毛壩關(guān)大壩標(biāo)土石方開挖及支護(hù)

1、第六章土石方開挖及支護(hù)工程概述基本條件本標(biāo)段擋水建筑物為碾壓砼拱壩，壩址處為“V型“河谷，基巖裸露。兩岸地形陡峭，無過河道路，岸坡不具備修筑出渣道路的條件，漁紫公路沿壩頂高程從壩肩通過，場(chǎng)外交通比較便利。主要工程量本標(biāo)段開挖及支護(hù)主要工程量包括：土方明挖41498m3，石方明挖118182m3，石方洞挖5078m3，邊坡混凝土噴護(hù)1087m3，系統(tǒng)錨桿1798根（22,L=3.5m）,護(hù)坦部位錨桿364根（25,L=4.0m）,錨筋樁（325,L=8.0m）111根，錨筋樁（328,L=15.0m）38根。施工特點(diǎn)壩基開挖時(shí)間短,開挖強(qiáng)度高,難度大；由于場(chǎng)地狹小,各部位及工序之間施工干擾大,且

2、施工安全問題比較突出,施工機(jī)械設(shè)備避炮困難；前期開挖時(shí)段處在主汛期,從左岸通往右岸施工區(qū)沒有過河橋,機(jī)械設(shè)備原材料過河運(yùn)輸比較困難；由于岸坡陡峭,施工道路修筑難度很大。6.2施工布置毛壩關(guān)水電站壩基開挖平面布置見圖MB/C-II-6-1施工道路場(chǎng)外交通以漁紫公路為主要道路。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，I標(biāo)已形成的漁紫公路至引水隧洞進(jìn)口部位施工道路，漁紫公路至導(dǎo)流泄洪洞出口部位施工道路可以繼續(xù)使用。621.3在右岸沿398m高程由壩址向上游修筑一條通往1#渣場(chǎng)的施工道路，路寬6.07.0m,碎石路面，做為右岸邊坡開挖的出渣道路；在398m道路端部沿右岸邊坡向下游修筑一條臨時(shí)簡(jiǎn)易道路至450.0m高程平臺(tái)，然后

3、按“之”字形向上游修筑至開挖區(qū)內(nèi)，路端高程控制在490.0m高程左右，坡度2025%,路寬4.0m，碎石路面；在開挖施工過程中，隨開挖面下降修筑臨時(shí)性施工支路若干。在河床左岸從上游圍堰至下游圍堰修筑一條施工道路，路端高程控制在395.0m高程左右，做為左壩肩開挖的出渣道路，路寬7.0m,碎石路面，路端高程隨開挖逐漸下降。在上游圍堰上游部位修筑一座簡(jiǎn)易過河橋，橋?qū)?.0m,長12m，兩跨,鋼木結(jié)構(gòu),引橋?yàn)槁访?以減小橋梁規(guī)模,便于施工,兩岸分別同場(chǎng)內(nèi)施工道路相連通。截流后,從下游圍堰左側(cè)按“之”字型向基坑內(nèi)修筑一條施工道路,并通過導(dǎo)流洞出口明渠交通橋同已形成的施工道路相連通,路寬6.07.0

4、m,碎石路面，路端高程367.0m，做為基坑開挖的出渣道路。風(fēng)、水、電布置施工用風(fēng)：由于兩壩肩385.0m高程以上石方開挖處于主汛期，開挖時(shí)間較短，且無過河道路，石方開挖工程量大部分在右岸坡，為了加快開挖進(jìn)度，保證工期要求，采用在導(dǎo)流洞出口上游漁紫公路右側(cè)的平臺(tái)處設(shè)置集中供風(fēng)站，向兩壩肩開挖部位供風(fēng)，考慮到風(fēng)管送風(fēng)距離較長，風(fēng)壓損失較大，空壓機(jī)的配置也相應(yīng)加強(qiáng)，配置4臺(tái)25m3/min電動(dòng)空壓機(jī)，4臺(tái)12m3/min移動(dòng)式空壓機(jī)。右岸用風(fēng)采用鋼纜索（120m跨度）懸掛拉到右岸向施工區(qū)供風(fēng)，風(fēng)管直徑120mm,長度200m,在右岸開挖施工前期，采用4臺(tái)3.0m3/min油動(dòng)空壓機(jī)供風(fēng)；左岸供風(fēng)管

