基坑开挖支护方案(共61页).docx
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1、精选优质文档-倾情为你奉上水洛河新藏水电站首部枢纽工程(合同编号:SLH-XZ-CI-2014-01)左岸基坑开挖安全专项施工方案 批准: 审核: 编制:中国水利水电第十一工程局有限公司新藏项目经理部2016年11月30日专心-专注-专业目 录左岸基坑开挖安全专项施工方案1. 工程概况1.1概述新藏水电站位于四川省凉山州木里县境内,为水洛河干流额斯捷可河段一库十一级中的第七个梯级电站。工程的主要任务为发电,采用引水式开发。电站在白水河汇口下游约200m的水洛河上建闸坝取水,经左岸长约19.46km的有压隧洞,引水至群英河河口上游约670m处的山体内建地下厂房发电。电站装机容量362MW,首部最
2、大闸(坝)高15.5m,正常蓄水位2169.00m。首部枢纽从左至右依次布置有:进水口、左岸挡水坝段、1孔冲沙闸、3孔泄洪闸、右岸挡水坝段。闸(坝)顶全长105m,闸顶高程2172.0m,最大闸(坝)高15.5m。冲沙闸、泄洪闸均为开敞式平底闸,冲沙闸孔口尺寸4.0m10.5m(宽高),泄洪闸孔口尺寸为9.0m10.5m(宽高)。电站进水口位于河床左岸紧邻冲沙闸上游布置。进水口由拦污栅闸段、渐缩段及进水闸三部分组成。拦污栅闸段6孔,尺寸8.07.08.0m(宽高长),进水闸段尺寸7m13.4m21.0m(长宽高),底板高程2154.0m,孔口尺寸8.46.0m(宽高),闸后与引水隧洞连接。左岸
3、基坑开挖主要位于大坝0+32.3桩号以左部分,共三个区域,电站进水口开挖区域长约70m,宽度平均约6m,开挖最大深度约6m(覆盖层清理);闸室左岸区域长约45m,宽约30m,开挖最大深度约6m(覆盖层清理);下游护坦海漫开挖区域长约55m,宽约28m,开挖最大深度约6m(覆盖层清理)。1.2工程地质1.2.1坝址区地质条件坝址区物理地质现象主要表现为风化、卸荷和崩塌及滑坡。坝址区出露岩石主要为坚硬的蚀变安山岩组成,岩石总体抗风化能力较强,风化作用主要沿结构面发育,以裂隙面锈染为主要特征,总体上风化较微弱。地质调查及勘探揭示,两岸岩体弱风化水平深度一般2040m,河床基岩一般均为微风化新鲜。闸区
4、两岸地形陡峻,岩体卸荷相对较强,岸坡卸荷裂隙一般张开宽度0.51cm,局部可达3cm。推测强卸荷水平厚度520m,弱卸荷水平厚度2040m。崩塌现象主要见于坝址左岸岸坡,崩坡堆积体顺河长约200m,分布高程21702240m,拔河高1080m。成分为块碎石土,母岩为蚀变安山岩。该层结构松散,推测厚度58m。1.2.2取水口区域地质条件取水口位于左岸,拦污栅及闸门基础置于基岩之上,其变形与承载力满足要求。取水口内侧开挖边坡顺河长2035m,最大高度约70m,开挖坡比1:0.5,边坡走向N30E/NW。其中拔河高032m基岩裸露,岩性为三叠系下统领麦沟组(T1l) 灰绿色蚀变安山岩夹凝灰质板岩,岩
5、体以块状结构为主,自然边坡稳定性较好。主要发育的优势节理有: N6070E/SE6380,N55W/NE6070, N30E/NW80。三组裂隙延伸长度一般小于10m,间距0.41.0m,完整性较好,呈块状次块状结构,受强卸荷的影响,结构面结合较松弛。2.2施工布置1.3.1基坑开挖的整体思路本工程主要是采用河床式导流,且原河床基础为强透水地层,纵向围堰渗水与基坑临河侧边坡稳定是深基坑开挖的关键点、也是施工难点。经公司专家组论证后决定在上游横向围堰经过加固上游防渗墙设置块石填筑面,下游围堰迎水面设置混凝土面板的方式进行防渗。完成三枯河道导截流施工后进行基坑开挖,开挖施工先将闸坝与进水口区域大面
