溢流壩消力池基坑開挖施工組織設(shè)計(jì)

1、1 / 11二期基坑開挖施工措施二期基坑開挖施工措施1.1 概述概述1.1.1 地形、地質(zhì)條件地形、地質(zhì)條件大壩壩址在距離花垣縣城 1.5 公里。壩址地形呈“v”型河谷，左岸坡角150400，山頭標(biāo)高 305.4m，右岸坡角 100300，山頭標(biāo)高 326.5m。河床水位229.3m，其水面寬 70m，水深 0.51m，河床左側(cè)基巖裸露，右側(cè)砂卵石覆蓋層厚 2m。壩址區(qū)巖層單一，壩址基巖為奧陶系中統(tǒng)寶塔組中厚層瘤狀泥質(zhì)灰?guī)r。巖層產(chǎn)狀，走向 400500，傾向北西（上游） ，傾角 400500，為橫向河谷，巖石一般較堅(jiān)硬，風(fēng)化較淺，巖溶發(fā)育微弱。壩址斷層一般規(guī)模較小，除壩址下 100m 處 F1

2、斷層外，均為小規(guī)模封閉性斷層，膠結(jié)良好。1.1.2 開挖項(xiàng)目和開挖工程量開挖項(xiàng)目和開挖工程量本工程開挖主要包括溢流壩、消力池、一期縱向圍堰拆除。主要開挖工程量詳見表 5-1。表 5-1 主要開挖工程量部位土方明挖(m3)石方明挖（m3）合計(jì)（m3）溢流壩13000432017320消力池15200480020000小計(jì)282009120373201.2 施工布置施工布置1.2.1 施工道路布置施工道路布置 1、上游下基坑道路從右岸一期上游橫向圍堰，經(jīng)二期上游橫向圍堰背水面修筑一條下基坑道2 / 11路；坡度 8%。2、下游下基坑道路利用尾水永久進(jìn)場(chǎng)公路修筑下基坑開挖、混凝土運(yùn)輸?shù)缆罚黄露?8%

3、。1.2.2 施工供風(fēng)施工供風(fēng)壩基、消力池巖石開挖，主爆孔主要采用 YQ-100A 潛孔鉆鉆孔，淺孔采用YT-28 手風(fēng)鉆輔助造孔，預(yù)裂孔采用 100B 型潛孔鉆造孔；在大壩下游開挖開口線外 30m 左右，左岸中線公路旁布置固定空壓站，對(duì)壩基開挖和廠房開挖供風(fēng)，風(fēng)量 40m3。另備 1 臺(tái) 10m3/min 移動(dòng)式電動(dòng)空壓機(jī)，施工高峰期補(bǔ)充用風(fēng)及其他零星施工用風(fēng)。1.2.3 集水井布置集水井布置在壩基基坑結(jié)構(gòu)線以外的上游側(cè)設(shè)滲水較大處一集水井，集水井?dāng)嗝娉叽鐬?4m2.0m，底部高程為 226.0m；在消力池下游側(cè)設(shè)置一集水井，集水井?dāng)嗝娉叽鐬?4m2.0m，底部高程為 226.0m；并根據(jù)實(shí)

4、際滲水情況開挖截水溝，截水溝與集水井相通。1.2.4 二期基坑開挖棄料處理大壩土石方開挖廢料，經(jīng)上游下基坑道路，塊石運(yùn)至圍堰上游迎水面作護(hù)底，其他廢料用作圍堰背水面加高培厚。1.2.5 土石方平衡溢流壩消力池開挖總計(jì)開挖量約為 37320 m3，開挖料的具體去處為：A、臨時(shí)施工道路填筑，約 10000 m3；B、二期上、下游土石圍堰 15000 m3；C、塊石護(hù)底，約 1000m3；D、一期上游橫向圍堰加高 3000 m3；一期下游橫向圍堰加高培厚 2000 m3；E、其他開挖棄料運(yùn)至指定地點(diǎn)堆放。3 / 111.3 施工程序施工程序壩基開挖總的施工程序是二期圍堰截流施工完畢后，立即修筑下基坑

5、道路，在下游下基坑道路未形成之前，利用上游圍堰施工道路進(jìn)行溢流壩覆蓋層開挖，開挖砂礫石 1.3 萬(wàn) m3，計(jì)劃 15 天完成；隨后進(jìn)行 B7B12 壩段石方爆破開挖，計(jì)劃 21 天內(nèi)完成；石方開挖方量約 4320 m3。溢流壩基礎(chǔ)開挖施工完畢后進(jìn)行消力池覆蓋層及石方爆破開挖，主要利用下游下基坑道路施工。具體施工程序見壩基開挖分區(qū)、分層示意圖 。1.4 施工方法施工方法1.4.1 開挖施工程序開挖施工程序先用挖掘機(jī)至上游一期橫向圍堰背水面降坡修筑下二期基坑道路，后進(jìn)行基坑水上部分覆蓋層開挖，同時(shí)施工截水溝及集水井，確保水下部分開挖時(shí)在積水較小的條件下施工、除渣；最后進(jìn)行 B7B12 壩塊石方爆破

