第08章 溢洪道开挖与支护正稿Word格式文档下载.docx
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砂浆锚杆支护Ф25,L=8m
8
C25喷护坡砼
460
08.2施工布置
08.2.1施工道路布置
结合溢洪道开挖阶段的划分和施工进度要求，共布置2条主干道路和2条施工支路,另外一条原乡镇公路共有5条施工道路,溢洪道开挖施工道路详见图XYJZ/C7-08-01：
1.上游溢洪道EL247.5m开挖施工道路，担负溢洪道EL248m以上部分的土石方开挖出渣工作。
2.上游溢洪道EL227.5m施工道路，担负溢洪道EL248m～EL227.5m部分的土石方开挖出渣工作。
3.下游溢洪道EL247.5m施工道路，担负溢洪道下游段的EL247.5m以上部分的土石方开挖出渣工作。
4.下游溢洪道EL200m施工道路，担负溢洪道EL248m～EL200m部分的土石方开挖出渣工作。
5.EL170m原乡镇公路，担负溢洪道EL200m以下部分的土石方开挖。
支线设置由主线引接，其高程为边坡设计的马道高程，即自上而下按马道高程形成阶梯平台的布局，其中最高一条汽车出碴线高程定在EL263.5ｍ马道高程，因此其高程以上平台爆破的石碴部分需用挖机翻至该平台出碴。
施工道路开挖要求：
除设计要求外，为满足开挖出渣及坝料运输的要求，施工道路拟按双车道设计、路面宽度7m、路基宽8m，路面为泥结石路面。
道路布置详见施工总平面布置图。
08.2.2风、水、电布置
（1）风：
在溢洪道上下游约228至240高程处各布置一台20m3/min空压机，一台10m3/min空压机作为备用。
（2）水:
左岸在▽270高程建有一个400方容量的生产用水池,生产用水采用3吋主管从水池接引至溢洪道的各工作面。
（3）电：
在溢洪道左侧约▽320高程的山脊上布置一个630KVA变压器，溢洪道工作面的生产用电从变压器接引。
详见施工总平面布置。
施工作业点用“碘钨灯”，照明度满足招标文件技术规范的要求。
考虑夜间施工作业频繁，局部区段安装“小太阳”加强。
4.施工排水
在开挖区坡顶等地修筑排、截水沟，在边坡开挖前或开挖过程中尽快形成排水系统，以防止雨水漫流冲刷边坡。
基础及其它部位如施工场地的周边、施工道路根据开挖地形及边坡保护的实际需要，增设排水沟拦截地表雨水及施工废水。
08.2.3中转料场、弃渣场布置
（1）中转料场
石方利用料堆存于大坝上游左岸石料中转料场（位于大坝上游约0.8km处的乡镇公路左侧的山沟），料场布置1台推土机进行平整维护，并派专人负责指挥。
中转料场布置2盏10KW镝灯照明。
河床部位的石方尽量直接上坝填筑。
（2）弃渣场
弃料场主要有两个,A#弃料场位于坝趾下游约1.3km左岸的山沟即炸药库下方的乡镇公路右侧;
B#弃料场位于距坝趾上游约0.8km的乡镇公路左侧的山沟内即与中转料场同一位置（下层为土方弃料，上层为石方中转料）。
另外，部分土石方开挖料用于填筑砂石料及拌和系统平台，位于大坝下游约300m处。
弃料及石料中转计划：
溢洪道闸室段下游的土方开挖料全部弃往位于下游约1.3km处的A#弃料场或用于填筑砂石料系统平台；
溢洪道闸室段以上的土方开挖料运到上游的B#弃料场；
溢洪道石方开挖料的全部运至中转料场。
08.3开挖程序
根据坝体填筑不同时段的强度要求，溢洪道开挖阶段将紧紧围绕坝体填筑施工。
具体施工时要特别注重各区域、各层施工的合理安排、科学管理，实现多工作面同时作业，确保坝体填筑高峰时段的施工要求。
