第07章 大坝坝基开挖与支护——某水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计资料文档.docx
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1、第07章大坝坝基开挖与支护07.1工程概述07. 1.1地形、地质条件坝址区属中低山地形,岷江由北东向折转向南流经坝区,形成凸向 左岸的典型河曲,右岸为三面被河曲围抱的条形山脊,沿山脊山坡地形 较缓,坡角约2025 ,坝轴线地形呈不对称“V”型,左岸陡、右岸 缓,地形极不完整。坝基基岩主要由T33xjl3、T33xjl4两大层的含煤含砾中细砂岩、粉 砂岩、煤质页岩等韵律互层组成。含煤含砾中细砂岩为中厚层状或厚层 块状结构,岩石较致密坚硬,湿抗压强度在6080Mpa之间;粉砂岩含 有煤块煤屑,中厚层状,岩石较致密,湿抗压强度为1545Mpa不等; 煤质页岩,岩性软弱,强度低。坝区大、小断层和层间
2、剪切破碎带十分 发育,主要有LIO、L1K L12、L13、 L14等五条,均有软弱的煤质页岩 在褶皱变形过程中受挤压剪切错动形成,破碎带宽520nl不等,由鳞片 岩、糜棱角砾岩、断层泥组成。破碎带开挖出露后设计要求及时的采用 混凝土铺盖封闭,对局部暴露地表面后易崩解的煤质页岩等岩石面、趾 板及软弱破碎带用喷锚支护处理。岸坡和坡角有大量的坡积和冰积层物覆盖,主要集中分布于右岸山 坡和坡角、左岸坝轴线下游和河床区域。覆盖层厚1525m,主要由含卵 砾石的块碎石夹土组成,粗颗粒粒径大小悬殊,土为中液限的粘土,含 水量大,强度低,在雨季易形成不同规模的滑塌体。覆盖层在具体开挖 施工要求及时做好截流、
3、排水的有效措施。07. 1.2开挖施工特点07. 1. 2. 1开挖范围:右岸EL775以下,左岸EL765以下坝肩、河床 段的坝基开挖。(5)单一梯段的主要开挖程序:单一梯段的主要开挖程序如下图所示:施工方法07. 3. 3. 1覆盖层剥离岸坡植被清除以人工为主、覆盖层剥离以推土机、反铲挖掘机翻挖 装车为主,人工辅助,沿各高程出渣线按设计台阶分层自上而下进行机 械装运,右岸经EL760、EL750线运到上游青云坪弃渣场,左岸经EL750 线、老成阿公路和8#公路至基坑支线出渣至上游侏罗坝堆渣场或下游1#、 2#水文站堆渣场。部分可利用料运至上、下游围堰填筑。由于溢洪道进水渠开挖工程量相对比较
4、大、坡陡、高程高,将会给大 坝及趾板带来一定的影响,为解决此施工难题,在溢洪道进水渠左侧沿坝 基开挖区在EL857平台上做一挡硝墙(见本章节安全保证措施),以防止 开挖石渣掉入趾板开挖施工区域,保证施工人员、设备安全。坝肩及边坡石方开挖坝肩石方开挖爆破以潜孔钻中、深孔毫秒微差梯段爆破为主,手风 钻配合,永久边坡按设计自上而下分10m左右层高实施梯段开挖,坝肩 岩石面采用光面爆破或预裂爆破,趾板上、下边坡采用光面爆破,梯段 开挖必须按设计给趾板建基面留足保护层。出渣:右岸配5n?挖掘机32T自卸车在开挖工作面直接装车运至上游 青云坪弃渣场、堆渣场。左岸坝肩EL750以上施工道路布置较为困难, 具
5、体施工时要充分利用龙池公路,根据挖掘机、推土机的爬坡能力,布 置挖掘机、推土机下坡道路至开挖工作面,翻渣至底部的EL750出渣线, 采用5n?挖掘机装32T自卸车运至上游侏罗坝堆渣场或下游1#、2#水文站 堆渣场。左岸坡在爆破、翻渣过程中要随时检查石渣抛落河床的具体情 况,要及时用反铲挖掘机将其清除,挖运至弃渣场,避免石渣堵塞河道。 左右岸在开挖出罐过程中要随时检查石渣的质量,按土石方平衡规划可 利用石渣运至上游围堰、下游围堰、以及上游压重体的填筑用料。07. 3. 3. 3河床段开挖河床段覆盖层开挖原则上安排在河床断流后进行,覆盖层配置反铲 挖掘机直接装车运至上游青云坪弃渣场,可利用砂卵砾料
