水库边坡开挖施工方法.docx
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水库边坡开挖施工方法
水库土边坡开挖施工法
1概述
本施工法适用于SANTAISABEL清水库的土边坡开挖和支护工程。
2主要工程量
依据水库开挖设计图纸，SANTAISABEL水库和导流明渠的土开挖和支护工程如下：
序号
工作容
单位
工程量
备注
1
土开挖
m3
2
开挖
m3
3
喷射砼
m3
4
6m长Ø25锚杆
根
5
7m长Ø51排水管
根
6
Ø6×150×150挂网
m2
3施工布置
施工道路布置：
经SI道路进入SANTAISABEL水库施工现场，在CENTRALSANTAISABEL电厂尾水渠建设临时桥梁，以便施工设备和运输车辆的通行。
道路主要承担开挖过程中机械设备的通行、施工材料的进场和开挖弃料的运输。
施工场地布置：
在水库库区开挖边坡下开阔部位布置作业平台（详见施工平面布置图），包括袋装水泥仓库、小型材料和工具仓库、砂料场存放区、砼拌合站、空气压缩机、发电机、临时炸药库等。
施工用电：
前期施工用电设备有：
砼拌和机、砼喷射机、施工照明、水泵和电焊机等小型设备，采用200KW柴油发电机供电即可满足用电需求。
施工用风：
在SANTAISABEL和右岸布置空压站，使用AtlasXAHS950供风量为27m3/min油动空气压缩机供风，主要为YT-27手风钻、砼喷射机及边坡喷锚前的基础面清理供风。
施工用水：
施工用水由PARACTI河上游供水管道接入到工作面，并在开挖边坡上安置10m3储水罐，从储水罐连接供水支管通过自流式引至各个施工部位。
弃碴处理：
从边坡开挖的土和渣经SI道路运送至1.5KM外的5#弃渣场。
首先将弃渣场需要的弃渣围进行清表，修建临时道路至弃渣场底部，从底部开始按照1:
1的边坡进行分层填筑，土和分区回填，每填筑5米高度设一条马道，并在马道上开挖排水沟。
4开挖及支护施工法
4.1开挖施工程序
4.2
1
2
3
4.3开挖分层
边坡土开挖根据马道高程按每4-5米一个梯段开挖，由KOMATSUPC360履带式反铲挖掘机进行开挖。
开挖由潜钻机或液压钻机配合液压破碎锤式开挖，每梯段高度可根据马道高程按5-9进行松动爆破。
边坡开挖完成后对坡面松散物进行清理、喷砼、挂钢筋网片及锚杆、排水管安装，并在马道顶靠近边坡一侧开挖临时排水沟。
每梯段开挖、支护完成后进行下一循环的施工。
4.4开挖出碴
边坡开挖出的土和渣由反铲弃至下的边坡上，用于施工平台的回填，多余的渣使用装载机装至自卸卡车运至1.5KW外的5#弃渣场。
4.5钻、爆破参数
明挖钻爆破作业采用ATLASCOPCOD7型钻机钻，主爆钻间距为3m、排距为2m、装药量约为0.4kg/m3；边采用欲裂爆破的式，钻间距为1m、抵抗线长度为1m、线装药密度为120g/m；距边1.2m设置拉裂，钻间距为2m。
（详见钻爆破设计图）
爆破装药示意图：
4.6土开挖施工
开挖施工前首先用全站仪进行开挖边线放样，并以木桩喷红漆、小红旗或其他较醒目的标记标示出开挖界桩。
依据测量所放样的开挖界桩等标记，使用熟灰标记出开挖边界线。
并按设计开挖坡度加工直角三角木架，使用水平尺控制开挖坡度。
土开挖每4-5m为一个梯段施工，采用KOMATSUPC360反铲挖掘机从顶部开始往下开挖，将开挖的土弃至边坡底部堆积。
在反铲向边坡底部弃土时，在坡脚部位设置警戒带，并且配置专人在边坡下有车辆通行的地进行交通指挥，有车辆通过时通知反铲停止工作，待车辆或设备通过后再开始工作。
反铲在上部堆土完毕，然后在底部用装载机装弃碴到自卸汽车运至弃碴场平整。
开挖采用爆破式，在测量人员放出位后，钻的位置按爆破设计放样，位时位偏差不得大于15cm，但对因地形影响无法摆放钻机时，可作适当的调整。