溢洪道开挖分层见XYJZ/C7-08-01图，分层高度一般为15m。
溢洪道开挖按照“自上而下、先覆盖层后基岩,开挖一层、支护处理一层”的原则进行施工，未完成上一层支护，严禁进行下一步的开挖施工。
步骤为“植被清除→土方开挖→边坡支护→石方开挖→边坡支护”。
根据标书要求，本着均衡生产，控制高峰期开挖强度，保证进度要求的原则，按下列程序组织施工。
08.4施工方法
08.4.1开挖施工技术要求
1.土石方开挖
表层的有机土壤需单独开挖，并运至指定场地堆放，同时做好排水及防止雨水冲刷措施。
土方和残坡积物覆盖层及全风化岩层、岩块及碎石，需开挖清除符合填筑要求，石方开挖作为大坝填筑利用料，要求采用控制爆破按坝体填筑利用料的级配进行开采，并按规划好的堆料场分类堆放。
2.边坡开挖
按设计坡比自上而下进行，高度较大的边坡应采用梯段分层开挖，垂直梯段高度一般不大于15m。
对开挖出露的软弱岩层和构造破碎带应及时按设计要求进行支护等处理，并采取有效的堵、排水措施。
开挖边坡的支护应在分层开挖过程中逐层进行，上层的支护应保证下层开挖安全顺利进行，未完成上层支护，严禁进行下一层开挖施工。
开挖坡面做到平顺，无陡坡、反坡，岩石中的断层、裂隙、软弱夹层局部反坡、凹坑按设计要求处理。
3.建基面开挖
基础建基面采用预留保护层或控制爆破技术进行开挖，严格控制开挖平整度和爆破对保留区岩体的影响。
要求开挖面无陡坡尖角、反坡，倒悬岩体，开挖后的岩石表面应干净、粗糙，岩石中的断层、裂隙、软弱夹层按设计要求处理。
结构面上的破碎和松动岩块、泥土、锈斑等采用人工清除处理。
开挖面不欠挖、少超挖。
4.控制爆破
基础和坡面岩石开挖优先采用预裂爆破和光面爆破技术，对不适合预裂爆破和光面爆爆破的部位，采用预留保护层开挖法。
预裂爆破相邻两炮孔间的不平整度应控制在15cm以内，孔壁表面不产生明显的爆破裂隙，炮孔残留率满足技术规范要求。
5.爆破振动控制
加强爆破震动观测，寻求爆震波在开挖区内传播规律。
加强爆破振动对锚喷支护或现浇混凝土、高边坡的稳定监测工作。
08.4.2开挖施工原则
1.不合格料剔除
溢洪道进入石方爆破开挖前，必须按要求将覆盖层（包括强风化层）剥离干净，经监理工程师验收合格后方可进行石方开采，确保坝体填筑料的质量要求。
2.爆破试验
严格按照“爆破试验大纲”对坝体过渡料、主、次堆石料级配要求进行爆破试验，确定爆破孔网参数。
3.采用控制爆破技术
溢洪道石方开采采用“宽孔距、小底抗线”爆破技术、“微差挤压爆破”技术。
永久边坡和建基面采用预裂（光面）爆破技术、保护层开挖技术等。
爆破参数的选用以确保构筑物的形体质量，减少大块率，满足填筑料的级配要求为原则。
4.确保高边坡的稳定
溢洪道开挖必须遵循自上而下，分层分块控制爆破，严格按照“开挖一层、支护一层”的原则组织施工。
控制爆破规模及单响最大起药量，减少爆破振动的破坏影响。
5.满足填筑料的动态平衡要求
为了减少开挖料的二次周转，提高开挖料的直接上坝率，降低施工成本，溢洪道各开挖阶段的开采强度必须与各阶段坝体填筑强度相协调。
08.4.3土方开挖施工方法
土方采用PC200挖掘机逐层剥离，由20～15T自卸车通过各出碴线出碴，在大坝填筑前，覆盖层土料和部分强风化料运至B#弃料场，大坝填筑开始后，覆盖层土料和部分强风化料运至A#弃料场。
1.植被清理
植被人工进行清理，开挖区内植被清理延伸到离施工图所示最大开挖边线外侧至少5m的距离，树根挖除的范围延伸至离施工图所示最大开挖线外侧3m的距离，同时注意保护清理区域附近的天然植被。