6、运至A区压重 体填筑,其中用于坝前防渗体填筑的粉细砂料约1. 5万m3备用到青云坪 堆渣场单独存放。河床段整个坝基分成两大区:坝上US0+100以上作为 基坑、US0+100下游作为坝基,分别组织实施。基坑开挖在趾板下游侧布 置下卧施工道,施工道自右岸在EL750左右沿US100轴线采用“之”型 走线在右岸进入趾板开挖高程,完成坝基基坑开挖。采用潜孔钻梯段爆 破、左右岸全断面分块立面开挖,配挖掘机装自卸车经8#公路至基坑支 线运至下游1#、2#水文站堆渣场。07. 3. 3. 4趾板建基面开挖开挖岩石厚度在4m以上采用潜孔钻梯段爆破,开挖岩石厚度在4m 以下采用手风钻开挖。岸坡坝肩趾板采用预留
7、保护开挖法,保护层厚 2.0m,上下游边坡实施潜孔钻光面爆破。保护层开挖自上而下采用手风钻按SL47-94第3.6. 1条至3. 6. 3条 的规定进行分层钻孔开挖爆破。河床段基坑趾板采用预留保护开挖法,下游延伸段建基面、上下游边坡采用光面爆破。出硝:开挖石渣的挖运方式、弃于堆渣场的位置及石方的有效利用 同坝肩开挖施工。不良地质段施工大坝坝基开挖如遇岩石裂隙发育、边坡稳定性差、风化速度快、地 下涌水等不良地质地段,施工时应特别小心,采取一切有效措施加以防 范和制止,如采用锚杆支护、喷射混凝土、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 别是在趾板上
8、下游边坡、及坝肩开挖区,更应精心施工。每次爆破对钻 孔、装药、起爆都必须做好专题设计,同时按要求及时锚、喷混凝土支 护。必要时安装位移计,监测开挖边坡的变形情况。断层、破碎带的混凝土浇筑层石方槽挖利用手钻孔钻孔爆破,开挖 时需留有一定厚度的人工撬挖层,最后用人工撬挖完成。钻孔设备配置石方开挖共布置YQ-100B潜孔钻12台、Roc-742HC露天液压钻5台、 YTP-26手风钻20台,分配原则按分区开挖作业面布置:右岸Roc-742HC 钻机三台、左岸Roc-742HC钻机二台,其它具体施工时根据开挖面需要 随时、随机调配。07. 3. 4爆破参数设计大坝基础、边坡开挖,要求开挖面达到平整、稳
9、定,尽量减少对保 留区岩体的破坏影响。开挖钻爆施工方案:周边采用控制爆破,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如下,经现 场爆破试验取得成果后报工程师批准后实施。07.3.4. 1潜孔钻光面爆破参数(1)孔径:D=100mm(2) 孔距:a=70100cm(3)孔深:根据台阶高度确定(4) 最小抵抗线:W=90120cm线装药密度:Zk%。500g/m(5) 炸药直径:b=32mm(7)不偶合系数:5 =3. 1手风钻光面爆破参数(1)孔径:D=45mm(2)孔距:a=40 50cm(3)孔深:L=2 2.5M(6) 最小抵抗线:W=50cm60cm线装药密度:=250
10、350g/m(7) 炸药直径:b=22mm(7)不偶合系数:5=2.0预裂爆破参数选择一、潜孔钻预裂爆破(垂直孔)(1)钻孔直径:O 100mm;(2 )钻孔间距:80cm120cm;(3)药卷直经:32mm;(4)不偶合系数:3. 1;(5)装药结构:塑料导爆索串联、空气间隔不偶合装药;(6)线装药密度:450g/m-650g/mo二、潜孔钻预裂爆破(水平孔)水平预裂爆破,其钻爆参数基本与垂直预裂孔相同,孔距适当小些 取垂直预裂孔的80285%左右,线装药密度适当大些。三、手风钻预裂爆破(1)钻孔直径:45nlm;(2)钻孔间距:50cm-60cm;(3)药卷直经:22nli11;(4)不偶