5、路沿漁紫公路右側(cè)通至開挖區(qū)，風(fēng)管直徑80mm，長度100m,施工時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，可將12m3/min移動(dòng)式空壓機(jī)布置于左壩肩附近。385.0m高程以下基坑石方開挖施工時(shí)，兩壩肩石方開挖已基本完成,可繼續(xù)使用該站供風(fēng),移動(dòng)式空壓機(jī)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件,可移至開挖區(qū)附近供風(fēng)。施工用水：施工用水主要為洞挖施工和砼噴護(hù)施工用水，考慮在右岸510m高程修建10m3高供水池一個(gè)，左岸漁紫公路左側(cè)設(shè)置10m3水箱一個(gè)，通過多級(jí)泵由河邊抽水至水池和水箱內(nèi)，采用自流方式向各工作面供水。施工用電：利用系統(tǒng)供電設(shè)置的配電箱，接至各用電部位。施工纜索由于開挖施工前期仍在主汛期，受河水影響較大，架設(shè)高等級(jí)過河橋即不經(jīng)濟(jì)又不現(xiàn)

6、實(shí)，加之開挖支護(hù)施工工程量較大，強(qiáng)度高，工期緊迫，為了保證開挖進(jìn)度，滿足施工需要，在導(dǎo)流洞出口上游漁紫公路右側(cè)427.0m平臺(tái)向右岸450.0m平臺(tái)架設(shè)一條運(yùn)輸鋼纜索（跨度180m），做為原材料、燃油、砂石料、鋼筋、水泥等物資的運(yùn)輸通道；另外，由左岸427.0m平臺(tái)向右岸開挖區(qū)下游側(cè)架設(shè)一條風(fēng)管鋼纜索（跨度150m）。以上纜索均采用錨桿基礎(chǔ)，對(duì)于風(fēng)管纜索只設(shè)置承載索，采用普通鋼絲繩（直徑20mm）,風(fēng)管通過套環(huán)同承載索相連接；對(duì)于運(yùn)輸纜索，由于每次運(yùn)輸物資重量較小，采用26mm普通鋼絲繩做為承載索，采用20mm普通鋼絲繩作為牽引索，在右岸450.0m平臺(tái)設(shè)置一臺(tái)5T卷揚(yáng)機(jī)（錨桿基礎(chǔ)）作為牽引裝

7、置。6.3施工方案按照先兩岸后河床的開挖程序，先進(jìn)行兩岸坡壩肩開挖，邊坡部位分層開挖，分層支護(hù)，在永久邊坡部位進(jìn)行斜坡預(yù)裂爆破，水平建基面預(yù)留1.5m保護(hù)層。邊坡開挖石渣通過人工或機(jī)械翻碴至河床兩岸，由1.2m3反鏟或裝載機(jī)配合15T自卸汽車運(yùn)輸至指定碴場(chǎng)；河床水面高程以下覆蓋層采用1.2m3反鏟配合15T自卸汽車分層進(jìn)行開挖，石方開挖采用手風(fēng)鉆及潛孔鉆造孔，結(jié)合覆蓋層開挖自上而下分層進(jìn)行。左岸由2臺(tái)1.2m3反鏟配合46臺(tái)15T自卸汽車出碴，右岸邊坡由3臺(tái)1.2m3反鏟配合1臺(tái)YT220推土機(jī)翻碴，2臺(tái)1.2m3反鏟（為翻碴部位的反鏟出碴時(shí)不翻碴）及1臺(tái)ZL-50裝載機(jī)配68臺(tái)自卸汽車出碴。

8、6.4施工方法土方開挖兩岸邊坡（左岸400高程以下）土方開挖主要采用1.2m3反鏟自上而下逐層進(jìn)行翻碴，分層厚度3m,然后通過河床兩岸施工道路由1.2m3反鏟及ZL-50裝載機(jī)裝碴，15T自卸汽車運(yùn)輸至指定碴場(chǎng)；河床基坑覆蓋層開挖，采用1.2m3反鏟挖裝，15T自卸汽車運(yùn)輸，逐層向下開挖，分層厚度3m，對(duì)于河床覆蓋層內(nèi)的大塊孤石采用手風(fēng)鉆進(jìn)行解小。石方開挖兩岸邊坡采用自上而下分層開挖的方法，右岸邊坡480.0m高程以上采用手風(fēng)鉆造孔，按3.04.0m一層進(jìn)行鉆爆，以人工翻碴為主，385V480m區(qū)間，采用100型潛孔鉆及液壓鉆造孔爆破，2m3反鏟配合推土機(jī)翻碴至河床，開挖分層厚度810m,設(shè)計(jì)