2.表土挖除
按监理指示的表土开挖深度进行开挖，将开挖的有机土壤运至指定区域堆放，防止表土流失。
进行环境保护整体规划，合理使用有机土壤。
3.土方开挖
土方开挖从上至下分层分段进行，用PC200挖掘机逐层进行剥离，施工时随时作成一定的坡势，以利排水，开挖过程中避免工作面内形成积水。
挖机剥离土方，边坡上部坡度留适当修坡余量，再用人工修整。
土方开挖前，为避免开挖边坡受雨水冲刷，在边坡上部设永久性或临时性山坡截水沟。
土方明挖过程中，如出现裂缝和滑动迹象时，立即暂停施工和采取应急抢救措施，并通知监理人。
必要时，按监理人的指示设置观测点，及时观测边坡变化情况，并做好记录。
08.4.4强风化料开挖方法
强风化石方开挖施工在覆盖层剥离后进行，开挖施工前进行必要的地质调查，确定强风化上限（无用层）和下限（利用层），地质情况经过素描，并经监理同意后方可进行强风化料的开挖（剥离）。
强风化料剥离以梯段钻孔爆破为主，爆破石渣由PC400液压反铲配20t自卸车出渣。
在大坝填筑前，运至B#弃料场，大坝填筑开始后，运至A#弃料场。
08.4.5石方开挖施工方法
1.分层厚度：
根据溢洪道马道设置要求，本工程分层厚度确定为15m。
2.分块大小：
分块的大小应确保爆破作业的可操作性和安全性。
分块过大，会增加爆破网络联接难度，一旦爆破失败，处理的工作量较大。
根据以往施工经验，本工程分块大小控制在4500m3左右（长×
宽×
高：
30m×
10m×
15m）。
3.开挖次序：
开挖采取自上而下分层分块梯段爆破。
槽挖部分，各层爆破以中部拉槽爆破后，再向二侧边坡推进，其目的是为了增加爆破临空面，减少爆破振动对开挖边坡的影响。
4.爆破方式：
各分层距永久边坡、水平建基面10m外，均采用“宽孔距、小抵线”控制爆破技术进行深孔梯段爆破。
距永久边坡或水平建基面10m内采用常规深孔梯段爆破，边坡采用预裂（光面）爆破。
水平建基面采用预留保护层开挖。
起爆方式采用排孔（斜线、V型）微差起爆，起爆网络采用毫秒微差塑料导爆管复式起爆网络。
5.钻孔及出渣方式：
石方开挖爆破以阿特拉斯ROCD7钻机造孔为主，手风钻配合。
永久边坡采用中风压潜孔钻在特制的样架上造孔。
水平建基面则根据爆破方式的不同，选用潜孔钻或手风钻钻孔。
爆破石渣装运选用2.8～1.6m3挖掘机配20t自卸车在开挖工作面直接装运。
在大坝填筑前，临时堆放在大坝左岸上游周转料场；
大坝填筑开始后，直接用于坝体填筑。
08.4.6不良地质段施工方法
遇岩石裂隙发育、边坡稳定性差、风化速度快、地下涌水等不良地质地段，施工时需特别小心，采取一切有效措施加以防范和制止，如采用锚杆支护、喷射砼、排堵结合、打孔引流采用小孔径打密孔及减少装药量和单段药量等一系列措施，有效地控制爆破对岩体的破坏影响。
特别是在高边坡开挖区，更需精心施工，每次爆破对钻孔、装药、起爆都必须做好专题设计，同时根据实际情况及时进行锚、喷混凝土支护。
08.4.7爆破试验
为保证火工材料使用安全、爆破安全，减少爆破破坏影响，必须进行对新入库火工材料的性能、各种雷管的延期精度、爆破网络的安全准爆性、选用炸药的猛度与爆力和岩石的可爆性及匹配等一系列爆破试验。
所有各项试验均需经工程师审查。
1.钻孔爆破试验
溢洪道钻孔爆破方案应满足以下要求：
（1）尽量避免爆破石渣对大坝作业面以及邻近作业面施工的干扰。
（2）新鲜岩石爆破块度级配应满足大坝填筑料的级配曲线要求。
（3）强风化下限料和新鲜岩石掺配比例现场爆破试验。
（4）防止爆破振动对溢洪道高边坡的影响。