6、积开挖至2157高程,在进行分层分区开挖;基坑开挖的施工顺序为:进水口基坑开挖与左岸泄洪冲砂闸基坑开挖同步施工,开挖完成后在进行左岸泄洪冲砂闸对应护坦海漫基坑开挖施工。1.3.2施工布置原则施工布置应遵守科学合理,各施工道路、线路最短,尽量少占永久工程区以外区域的原则。同时又方便施工,少增加临建工程,有利于环境保护,不影响或少影响相邻工程的施工,保证施工进度和工程安全。1.3.3施工平面布置根据工程进度与现场施工布置情况,本次基坑开挖施工划分三个区域:进水口施工区域、左岸泄洪冲砂施工区域、左岸下游护坦海曼施工区域。基坑开挖施工平面布置见附件左岸基坑开挖平面布置图。1.3.4施工道路布置出渣的主
7、要通道为沿护坦下游河道左岸铺设的长约200m的临时施工道路;进水口工程基坑与左岸泄洪冲砂闸基坑开挖至2157高程以上时出渣道路使用原有的左岸沿通道;2157高程以下开挖出渣道路使用施工导截流时的纵向土石围堰与混凝土围堰作为出渣主要通道,各开挖区域修建施工便道至工作面。施工道路布置图1.3.5施工排水计划分别在上下游布置水泵10台,具备抽水能力2000m3/h,上游集水井布置在闸坝上游铺盖与上游围堰之间,下游集水井布置在海漫与下游围堰之间,进水口在每层设置1个集水坑;必要时,在坝基下游侧靠纵向围堰设一集水井,集水井随基坑的下挖而降低高程,集水井周边坡度采用自然坡度(不陡于1:1)。集水坑平面布置
8、图集水坑开挖使用挖掘机配合人工进行,集水坑为圆形半径0.5m,深度0.8m,坡度为1:1。1.3.6施工用电本工程用电主要为照明用电和施工排水用电,由右岸变压器架设施工用电线路至左岸,在左岸设置总配电箱,各施工部位用电由总配电箱分出,接引至工作面。1.3.7施工用风本工程基岩开挖量不大,主要为覆盖层的开挖,用风主要是用于进水口2160高程至进水塔底部基坑开挖、坝基缺陷处理时基础清理,采用1台13m3/min移动式空压机50的耐压软管供风,能够满足施工供风需要。2. 编制依据(1) 新藏水电站首部枢纽开挖支护图(1/88/8);(2) 首部枢纽结构布置图(1/66/6);(3) 建筑基坑工程监测
9、技术规范(GB50141-2008);(4) 建筑物基坑处理规范(JCJ79-2012);(5) 建筑施工安全检查标准(JGJ59-2011);(6) 建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2012);(7) 施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-2005);(8) 建筑基坑支护技术规范(JGJ120-2012);(9) 爆破安全操作规程(GB-6722-2011);(10) 建筑事故安全技术统一规范200382号;(11) 生产单位应急预案编制导则(GB/T29639-2013);(12) 水利水电建设安全生产管理规定;(13) 建设工程安全生产管理条例;(14) 危险源较大分部分项工程
10、安全管理办法(建制【2009】87号)(15) 建筑工程预防塌方事故若干规定(GB 50870-2013);3. 施工计划3.1施工进度计划为实现业主2018年5月30日新藏电站具备蓄水发电的总目标,根据施工总进度计划与三枯施工进度计划要求,结合与现场实际情况、施工项目、施工工艺、设备性能及人员设备配置情况,本工程的具体进度计划安排如下。 (1) 基坑开挖进度计划安排土石方明挖、支护工期表序号项目及其说明要求开工日期要求完工日期1进水口2160EL2153EL基坑开挖2016年12月21日2017年1月20日2左岸泄洪冲砂闸基坑开挖2016年12月21日2017年1月23日3左岸泄洪冲沙闸对应
11、海曼、护坦基坑开挖2017年1月23日2017年2月12日(2) 主要工程部位明挖工程主要工程量。主要工程量表项目编号项目名称土石方开挖(m3)备注1左岸闸坝工程16625闸室及1#坝段基坑2左岸进水口工程176293左岸下游护坦海曼基坑75963.2材料及设备计划机械设备进场时间为2016年12月21日,退场时间为2017年1月2日。3.2.1施工机械需求计划主要施工机械需求计划表序号设备名称型号及 规格数量进场时间退场时间备注1反铲1.2m42016.12.192017.3.13租赁2潜孔钻90型22016.12.192017.1.22租赁3手风钻YT-2842016.12.192017.