11、合系数:2.05;(5)装药结构:塑料导爆索串联、空气间隔不偶合装药;(6)线装药密度:300g/m-400g/mo缓冲孔爆破参数缓冲孔设置,其目的在于保护预裂面、或光面爆破岩面的完整性,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 2. 0m,与前排孔平行布置,装药量为主爆孔的60%70%左右。梯段爆破参数该爆破参数既要满足大坝坝肩开挖要求,又要满足趾板上部石方的 开挖要求,因此,在初期开挖过程中,应认真做好爆破试验,根据爆破 试验确定合理的爆破参数和起爆网络。根据类似工程成功经验,初拟梯 段爆破参数如下:(1)钻孔直径:70mm100mm(2)钻孔间距:2.
12、 51n3 5m(3)钻孔排距:2. 0m3m(4)梯段高度:10m(5)钻孔深度:11.0m (在趾板区不超深,按设计深度控制)(6)钻孔角度:垂直(7)超钻深度:1. 0 m(8)装药结构:不耦合连续装药(9)堵塞长度:2. 5m(10)单孔药量:25kg至50kg(11)炸药单耗:0. 35kg/m30. 5kg/m3(12)起爆网络:起爆网络为孔间顺序微差起爆网络,必要时可采用孔内顺序微差起爆网络。钻孔爆破作业施工梯段爆破,钻孔作业与挖运作业平行施工,每个台阶工作面布置二 台液压潜孔钻,五台YQ-100B潜孔钻。YQT00B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
13、法如下:07. 3. 5. 1周边爆破孔钻孔爆破施工:(1)施工程序:测量放线 布孔 钻孔 装药连网爆破(2)施工方法:在钻孔前精确测量边坡开挖线,并用红油漆标明预裂孔孔位,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。07. 3. 5. 2 梯段爆破施工方法:(1)施工程序:测量放线 布孔钻装药连网爆破临空面清理(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
14、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),则采用手风钻钻孔,与梯段爆破一起 起爆,因溢洪道爆破采用孔间、孔内顺序微差起爆网络,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。大坝坝基及趾板开挖施工详见附图ZPP/IC1-14、-15、-16、-17o爆破试验07. 3. 6. 1火工材料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 爆性等一系列爆破试验。所有各项试验均需经工程师审查,专业人员进 行现场原型试验。07. 3. 6. 2 爆破参
15、数试验一、爆破试验目的:(1) 了解爆破振动传播衰减规律,测求K、a值,确定爆破规模、 最大单响装药量,了解预裂爆破的减振效果,防止爆破振动对其它建筑 物施工及边坡稳定的影响;(2)获取预裂爆破、光面爆破的最优质量,保证开挖边坡的平整和 完好。二、爆破试验计划(1)梯段爆破试验,利用潜孔钻深孔微差爆破技术,计划在强风化 岩体、弱风化岩体中各做12次。爆破后,进行爆破效果分析研究,将 成功的爆破方案、爆破参数报工程师批准后正式实施。(2)预裂爆破和光面爆破在前期施工进程中进行生产性试验,为大 规模的预裂爆破和光面爆破钻爆参数的设计提供合理依据。07.3.7 爆破振动测量07. 3. 7. 1建立
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