9、邊坡輪廓面采用斜坡預(yù)裂爆破技術(shù)施工，預(yù)裂深度816m。翻至河床邊的石碴由反鏟及裝載機(jī)裝碴，15T自卸汽車運(yùn)至指定碴場(chǎng)。該部位開挖強(qiáng)度高，工期緊，石方鉆孔及翻碴為控制性項(xiàng)目，土方翻運(yùn)及土石方出碴可穿插進(jìn)行，不占直線工期，為保證工期要求，配備6臺(tái)100型潛孔鉆，1臺(tái)液壓鉆造孔，3臺(tái)1.01.2m3反鏟配一臺(tái)推土機(jī)翻碴至河床。左岸坡（385m以上）主要為石方開挖，工程量約18000m3。由于地形條件限制，大型鉆爆開挖設(shè)備無法使用，為減少人工扒碴量，考慮先開挖溜碴槽，然后采用手風(fēng)鉆鉆孔，34m一層，從上向下開挖，約1114層。溜碴槽平面尺寸按離設(shè)計(jì)邊坡2.0m,上下游方向?qū)?.0m,梯形喇叭口形狀布置

10、，采用簡(jiǎn)易80型潛孔鉆造孔，分10m、15m兩層開挖,第一層開挖完成后,由25T吊車將簡(jiǎn)易潛孔鉆吊至417m高程平臺(tái)，再向下鉆爆第二層402m高程。402m高程以上爆破后石碴主要通過溜碴槽滑落至河床邊，剩余少量石碴人工扒至河床，385V402m高程區(qū)間由反鏟翻碴及裝運(yùn)，配合15T自卸汽車出碴。開挖時(shí)間為2001年10月10日至10月31日，平均開挖強(qiáng)度為818m3/日，開挖采用斜坡式分層，由于左岸坡地地形陡峭，大部分石碴可在爆破時(shí)直接經(jīng)溜碴槽落入河床，小部分石碴由人工翻下，以保證工期要求。壩基（363V385m，含護(hù)坦）石方開挖28606m3，在11月5日截流后，石方按3.06.0m一層分層下

11、降，石方開挖滯后砂礫石開挖12層，采用反鏟配合15T自卸汽車出碴，包括保護(hù)層開挖共分8層，由于右岸368.42m高程灌漿洞長75m,為控制性項(xiàng)目，按單循環(huán)進(jìn)尺2m，每日兩個(gè)循環(huán)計(jì)算，該隧洞開挖工期約20天，計(jì)劃基坑開挖于12月5日開挖至367.5m高程，隨即進(jìn)行灌漿洞開挖，12月31日前基礎(chǔ)驗(yàn)收交面，石方開挖最高強(qiáng)度為800m3/日，強(qiáng)度較低，可以保證按工期要求完成。至建基面預(yù)留1.5m保護(hù)層，保護(hù)層開挖采用YT-28手風(fēng)鉆造孔，小梯段微差爆破，底部水平預(yù)裂一次開挖到位，對(duì)于軟弱破碎基巖留足2030cm的撬挖層人工撬挖。護(hù)坦部位靠左岸提前開挖到位，寬度15m，以保證高架門機(jī)按期安裝運(yùn)行。在斷層

12、破碎范圍內(nèi)采用手風(fēng)鉆造孔，延長藥包，小梯段毫秒微差爆破，周邊采用光面爆破，主爆孔藥卷直徑32mm,光爆孔藥卷直徑25mm,裝藥密度60120g/m,局部采取人工撬挖的方法開挖。壩基開挖分層詳見MB/C-II-6-02，保護(hù)層開挖鉆孔布置及典型爆破鉆孔布置見圖MB/C-II-6-03，石方開挖工藝流程見圖6-4-1石方開挖施工工藝流程圖邊坡噴錨施工圖6-4-2開挖初擬爆破參數(shù)見圖MB/C-II-6-03，在施工中通過試驗(yàn)不斷調(diào)整。石方洞挖本標(biāo)段石方洞挖工程量較小，主要為6條灌漿洞和一條防滲墻洞身開挖，石方洞挖工程量為5078m3。灌漿洞為3.3X4.1m的城門洞，左右壩坡共6條，總長240.33