（5）通过爆破试验确定安全的单响药量（最大段装药量）。
2.钻孔爆破方案的选择
对于上述的要求，我们已有类似工程成功经验，可以通过爆破试验得以解决，对于第
（1）点的要求，可采取顺序微差起爆网络控制爆堆爆落方向，减小石渣滚落和飞石对大坝施工作业面以及邻近作业面施工的干扰；
第
（2）点要求，新鲜岩石爆破块度级配计划安排通过2～3场现场试验，对爆堆进行筛分分析以确定爆破参数；
第（3）点要求，强风化料和新鲜岩石掺配比例现场爆破试验，根据设计掺配要求（强风化下限用量不大于40%）布置孔深，例如孔深为15米，强风化下限料孔深为6米，弱风化料为9米进行布孔，进行2～3场现场爆破掺配试验，但根据现场实际情况，强风化利用层是一个不定值，亦要依据实际情况，采取不同的掺配方案：
强风化利用层较薄，可采用分层开挖，装车掺配，强风层相对较厚，亦适当加大孔深；
第（4）（5）点要求，爆破震动对高边坡的影响，可在以上场次的爆破过程进行爆破振动测量，得出安全的参数和安全的单响装药量。
3.爆破参数试验
（1）试验目的
确定爆破参数（预裂及深孔）；
使爆破取得的石料级配达到设计要求；
尽可能降低爆破振动影响，测得爆破振动传播衰减规律，求出K、α值。
（2）爆破试验参数
爆破方案中的孔网布置、单耗选择和起爆方法及顺序等，应满足标书规定的级配要求及尽量减小爆破振动的作用。
方案的要点为：
①采用的台阶高度为15m。
②正方形或梅花形布孔，便于采用微差顺序起爆法。
③一次爆破中，单响装药量的控制范围。
④起爆爆落方向倾向于上下游，尽量减少两侧的爆落量。
⑤最后一排孔的孔距试验设计为2m，其目的是防止爆破的后拉作用，为下一次爆破保留完整的台阶工作面，使其第一排孔抵抗线均匀和钻孔便利。
预裂孔参数：
孔距1.0m，一次预裂到底，台阶高度15米。
堵塞段长度1.0～1.5米，按线装药密度0.40～0.45kg/m进行试爆。
缓冲孔参数：
缓冲孔设置，其目的在于保护预裂面完整性。
孔距2m，缓冲孔距预裂孔距离为1.2m，与预裂孔平行，也为斜孔。
缓冲孔底部与主爆孔的水平距离为1.2～1.5米，堵塞段长度2.0～2.5米。
主爆孔参数：
孔距为3～3.5m，排距为2.5～2.0m，炸药单耗0.4～0.5kg/m3。
炮孔超钻深度1.0m，堵塞长度2.0～2.5m。
后排孔加密，孔距为2米，目的是防止爆破后拉作用，为下一次钻孔爆破创造良好的工作面。
4.级配筛分分析
爆破试验后，在爆堆取样进行筛分试验，绘出级配曲线，选择与设计相符或相近的级配曲线，对应的爆破方案将作为正式的采用的方案。
5.试验计划工作量
试验次数暂定为2～3次，由于有爆破方案与级配关系的实际经验，可找出满足设计要求的级配曲线的方案。
试验结合溢洪道开挖进行，在台阶形成后进行试验。
6.成果报告
一般情况下，测试成果可在爆破后数小时提供，因此，施工中急需的测值，可随时提供，每次爆破后1至2天内，可提供观测简报，最终的报告将在测试后15天内提供。
报告内容为：
（1）溢洪道爆破试验总结报告；
（2）爆破方案与级配曲线关系报告；
08.4.8现场爆破振速测试
对所采用的爆破方案进行爆破质点振动速度测量，建立爆区振动速度衰减规律的关系式。
V=K（Q1/3/R）α
V——为质点振动速度cm/s，
Q——为单响药量kg，
R——为测点至爆区中心的距离，
K、α——为爆区与地质、地形、爆破方案等有关的系数和衰减指数。
寻找爆破振动波衰减规律就是要通过试验求出爆区的K、α值，建立衰减关系式。
08.4.9爆破参数设计