12、1.22租赁4自卸车20t82016.12.192017.3.13租赁5空压机13m3/min12016.12.192017.1.22租赁6水泵200m/h102016.12.192017.1.22租赁7注浆机CH4.812016.12.192017.1.22租赁8混凝土喷射车TR4.812016.12.192017.1.22租赁9制浆机12016.12.192017.1.22租赁10灌浆记录仪12016.12.192017.1.22自有11水准仪南方12016.12.192017.1.22自有12全站仪TS0612016.12.192017.1.22自有备注:装载机、自卸车退场分批次进行第一
13、批与2017年1月22日,第二批于2016年3月13日退场。3.2.2施工材料需求计划序号设备名称型号及规格单位数量备注1柴油97#升3000采购2岩石乳化炸药32t5.6采购3电线m1000采购4抽水管100m120采购5风管50m50采购6水管50m50采购7警戒线m1500采购施工材料需用计划表4. 基坑开挖施工方法4.1进水口开挖4.1.1简述本次进水口基坑开挖2157EL2151EL,局部最大开挖高差6m,进水口边坡(山体侧)开挖坡比1:0.1;进口开挖坡比1:1.5,土石方明挖量约15000m。进水口工程开挖区域根据前期设计单位提供的设计图纸,进水塔底部高程为2151高程,2157
14、EL2151EL开挖方式为钻孔爆破,运用手风钻钻孔,预裂爆破与松动爆破方式起爆,液压锤开挖,反铲集渣挖装,自卸车运输。施工工期从2016年12月21日2017年1月20日,在2017年1月达到开挖高峰期,最高月开挖强度为10000m3/月。4.1.2施工程序及开挖方法施工顺序:施工准备覆盖层清理测量放线钻孔爆破出渣人工配合反铲修坡(1) 施工准备测量人员根据前期业主提供的控制点坐标,测量放样出进水口基坑开挖范围,并进行标记。基坑开挖地形为圆形,深度为6m,坡度为1:1.5的基坑。2160EL2157EL大面开挖时挖装设备配置3台斗容1.2m反铲,1台液压锤,5台自卸车;进水口开挖第一层(215
15、7EL2154EL)时,配置2台斗容1.2m反铲,5台20t自卸车运输,进水口开挖第二层,配置1台1.3m反铲,3台自卸车。(2) 测量放线现场测量人员根据钻孔爆破设计参数布置钻孔位置,并用红油漆进行标记。(3) 钻孔爆破钻工使用YT28型手风钻进行钻孔,采用预裂爆破和松动爆破。(4) 出渣松动爆破后,使用液压锤进行开挖,利用1.2m反铲挖装20t自动卸货车运至1#渣场,运距约为300m。4.1.3施工方法开挖时主要遵循自上而下分层分块开挖原则。首先清理进水口覆盖层,进行整个区域开挖,开挖至2157EL后进行分区域开挖;取水口区域2157EL以下开挖采用手风钻钻孔、毫秒微差梯段爆破的开挖方法;
16、渣体通过左岸临时施工道路运至1#弃渣场,弃渣用装载机平整。基坑开挖分两层进行,第一层深度为3m,第二层深度为3m;在施工过程中根据现场具体情况,修筑施工便道,以满足人员、挖运设备进入施工工作面。(1)进水口基坑分区(2)进水口区域开挖分层图(闸)0-37.17-(闸)0-11.03桩号,第一层2157EL2154EL;(闸)0-022.73-(闸)0-10.32,第二层2154EL2151EL。(3)取水口区域在开挖过程中,因基坑靠近河道且基坑高程低于河道,开挖过程中基坑有可能发生渗水,故此在施工过程中于上游靠近山体侧设置集水坑,且每层开挖前首先修建集水坑,防止基坑进水。4.1.4钻孔、爆破的
17、方法和程序或光面爆破钻孔爆破施工程序图为防止爆破飞渣对附近的构筑物造成损害,除采用预裂爆破或光面爆破施工技术外,主要采用松动爆破,不用抛掷爆破。钻孔爆破施工程序见上图。(1)钻孔钻孔主要使用YT28手风钻钻孔,孔径42mm,在测量放出边线后,用红油漆按设计点出孔位。钻孔倾角误差不大于1,沿开挖面方向炮孔定位偏差不大于5cm。在边角或岩体裂隙发育的部位采用YT-28手风钻机钻孔,孔径42mm。开钻时应渐渐加压,钻进10cm之后,需校核钻杆倾角和方位角,并在钻进过程中保持不变,每排钻孔应保持平行且在同一平面内,孔底应保持在同一水平面。钻孔结束后,要清孔,如有卡孔的应回钻打通,然后测量孔深,做好记录