6、開挖及消力池基礎(chǔ)開挖。1.4.2 開挖施工方法1、覆蓋層開挖覆蓋層開挖分層高度 24m，直接采用 1.0m3、0.8m3挖掘機(jī)，ZL50 裝載機(jī)直接挖裝， 15T、12T 自卸汽車運(yùn)輸出渣；不用鉆爆部位的邊坡修整直接采用挖掘機(jī)修坡，裝載機(jī)配合集渣并清理工作面。2、石方開挖石方開挖包括強(qiáng)風(fēng)化、弱風(fēng)化和微新巖石開挖。對(duì)強(qiáng)風(fēng)化層，采用土方機(jī)械直接開挖； 弱風(fēng)化和微新巖石開挖采用鉆爆法；由于本工程開挖深度較淺，為了加快施工進(jìn)度，建議采用阿特拉斯鉆機(jī)或 351液壓鉆機(jī)造孔；若設(shè)備不能按時(shí)到位，可采用 6 臺(tái)手風(fēng)鉆連續(xù)施工，局部孔深較大處輔以 YQ-100A 潛孔鉆鉆孔；爆破時(shí)采用松動(dòng)爆破，少裝藥，多打孔

7、，多分段，控制好單響藥量，總裝藥量。4 / 11石渣采用挖掘機(jī)和裝載機(jī)挖裝， 15T、12T 自卸汽車出渣。鑒于本工程地質(zhì)情況，開挖深度較淺；石方開挖將不預(yù)留 50cm 保護(hù)層，孔底設(shè)柔性墊層處理，減少振動(dòng)對(duì)巖基的破壞。3、齒槽開挖為了保證齒槽巖壁的巖石完整性，齒槽開挖采用預(yù)裂爆破，YQ100B 潛孔鉆造孔，孔深超深 0.2m，孔底設(shè)柔性墊層。4、地質(zhì)缺陷部位開挖采用風(fēng)鎬或液壓反鏟直接挖裝。如需鉆孔爆破時(shí)，采用手風(fēng)鉆造孔，小梯段小孔徑爆破，爆破方向控制與斷層走向一致。1.5 控制爆破控制爆破1.5.1 主要技術(shù)措施主要技術(shù)措施1）根據(jù)竹篙灘水電站前期爆破施工，優(yōu)化鉆爆參數(shù)，爆破試驗(yàn)應(yīng)對(duì)孔網(wǎng)參數(shù)

8、、起爆網(wǎng)絡(luò)、單耗藥量等鉆爆參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以選擇最佳鉆爆參數(shù)。2）對(duì)緊鄰建基面上的梯段爆破，緩沖爆破及微新巖石開挖采用孔間微差爆破。3）邊坡采用預(yù)裂爆破，阻隔爆轟波對(duì)開挖邊坡或建基面的影響；基礎(chǔ)開挖一次性開挖到位。1.5.2 預(yù)裂爆破預(yù)裂爆破（1）孔距：a=（712）D其中 a炮孔孔距（mm） D鉆頭直徑（mm）100B 型潛孔鉆，鉆頭直徑均為 100mm，故 a=（7001200）mm，強(qiáng)風(fēng)化巖石取小值 800mm，微、新巖石取大值 1000mm。（2）線裝藥密度壩基開挖巖石主要為瘤狀泥質(zhì)灰?guī)r，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)裂線裝藥密度為300400g/m，底部 1m 范圍內(nèi)裝藥為上述值的 23 倍。線裝藥密度需

9、根據(jù)試驗(yàn)情況作調(diào)整。5 / 111.5.3 梯段爆破梯段爆破（1）梯段高度 H=510m 左右（2）爆破孔孔距 a=3.04.0m（3）爆破排距 b=1.52.5m（4）超鉆深度 c=0.4m（5）爆破孔孔徑 d=90mm（6）最后一排爆破孔距預(yù)裂面之間的距離為 1.22.5m。（7）單孔裝藥量 QQ=gabH(kg)式中 g巖石爆破單位耗藥量 0.30.40kg/m3。梯段爆破應(yīng)控制單響藥量減少爆破震動(dòng)的不利影響。1.5.3 孔間微差接力起爆網(wǎng)絡(luò)孔間微差接力起爆網(wǎng)絡(luò)梯段爆破網(wǎng)絡(luò)采用孔間微差順序爆破，這種塑料導(dǎo)爆管接力起爆網(wǎng)絡(luò)，能有效地將多孔齊爆變?yōu)閱慰捉恿ζ鸨?，且前爆孔為后爆孔提供新的臨空面