爆破由潜钻机或液压钻机配合液压破碎锤式开挖，每梯段高度可根据马道高程按5-9进行松动爆破，爆破完成后再根据爆破高度分层进行开挖、支护。
钻刚开始时对钻向用水平尺及卷尺检测其钻角度，在钻进点至1m时复测一次，保证其钻角度。
每的钻浓度格按爆破设计要求进行，以测量队放样的参考点，以钻进钻杆的长度为比基准控制钻深度。
每次钻完后，用编织袋或其它物体对口进行填堵保护，防止施工时杂物掉入。
岩的装药、连网及爆破作业由爆破工程师进行，每次装药爆破时，现场技术人员记录每次所用爆破材料。
爆破完约15分钟后，由现场安全人员和爆破工程师对现场检测，看是否有拒爆，根据情况，对拒爆采用冲水溶解炸药或是在拒爆旁边加引爆的式处理。
现场安全人员爆破后，对边开挖情况进行检查，发现松动、破碎或不稳定岩体，应通知反铲及时进行处理。
4.7支护作业施工
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
1
2
3
4
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
边坡支护式
边坡开挖支护分为两种形式，在EL1732以上部位喷射砼厚度为5cm，钢筋网片规格为6×300×300mm；在EL1732以下部位喷射砼厚度为10cm（两层），钢筋网片规格为6×150×150mm。
排水管为直径51mm、长度7m的PVC管，间排距均为3m，采用梅花状布置；岩坡面需安装砂浆锚杆，采用8#的螺纹钢筋、长度为6m，间排距均按2.5m，梅花状布置。
EL1732m以上边坡支护
土边坡开挖完成后使用简易的耙子将边坡残留的松散材料清理；边坡开挖完成后若有局部欠挖使用液压破碎锤修整处理，待满足设计开挖线要求后，使用风水枪对坡面进行清理，清除残余的屑。
边坡清理完成后首先在坡面上安装钢筋网片，网片规格为6×300×300mm，使用砼垫块将网片垫起，距离坡面2cm的保护层，并安插钢筋与网片绑扎牢固。
按照1.5×1.5梅花状在坡面上安插钢筋，钢筋漏出坡面长度为5cm，以控制喷射砼的厚度，然后喷射5cm厚强度28Mpa的喷射砼（选用干喷或者湿喷两种式）。
待喷射砼凝固后开始进行锚杆和排水的钻，使用ATLASCOPCOD7型钻机钻。
岩坡面需安装砂浆锚杆，锚杆为长6m的8#（Ø25）螺纹钢筋，间排距为2.5m，梅花型布置。
锚杆垫板在锚杆安装、注浆完成，砂浆初凝后安装。
排水为7m长Ø51mmPVC管，排水管需外露岩面5cm。
排水管插入洞岩体部位需在管壁钻，钻间隔为20cm、径5mm，形成花管，然后在外侧包裹一层土工布，使用扎丝绑扎牢固。
排水管安装完成后在口使用砂浆封堵，防止漏水。
EL1732m以下边坡支护
边坡开挖完成后使用若有局部欠挖使用液压破碎锤修整处理，待满足设计开挖线要求后，使用风水枪对坡面进行清理，清除残余的屑。
边坡清理完成后首先按照1.5×1.5梅花状在坡面上安插钢筋，钢筋漏出坡面长度为10cm，以控制喷射砼的厚度，然后喷射5cm厚强度28Mpa的喷射砼（选用干喷或者湿喷两种式）。
待喷射砼凝固后开始进行锚杆和排水的钻，使用ATLASCOPCOD7型钻机钻。
岩坡面需安装砂浆锚杆，锚杆为长6m的8#（Ø25）螺纹钢筋，间排距为2.5m，梅花型布置。
在锚杆安装完成后安装钢筋网片，网片规格为6×150×150mm，网片紧贴喷射砼面，并钢筋绑扎牢固。
锚杆垫板在锚杆安装、注浆完成，砂浆初凝后安装，将锚杆垫板应压在钢筋网片之上，以固定钢筋网片。
排水为7m长Ø51mmPVC管，排水管需外露岩面5cm。
排水管插入洞岩体部位需在管壁钻，钻间隔为20cm、径6mm，形成花管，然后在外侧包裹一层土工布，使用扎丝绑扎牢固。
排水管安装完成后在口使用砂浆封堵，防止漏水。