溢洪道基础、边坡开挖，要求开挖面达到平整、稳定，尽量减少对保留区岩体的破坏影响，石方利用率及块度级配满足设计要求，开挖钻爆施工方案初步为：
边坡采用控制（光面爆破或预裂爆破）爆破，底板建基面采用预留保护层法进行开挖。
主爆孔采用微差爆破，严格控制单响装药。
各种爆破参数设计选择确定后，经现场爆破试验取得成果后报工程师批准后实施。
1.中风压潜孔钻预裂（光面）爆破参数
（1）孔径：
D=100mm
（2）孔距：
a=80～100cm
（3）孔深：
根据台阶高度确定
（4）最小抵抗线：
W=90～120cm
（5）线装药密度：
q=350～450g/m
（6）炸药直径：
d=32mm
（7）不偶合系数：
≥3.1
2.手风钻预裂（光面）爆破参数
D=45mm
a=40～50cm
L=2.5～3.0m
W=50cm～60cm
q=250～350g/m
d=22mm
≥2.0
3.ROCD7钻机梯段爆破参数
钻孔直径：
Φ89mm
钻孔间距：
3.5m～4.0m
钻孔排距：
2.0m～2.5m
梯段高度：
15m
钻孔深度：
16.0m（在预留保护层不超深，按设计深度控制）
钻孔角度：
75～85度
超钻深度：
1.0m
装药结构：
不耦合连续装药
堵塞长度：
2.5m
炸药单耗：
0.4kg/m3～0.5kg/m3
4.缓冲孔爆破参数
缓冲孔设置，其目的在于减少主爆孔对永久边坡的爆破震动影响。
根据爆破规模的需要设置1～3排缓冲孔。
孔距控制在2.0～2.5m，缓冲孔距前排的预裂爆破孔或光面爆破孔距离为1～1.5m，与前排孔平行布置,装药量为主爆孔的60%～70%左右。
5.保护层开挖
①第一层：
对基础岩体1.5m保护层以上部分，采用梯段爆破，炮孔不得穿入距建基面1.5m的保护层范围，炮孔装药直径不大于32mm。
②第二层：
对建基面上1.5m以内的垂直保护层，采用手风钻钻孔，人工装药，火花起爆，炮孔不得穿入距建基面0.5m的范围，炮孔装药直径为不大于32mm，采用单孔起爆方法。
③最后一层炮孔不得穿过建基面，装药直径和起爆方法同第二层。
对于软弱、破碎岩基，最后一层留足20cm的橇挖层。
08.4.10钻孔爆破施工
梯段爆破，钻孔作业与挖运作业平行施工，每个台阶工作面布置2台阿特拉斯露天液压履带钻机完成主爆孔钻孔，YQ-100B潜孔钻专门用于周边孔的光面、预裂孔钻孔。
具体施工程序和施工方法如下：
1.周边爆破孔钻孔爆破施工：
（1）施工程序：
（2）施工方法：
在钻孔前精确测量边坡开挖线，并用红油漆标明开孔孔位，安装定制钢结构钻孔样架，按钻孔角度和方位精确定位，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，先将药卷按设计的间隔装药结构导爆索串联用胶布绑扎在竹片上，然后放入孔内，并用纸团放置在药卷顶部，最后利用钻孔岩屑封堵孔口密实。
2.梯段爆破施工方法：
（1）施工程序
（2）施工方法
每次钻孔爆破前，先将台阶面上的浮渣清理干净，并按设计用红油漆标明爆破孔位，上次爆破石料挖运完成后，应将临空面清理干净，若局部根底较大（底盘抵抗线较大），则采用局部补孔，与梯段爆破一起起爆。
因溢洪道爆破采用孔间微差起爆网络，其起爆网络连接，须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。
08.4.11灌浆平洞开挖
灌浆平洞开挖采用全断面掘进，一次爆破成型。
钻孔机具选用YTP-26气腿钻，出碴采用WJ-1内燃铲运机倒退至洞口装15T自卸车。