10、，能充分利用爆破能量，爆破時(shí)增加巖石相互之間碰撞次數(shù)，爆破巖塊的塊度小，且具有單段起爆藥量少，能極大減小爆破震動(dòng)對(duì)邊坡的影響?？组g微差網(wǎng)絡(luò)見壩基開挖標(biāo)準(zhǔn)塊爆破網(wǎng)絡(luò)圖 ） 。1.5.4 鉆爆程序鉆爆程序?yàn)榇_保開挖施工安全順利進(jìn)行，保質(zhì)保量完成生產(chǎn)任務(wù)，必須遵照以下圖進(jìn)行開挖爆破施工：清理鉆孔工作面準(zhǔn)確測(cè)放炮孔位置、高程校核孔深鉆機(jī)就位、校核鉆機(jī)就位、校核鉆孔裝藥孔深、孔斜檢查聯(lián)網(wǎng)起爆撤離非施工人員檢查爆破網(wǎng)絡(luò)安全警戒下一層出渣6 / 111.6 二期基坑施工項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃及進(jìn)度控制二期基坑施工項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃及進(jìn)度控制1.6.1 施工項(xiàng)目施工項(xiàng)目（1）右岸一期縱向圍堰的拆除；（2）河床 7 孔溢流壩開

11、挖；（3）消力池開挖1.6.2 施工進(jìn)度控制（1）右岸一期縱向圍堰的拆除 2009 年 2 月 28 日右岸一期縱向圍堰開始拆除，2009 年 3 月 13 日拆除完畢； （2）河床 7 孔溢流壩開挖2009 年 3 月 19 日開始進(jìn)行河床 7 孔溢流壩土石明挖，2009 年 4 月 18 日完成； （3）護(hù)坦及消力池土石方開挖2009 年 4 月 19 日開始進(jìn)行河床 7 孔溢流壩土石明挖，2009 年 6 月 2 日完成。1.6.3 開挖工程強(qiáng)度分析及施工進(jìn)度保證措施1、施工強(qiáng)度分析、施工強(qiáng)度分析根據(jù)二期基坑開挖施工進(jìn)度安排，基坑土石方開挖總方量為 3.8 萬(wàn) m3，施工時(shí)段主要是 20

12、09 年 12 月2009 年 3 月，平均月強(qiáng)度為 9.7 萬(wàn) m3/月。月最高開挖強(qiáng)度 1.38 萬(wàn) m3/月，出現(xiàn)在 2009 年 5 月。 2、施工進(jìn)度保證措施、施工進(jìn)度保證措施（1）科學(xué)的配置開挖設(shè)備資源7 / 11根據(jù)我局新編制二枯施工進(jìn)度計(jì)劃，二期開挖工期非常緊張；為了保證施工進(jìn)度計(jì)劃的完成，將對(duì)開挖設(shè)備資源進(jìn)行科學(xué)配置。（2）管理措施為了二期基坑開挖期間能按期完成計(jì)劃任務(wù)，我局?jǐn)M在如下幾方面著手進(jìn)行工期控制：（1）加強(qiáng)設(shè)備的檢修及保養(yǎng)，為每天的正常施工提供良好的出勤保證；（2）加強(qiáng)人員機(jī)構(gòu)管理，在正常施工時(shí)段期間爭(zhēng)取做到 24 小時(shí)連續(xù)作業(yè)，不浪費(fèi)任何有效施工時(shí)間；（3）提高施

13、工隊(duì)伍員工素質(zhì)，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制，杜絕返工現(xiàn)象的發(fā)生，以加快整體施工進(jìn)度；（4）根據(jù)施工實(shí)際情況，不斷優(yōu)化施工方案，為開挖高峰期創(chuàng)造良好的施工條件。1.7 主要施工設(shè)備配置主要施工設(shè)備配置 根據(jù)施工總進(jìn)度安排，最高月開挖強(qiáng)度 2.85 萬(wàn) m3，開挖需要土石方施工設(shè)備見表 5-3。表 5-3 土石方施工設(shè)備表設(shè) 備 名 稱型號(hào)及規(guī)格數(shù)量（臺(tái)）備 注挖掘機(jī)CAT320 1m32裝載機(jī)ZL50 3m31推土機(jī)D80潛孔鉆100B1手風(fēng)鉆YT286固定式空壓機(jī)4L-20/82電動(dòng)移動(dòng)式空壓機(jī)3L-10/81電動(dòng)自卸汽車15T81.8 施工質(zhì)量保證措施施工質(zhì)量保證措施（1）鉆孔爆破前認(rèn)真進(jìn)行鉆孔爆破的