在喷射第二层砼前，对排水管管口作保护，以免喷射砼时堵塞排水。
喷射时将露出砼外的5cm长钢筋完全覆盖，达到喷射要求的厚度。
4.6.1喷射混凝土作业
水库边坡的喷射砼采用干喷法或湿喷法，由布置在坝顶的砼搅拌机按批准后的混凝土配合比进行配料。
干喷法是将水泥、砂和料在砼拌和机拌合好后由装载机运送至喷锚机处，在喷枪口连接水管添加水和速凝剂；湿喷法是将水泥、砂、料以及水减水剂在砼拌和机拌好后由装载机运送至喷锚机处，在喷枪口添加速凝剂。
原材料：
水泥使用COBOCEIP-40水泥，砂骨料使用COLOMI当地生产的砂骨料，由WilsonMotañoTapia料厂生产。
外加剂：
减水剂选用SikamentN330，速凝剂选用SigunitL22。
配合比：
请见附件28Mpa干喷和湿喷法砼配合比。
干喷法喷射砼程序：
湿喷法喷射砼程序：
砼拌合时各种原材料的称量使用体积法，即按照配合比中各种原材料的用量，按照各种原材料的容量换算成体积，现场制作木盒子来计量每次拌合砼时各种原材料的用量。
并且在拌合机旁放置1000kg的计量称随机进行检查。
速凝剂的计量按照流量和砼喷射机的喷射能力来进行重量抽查。
喷射砼作业
Ø喷射混凝土时，应按分段、分片由下而上顺序进行，每段不超过6m。
Ø喷射作业时，喷嘴要垂直受喷面做反复缓慢均匀的螺旋形运动（直径30cm－50cm），喷嘴与受喷面保持一定的距离，一般取1.0-1.5m左右。
喷射机压力不小于5MPa。
Ø清理岩面后，如有大面积的凹面，应先进行凹面补平，保证每层喷射厚度一致均匀。
Ø如岩破碎重，喷射混凝土的附着能力差，喷第一层时，应使用加大速凝剂掺量的水泥砂浆，并适当减小喷射机的工作风压，以便形成初喷壳，为后续喷射提供底层。
Ø根据喷射部位选定合适的高压风压力和一次喷射厚度，使边坡回弹量计划控制在10%左右；喷射混凝土表面平整密实，无裂缝脱落现象，达到设计要求。
Ø突然断料时，喷头应迅速移离喷射面，禁用高压气体冲击尚未终凝的混凝土，喷射工作结束后要认真清洗喷嘴。
Ø喷射混凝土终凝2h后应进行湿润养护。
4.6.2锚杆施工法
边坡设计锚杆为下倾角，角度为10°，深度为6米，锚杆直径为25mm，钢筋材料要求为G60的钢筋，安装锚杆时采取后注浆施工的法。
后注浆施工工序：
钻
钻前测量根据锚杆间距，锚杆设计角度放样锚杆位置，并标注记录距，角度等。
使用ATLASCOPCOD7型钻机进行造，造过程中随时检查调整距角度，符合设计要求。
锚杆直径Ø25mm，径Ø76mm。
清
钻完成后用高压风、水联合清洗，将松散岩粉粒和积水清除干净；如果不需要立即插入锚杆，口应加盖或堵塞予以适当保护，在锚杆安装前应对钻进行检查以确定是否需要重新清洗。
锚杆安装
锚杆安装前先检查加工好的锚杆是否具备设计要求标准，锚杆长度为6m，材料必须符合设计的G60#8的棒材。
锚杆末段必须具备良好的Ø23mm×150mm的丝杆。
在锚杆上每隔2.5m焊接Ø6mm架立钢筋，以保证锚杆在中始终处于中心位置。
锚杆加工图
注浆
浆液配比详见附件。
首先安装锚杆，然后将注浆管插入底，注入浆液的过程缓慢向外抽出，保证注浆充分包裹锚杆，待口有浆液溢出，证明浆液充足。
注浆完成后使用扭力扳手机械转动锚杆，使水泥浆能与锚杆充分黏合。
注浆完成后待达到初期强度，安装锚杆垫板、垫片和螺母并使用扭力扳手加紧螺母。
4.6.3排水管施工法
排水在第一层喷射砼和钢筋网片安装完成后进行，首先使用ATLASCOPCOD7型钻机钻，钻径76mm，钻深度7m。
排水管采用Ø51mm长度7m的PVC管材，在PVC管壁上间隔20cm钻Ø6mm的，形成花管，然后在外侧包裹一层土工布，使用扎丝绑扎牢固。
安装排水管外露坡面5cm，完成后排水管口用适当材料保护，避免在喷射第二层砼时堵塞排水管。