开挖顶拱、侧墙、底板采用光面爆破，缓冲孔实施减弱装药，平行孔直眼掏槽，其它孔位按洞挖的一般要求布置，每循环进尺2.0m。
08.5边坡支护
为确保开挖后预留边坡稳定，溢洪道边坡处理按照“开挖一层，处理一层”的原则进行组织施工，开挖一层及时完成该层的边坡支护。
08.5.1锚杆施工方法及程序
锚杆包括随机锚杆和系统锚杆。
随机锚杆孔位由业主、设计、监理和施工各方共同确定，系统锚杆孔位按设计要求布置。
锚杆孔钻孔以气腿钻为主，需要特殊处理地段的加长锚杆（如锚固深度达到6m以上）采用潜孔钻钻孔，钻孔前先行清理开挖爆破后的边坡面，搭好脚手架作业平台，按设计要求及工程师的指示进行测量放样布孔。
每个孔的孔深、孔向和方位角等参数满足设计要求，采用气腿钻或潜孔钻钻孔，钻孔结束后，用风水联合冲洗。
采用先注浆后插杆的方法，注浆管先插入孔底，注入沙浆后慢慢地往外拔，全孔注满后，插入锚筋至设计深度后，进行孔口固定。
但孔较深或孔向大角度朝下时，先插入锚杆及注浆管、排气管，孔口封堵后再进行灌浆，确保全孔灌注饱满密实。
砂浆配合比通过实验确定，并掺适量的速凝剂。
锚杆注浆并达到设计龄期后，按作业分区每300根锚杆抽查三根进行拉拔试验，以评价锚杆的施工质量，写出施工检测成果报告报监理审批。
其施工工艺流程见工艺流程框图如下：
08.5.2喷射混凝土施工方法及程序
边坡混凝土主要有喷素混凝土、喷射钢纤维混凝土、钢筋网喷射混凝土。
1.混凝土喷射施工前的准备工作
（1）施工设备材料需准备就绪并经检查试验符合要求。
（2）坡面冲洗干净，松动浮石清除完毕。
（3）钢筋网按设计间距安装并锚杆连接。
（4）岩面渗水点引导集中外排处理完毕。
（5）安设喷层厚度标志。
2.混凝土喷射施工方法
混凝土由临时拌和站供应，用工程车运至施工现场，利用锚杆支护施工时已搭设的脚手架平台，采用小型混凝土喷射机按湿喷工艺喷射混凝土，喷混凝土厚度由预先埋设的钢筋条控制，必要时采用钻孔法检查其厚度。
需要特殊处理的部位按设计要求挂钢筋网喷射混凝土支护，钢筋网铺设采用人工现场绑扎，钢筋网紧贴岩面（与岩面间隙约3cm），并与锚杆头牢固焊接。
喷射混凝土施工工艺流程图如下。
08.6施工进度安排
08.6.1进度保证措施
（1）配备指挥得力，效率高、应变能力强的项目管理班子，强化管理，充分调动广大职工积极性、自觉性，作为保证工期的组织和思想保证；
（2）科学合理地安排工序，搞好关键工序的管理与施工，提高施工速度；
（3）做好机械设备的用、保、修工作，配足常用易损配件，保证设备正常运转，提高利用率；
（4）抓施工的正规作业、标准化作业，通过合理的施工组织和正确的施工方法来提高施工速度，稳定高产，防止大起大落；
（5）经常检查现场施工进度和面貌，发现问题，及时解决，以免延误工期。
（6）及时科学有效地做好土石方规划及平衡，满足大坝填筑的施工顺序、大坝填筑高峰等的要求。
08.6.2施工进度横道图
溢洪道开挖施工进度计划表
工程项目名称
工程部位
2007年
2008年
9
10
11
12
施工准备
风、水、电准备
项
施工道路开挖
山坡截水沟施工
土方开挖
石方开挖
EL248.6以上
83595
石方洞挖及锚喷支护
EL248.6～227.5
154824
EL227.5以下
146528
边坡锚喷支护
08.7质量、安全保证措施
08.7.1质量保证措施
1.各项目在开工前，根据设计及规范要求编制详细的施工作业指导书，报工程师批准
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