13、m,在洞臉部位邊坡開挖支護(hù)完成后，隨即進(jìn)行洞身開挖，均采用YT-28手風(fēng)鉆造孔，全斷面掘進(jìn)，人工裝運(yùn)至手推車內(nèi)倒于河床內(nèi)，由ZL-50裝載機(jī)配合15T自卸汽車出碴，在施工中要協(xié)調(diào)好同壩基施工的干擾，保證施工過程中的安全，鉆孔布置及爆破參數(shù)詳見圖MB/C-II-6-04，單循環(huán)進(jìn)尺2.02.5m。防滲墻洞挖斷面尺寸為2X17m的矩形，全長50m,自上而下分6層進(jìn)行開挖，I層高度2.0m，II層高度2.0m，IIIIV層高度3.5m，VVI層高度3.0m,第I層開挖斷面尺寸2X2m,全斷面掘進(jìn)，單循環(huán)進(jìn)尺1.52.0m,采用YT-28手風(fēng)鉆造孔，非電毫秒導(dǎo)爆管爆破，人工裝碴至手推車運(yùn)至洞外,第II

14、VI層采用打斜孔分段爆破的方法進(jìn)行，洞壁部位采取預(yù)裂爆破技術(shù)施工，單循環(huán)4.86.0m,第I層開挖完成進(jìn)行危石處理和支護(hù)后,再依次進(jìn)行第IIVI層開挖,施工過程中對(duì)兩側(cè)巖壁及時(shí)進(jìn)行清理和支護(hù),如遇斷層破碎帶采取安裝型鋼對(duì)撐的方法進(jìn)行加固。防滲墻洞身開挖分層及鉆孔布置、爆破參數(shù)見圖MB/C-II-6-0506。邊坡及基坑排水在永久邊坡開挖前,先期進(jìn)行邊坡上部的截水溝開挖,利用截水溝將雨水引至開挖區(qū)以外位置,保證雨水不回流至開挖區(qū),以防止雨水漫流沖刷邊坡,影響邊坡穩(wěn)定。基坑排水包括初期排水和經(jīng)常性排水,同時(shí)還包括第二枯水期恢復(fù)施工時(shí)基坑排水。在圍堰合龍閉氣后，由于覆蓋層達(dá)1217m厚，基坑初期排水

15、量相對(duì)較大，覆蓋層開挖前，先由1.2m3反鏟在砂礫層中下挖兩個(gè)集水井，基坑上游兩個(gè)，基坑下游兩個(gè)，深度3.5m，利用3臺(tái)10離心泵、3臺(tái)6離心泵進(jìn)行抽排水，將基坑積水排至上、下游圍堰以外，在水面下降3m以上時(shí)，進(jìn)行基坑覆蓋開挖，在上一層開挖完成后，在原集水井旁邊再開挖一個(gè)相同尺寸的集水井，利用反鏟將水泵移至下一層的集水井內(nèi)，進(jìn)行第二層的基坑抽排水，如此循環(huán)，直至覆蓋層開挖完成。在覆蓋層開挖完成后，基坑內(nèi)的積水已基本排除，基坑進(jìn)入經(jīng)常性排水階段，由于圍堰采用高噴防滲墻，其排水量不大，可在基巖面底部開挖小型集水井，利用3臺(tái)6潛水泵和4臺(tái)2潛水泵，根據(jù)滲水量大小進(jìn)行抽排水。在第二個(gè)枯水期，下游圍堰恢