14、設(shè)計(jì)和試驗(yàn)，優(yōu)選爆破材料和爆破參8 / 11數(shù)，以確保預(yù)裂爆破效果指標(biāo)：炮孔痕跡保存率、平整度、最大外斜值等達(dá)到有關(guān)技術(shù)要求和規(guī)范要求。（2）每次爆破先由技術(shù)部門設(shè)計(jì)爆破鉆孔圖和爆破網(wǎng)絡(luò)布置圖。鉆孔布置圖內(nèi)容包括：爆破部位、爆破起止高程、鉆孔平面布置圖、鉆孔剖面圖、鉆孔直徑、鉆孔角度及設(shè)計(jì)深度、鉆孔孔距及排距、鉆孔編號(hào)、鉆孔個(gè)數(shù)及爆破方量。爆破網(wǎng)絡(luò)圖內(nèi)容包括：爆破網(wǎng)絡(luò)布置圖、爆破方量、單孔裝藥量及總裝藥量、火工材料規(guī)格型號(hào)及用量、最大一次單響藥量、單位耗藥量及線裝藥密度。（3）測(cè)量人員嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖在現(xiàn)場(chǎng)放出孔位，并標(biāo)出孔號(hào)，然后實(shí)測(cè)孔口高程，計(jì)算實(shí)際孔深，交鉆孔人員施工。（4）開挖嚴(yán)格按設(shè)計(jì)參

15、數(shù)施工，特別是預(yù)裂爆破孔斜度要嚴(yán)格控制，采用潛孔鉆造孔時(shí)，要安裝樣架導(dǎo)向，用羅盤儀測(cè)鉆桿傾角，鉆孔角度偏移不超過(guò)1。（5）在壩基開挖過(guò)程中均采用控制爆破技術(shù)，嚴(yán)格控制爆破單響藥量；開挖超欠挖控制在規(guī)定的允許范圍內(nèi)。（6）開挖到位的壩基表面因預(yù)裂造孔設(shè)備限制留下的小臺(tái)階采用風(fēng)鎬鑿除；因爆破震松（裂）的巖石、反坡、倒懸坡、陡坎、尖角等全部清除；結(jié)構(gòu)面上的泥土、銹斑、鈣膜等均清洗干凈；斷層、裂隙、軟弱夾層均清除到施工圖紙規(guī)定的深度。（7）開挖到位的壩基面均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)圖紙要求的巖體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。（10）鉆孔由熟練的技工嚴(yán)格按批準(zhǔn)的爆破設(shè)計(jì)圖操作。炮孔的裝藥、堵塞和引爆線的聯(lián)結(jié)，由經(jīng)考核合格的炮工負(fù)責(zé)，并嚴(yán)

16、格按爆破圖的規(guī)定進(jìn)行，炮孔經(jīng)檢查合格后方可裝藥爆破，以確保鉆孔爆破質(zhì)量。1.9 安全文明施工保證措施安全文明施工保證措施（1）石方開挖制定嚴(yán)格的安全檢查制度，設(shè)立專職的安全檢查人員。一切爆破作業(yè)經(jīng)安全檢查員檢查簽認(rèn)后方可進(jìn)行爆破。（2）參加爆破作業(yè)的有關(guān)人員，必須持證上崗。9 / 11（3）加強(qiáng)對(duì)爆破材料的管理，保證爆破材料在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用等環(huán)節(jié)中安全可靠，防止流失。爆破前，對(duì)爆破器材做外觀檢查，并對(duì)起爆器材抽樣性能檢查，不合格者嚴(yán)禁使用。（4）建立安全警戒、警報(bào)系統(tǒng)，并有明顯的警戒標(biāo)志，要求警戒范圍不小于 500m。在爆破安全警戒區(qū)邊線，由安全人員手持紅旗站崗進(jìn)行警戒，爆破警戒系統(tǒng)采用預(yù)報(bào)（撤離） 、爆破、解除三種警報(bào)信號(hào)形式。嚴(yán)格按規(guī)定的時(shí)間內(nèi)爆破。（5）爆破時(shí)，有關(guān)施工機(jī)械及人員必須迅速撤至爆破警戒范圍以外，對(duì)附近的建筑物及不能撤走的施工機(jī)械設(shè)備采取安全防護(hù)措施。同時(shí)，采用控制爆破，調(diào)整爆破方向，使爆破震動(dòng)危害和飛石得到有效控制。（6）在壩基開挖施工時(shí)，并在危險(xiǎn)施工地段設(shè)安全員，晝夜觀察，一有危險(xiǎn)立即通知有關(guān)人員，撤離危險(xiǎn)區(qū)。（7）認(rèn)真做好開挖棄碴的綜合治理，保證按規(guī)定要求棄碴，嚴(yán)禁