18、,孔深不够的应加深至设计孔深,孔深过深的应填充粘土捣实。 (2)爆破参数的选择采用浅孔爆破,孔径42mm,孔深可根据情况初定为3.0-3.5m,主爆孔间距1.2m,排距0.8m-1m,在建基坡面采用光面爆破,孔间距为0.6m,最外边一排主爆孔的最小抗线不小于1.5m。炸药选用2#岩石乳化炸药,单位耗药量初定为0.35-0.42kg/m3。主爆孔连续不耦合装药,孔径42mm,装32mm药卷,塑料导爆管雷管起爆;光爆孔间隔不耦合装药,孔径42mm,装32mm药卷,导爆索起爆,线装药密度定为80-150g/m。实施中将通过爆破试验进行调整,确定合理的光面爆破参数。手风钻钻孔初拟光面爆破参数表参数名称
19、符 号单 位参数值备 注台阶高度Hm3.0钻孔倾角度计算等于设计边坡坡度钻孔深度Lm计算H/Sim超钻深度hm0.25堵塞长度L2m1.06孔 径Dmm42孔 距am1.26线装药密度qg/m80-150底部加强装药(3)装药按爆破设计要求的装药结构和施工程序进行孔内装药。炮孔装药时,使用木棍或竹杆装药。禁止使用石块和易爆材料堵塞炮孔。(4)警戒爆破区周围设置200m300m范围的爆破警戒区,并对相邻的公路进行临时交通管制,爆破前,无关人员立即撤出危险区域;起爆5min后,爆破员检查,确认安全后,方可发出解除警戒信号,施工人员才能通行和进入施工现场。(5)起爆网络采用毫秒微差塑料导爆管网络连接
20、,孔内延时、孔外微差,根据爆破震动公式计算最大一次起爆药量,严格控制单段起爆药量,分段起爆。深孔爆破时预裂孔先响,主爆孔后响;浅孔爆破时主爆孔先响,光爆孔后响,起爆的先后时差不小于50ms。4.2泄洪冲砂闸开挖4.2.1简述本区域开挖包含闸坝工程左岸1孔泄洪闸闸室基础、1孔冲砂闸闸室基础开挖、左岸1#坝段基础开挖、左岸泄洪冲沙闸对应的护坦海漫基础开挖。根据二枯开挖揭示的河道地质情况,泄洪冲砂闸闸室基坑与左岸1#坝段基坑清理至基岩,基岩线高程推测2153高程,左岸泄洪冲沙闸对应的护坦海漫基础开挖基坑深度4m;开挖方式使用反铲直接挖装。施工工期从2016年12月21日2017年2月12日,在201
21、6年1月达到开挖高峰期,最高月开挖强度为10000m3/月。4.2.2施工程序及开挖方法施工准备测量放线开挖及出渣(1) 施工准备施工前对投入的机械设备进行全面的检查与维护,防止带病作业。2157高程以上开挖采用4台1.2m反铲同时作业,配置8台20t自卸车,2157高程以下开挖配置2台反铲,配置4台20t自卸车。(2) 测量放线测量人员根据设计提供的控制坐标点坐标,测量放样出开挖范围,并进行标记。(3) 开挖及出渣开挖顺序:左岸闸坝泄洪冲砂闸闸室左岸1#坝段基础开挖左岸泄洪冲沙闸对应的护坦海漫基础开挖渣料采用边开挖边出渣的方式进行,采用1.2m反铲开挖。渣料经过有用料、无用料区分后采用反铲直
22、接装车,20t自卸汽车经临时出渣道路,分别拉运至1#渣场堆存。4.2.3施工方法根据现场实际情况,左岸基坑开挖分两步进行施工,第一步,进行基坑内砂砾石层的开挖,开挖至2155m高程,第二步,进行基坑2155m以下开挖,基坑开挖直接采用反铲配合20t自卸汽车运至指定1#渣场,对于超大块石,挖装设备无法直接挖装的,进行二次解炮;基岩的石方开挖主要采用手风钻钻孔,松动爆破,液压锤开挖。在施工过程中根据现场具体情况,及时修筑基坑施工便道,以满足人员、挖运设备进入施工工作面。(1) 左岸基坑开挖分区(2)左岸基坑开挖分层(3)左岸基坑开挖时在下游侧要有施工便道,示意图如下:(4)在开挖过程中可能会有渗水
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