16、復(fù)后，在基坑下游護(hù)坦部位架設(shè)3臺(tái)10和3臺(tái)6泵進(jìn)行抽排水。支護(hù)施工根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)開挖進(jìn)度，支護(hù)工程應(yīng)隨后緊跟，邊坡出露后及時(shí)進(jìn)行清理、驗(yàn)收、錨桿打安、噴砼。邊坡排水孔施工安排在固結(jié)灌漿后進(jìn)行。系統(tǒng)錨桿采用手風(fēng)鉆造孔，錨筋樁用輕型潛孔鉆或液壓鉆（105鉆頭）打孔，插桿由人工進(jìn)行，注漿采用注漿機(jī)進(jìn)行。噴砼采用濕噴法施工。邊坡支護(hù)施工按圖6-4-1工藝流程進(jìn)行。邊坡清理：邊坡清理由液壓反鏟、人工配合進(jìn)行，清除邊坡表面的巖石塊，并保證大面平整。邊坡系統(tǒng)錨桿：邊坡清理合格后，即可進(jìn)行系統(tǒng)錨桿的施工，按圖6-4-2施工工藝進(jìn)行。邊坡噴砼：噴砼采用砼噴射機(jī)濕噴工藝施噴。每一施噴層按3-5cm厚施噴，直至達(dá)到設(shè)計(jì)厚

17、度。噴砼材料采用現(xiàn)場(chǎng)攪拌機(jī)按設(shè)計(jì)配比配料、拌料，機(jī)口添加速凝劑。施噴之前，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行生產(chǎn)性噴射試驗(yàn)，優(yōu)化噴砼配合比，調(diào)整噴射參數(shù)，以減少回彈，在受噴面上用鋼筋設(shè)立厚度標(biāo)志，控制施噴參數(shù)，具體施工按圖6-4-3施工工藝流程進(jìn)行。驗(yàn)收：首先整理準(zhǔn)備好邊坡噴護(hù)的一切有關(guān)資料，由項(xiàng)目部本工程下屬施工單位初驗(yàn)合格后，再經(jīng)項(xiàng)目部質(zhì)安部復(fù)驗(yàn)，最后由監(jiān)理工程師及有關(guān)單位人員終驗(yàn)并簽發(fā)有關(guān)合格證書。6.5技術(shù)質(zhì)量控制嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求及施工技術(shù)規(guī)范、規(guī)程進(jìn)行施工；施工技術(shù)人員嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，自上而下開挖分層施工，每層邊坡開挖處理到位后及時(shí)施工驗(yàn)收并轉(zhuǎn)序施工；由測(cè)量控制開挖邊點(diǎn)線和高程；應(yīng)用聲波法檢查建基巖的完整性；

18、按照標(biāo)書和規(guī)范要求控制最大一段起爆單響藥量，在新澆砼、新噴錨支護(hù)區(qū)和已建建筑物附近進(jìn)行爆破時(shí)，按照SL47-94第3.7節(jié)中的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行專門的控制爆破設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，根據(jù)監(jiān)理人的要求有必要時(shí)進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測(cè)。邊坡施工工藝流程圖圖6-4-1錨桿施工工藝流程圖分層噴射圖6-4-2圖6-4-3每批爆破材料使用前進(jìn)行材料性能試驗(yàn)，證明符合技術(shù)要求時(shí)才能使用。合格格不合格合格爆破參數(shù)的選定要根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況進(jìn)行工程類比選用，并及時(shí)進(jìn)行爆破試驗(yàn)對(duì)爆破參數(shù)預(yù)以修正，以最佳的爆破效果來保證開挖質(zhì)量。雨季施工時(shí)，在保證工程質(zhì)量的前提下，作好坡面排水，以確保安全。6.6施工進(jìn)度及資源配置施工進(jìn)度計(jì)劃施工進(jìn)度計(jì)劃見表6-6-1。資源配置施工機(jī)械需用量根據(jù)開挖強(qiáng)度要求和機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)能力配置需用量，主要施工機(jī)械配置表見表6-6-2。主要?jiǎng)趧?dòng)需用量土石方開挖及支護(hù)共需：管理人員28人，機(jī)械工48人，鉆工45人，炮工20人，普工50人，共計(jì)191人。主要材料需用量乳化炸藥76T,100風(fēng)管200m,80風(fēng)管100m，水泥280T,砂子500m3，小石800m3。土石方開挖及支護(hù)主要施工設(shè)備表表6-6-2序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)及規(guī)格數(shù)量制造廠家購置年份1液壓鉆HCR12-EDS1:日本古河:19972潛孔鉆YQ1006宣化19973手風(fēng)鉆YT-2830天水19984液壓反鏟