔间、排距（m）

1.0（强风化0.8）

1.6×1.2

单位耗药量（kg/m3）

0.4

线装药密度（g/m）

380～450

单孔药量（kg）

视孔深而定

视孔深而定

装药结构

间断装药

不耦合连续

药径（mm）

32

70

炸药品种

乳化炸药

乳化炸药

堵塞长度（m）

1.5

2～3

5.1.3水平保护层爆破

马道保护层开挖选择QZJ-100B型快速钻、YTP-28或YT-26手风钻造孔，其中水平预裂采用100型快速钻，光面爆破孔采用手风钻，孔径42mm，垂直爆破孔与水平孔之间的距离为0.5～0.8米。

爆破参数见表8和附图3。

表8保护层爆破参数表

钻孔类型

垂直爆破孔

水平光面孔

水平预裂孔

钻孔设备

手风钻

手风钻

QZJ-100B

钻孔直径（mm）

42

42

90

钻孔深度（m）

1.5～2.0

3．0～3.5

8．5～10

孔间、排距（m）

1.5×1.0

0．5

0．8

单位耗药量（kg/m3）

0.4～0.5

线装药密度（g/m）

100

320～380

单孔药量（kg）

1.2～1.5

0．4～0.8

2.9～3.5

装药结构

不耦合连续

间断装药

间断装药

药径（mm）

32

25

32

炸药品种

乳化炸药

乳化炸药

乳化炸药

堵塞长度（m）

0．7

0．5

1．2

5.2爆破振动观测

根据坝肩及坝基不同岩性，每次爆破之前，在距离爆破中心10m、20m、50m处放置振动数字观测仪，根据设计建基面及边坡上的安