4.8爆破安全
1
2
3
4
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.7.1爆破振动控制
4.7.1.1爆破振动波的规律
炸药在岩土介质中爆炸，其释放的一部分能量以波动形式沿地面传播，形成了爆破的地震效应，振动速度计算公式如下：
式中：
R－建筑物距爆破点距离，m；
Q－炸药量（齐爆时为总装药量，延迟爆破时为最大段装药量），kg；
υ－地面质点峰值振动速度，cm/s；
K－与爆破点至计算点间的地形、地质条件有关的系数和衰减系数。
根据现场实际情况，水电站和发电厂房地面质点峰值振动速度V值取0.5，K值可以通过爆破试验取得。
4.7.1.2降低爆破振动的技术措施
采用毫秒延期爆破，限制一次爆破的最大用药量。
被保护建筑物的允临界振动速度V确定后，即可根据下式计算一次爆破最大用药量。
当设计药量大于该值而又没有其他降振措施时，则必须分次爆破，控制一次爆破的炸药量。
将一次爆破药量分成多段毫秒延期起爆，使得爆破振动速度峰值减小为受单响最大药量控制，这样，一次爆破规模可扩大很多倍而不会产生超强振动。
采用毫秒延期爆破，使得先爆炮产生的振动波与后爆炮的振动发生相互干扰或峰值不能叠加而错开，导致爆破产生的最大峰值减小。
在建筑物附近进行爆破时，应进行爆破振动监测，以掌握这些设施在爆破振动作用下的受力状况，为安全核算提供较为准确的依据。
这不仅有助于及时调整爆破参数，确保被保护物的安全。
4.7.2爆破警戒与信号
爆破工作开始前，必须确定危险区的边界，并设置明显的标志。
地面爆破应在危险区的边界设置岗哨，使所有通路经常处于监视之下。
每个岗哨应处于相邻岗哨视线围之。
爆破前必须同时发出音响和视觉信号，使危险区的人员都能清楚地听到和看到。
应使全体职工和附近居民，事先知道警戒围、警戒标志和声响信号的意义，以及发出信号的法和时间。
第一次信号--预告信号。
提前30分钟发出，所有与爆破无关人员应立即撤到危险区以外，或撤至指定的安全地点。
向危险区边界派出警戒人员。
第二次信号--起爆信号。
确认人员、设备全部撤离危险区，具备安全起爆条件时，准发出起爆信号。
根据这个信号准爆破员起爆。
第三次信号--解除警戒信号。
未发出解除警戒信号前，岗哨应坚守岗位。
除爆破工作领导人批准的检查人员以外，不准任人进入危险区。
经检查确认安全后，准发出解除警戒信号。
4.7.3 爆破后的安全检查和处理
爆破后，爆破员必须按规定的等待时间（15分钟）进入爆破地点，检查有无冒顶、危、支护破坏和盲炮等现象。
爆破员如果发现冒顶、危、支护破坏和盲炮等现象，应及时处理，未处理前应在现场设立危险警戒或标志。
只有确认爆破地点安全后，经当班爆破班长同意，准人员进入爆破地点。
每次爆破后，爆破员应认真填写爆破记录。
5施工机械及人员配置。
1
2
3
4
5
5.1施工机械配置
序号
设备名称
型号
单位
数量
序号
设备名称
型号
单位
数量
1
空压机
27m3
台
1
7
推土机
SD22S
台
1
2
喷锚机
TK600
台
1
8
注浆机
GE20
台
1
3
液压钻机
D7
台
1
9
装载机
CLG856
台
1
4
发电机
200KW
台
1
10
自卸汽车
15T
辆
2
5
液压锤
CAT
台
1
11
砼拌合机
350L
台
1
6
反铲
PC360
台
1
12
5.2施工人员配置
序号
工种名称
单位
数量
序号
工种名称
单位
数量
1
中管理工长
名
2
6
自卸汽车司机
名
2
2
液压钻机操作手
名
1
7
装载机操作手
名
1
3
空压机工
名
1
8
电工
名
1
4
反铲操作手
名
1
9
喷锚工
名
2
5
推土机操作手
名
1
10
普工
名
8
合计
20
升级会员 