第07章 大坝坝基开挖与支护.pdf

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1、紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护第第 0707 章章 大坝坝基开挖与支护大坝坝基开挖与支护07.107.1 工程概述工程概述07.1.107.1.1 地形、地质条件地形、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T33xj13、T33xj14 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

2、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、小断层和层间剪切破裂带非常发育，主要有L10、L11、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，破裂带宽520m 不等，由鳞片岩、糜棱角砾岩、断层泥组成。破裂带开挖出露后设计要求及时的接受混凝土铺盖封闭，对局部暴露地表面后易崩解的煤质页岩等岩石面、趾板及软弱破裂带用喷锚支护处理。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

3、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、排水的有效措施。07.1.207.1.2 开挖施工特点开挖施工特点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。07.1.2.2大坝趾板基础座落于基岩的弱风化层，河床水平段趾板区-71-紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护开 挖 建 基 面 高 程 为 EL728m，其 开 挖 宽 度 为 30.50m。左 岸 坝 肩 趾 板EL765.000m EL749.988m、开

4、 挖 宽 度 为22.50m，EL749.988mEL728.000m、开 挖 宽 度 为24.50m。右 岸 坝 肩 趾 板EL775.000m EL758.298m、开挖宽度为22.50m，EL758.298m EL728.000m、开挖宽度为 25.50m。建基面要求接受预留爱护层（2.0 m 2.5 m）进行开挖，在趾板开挖建基面上除浇筑混凝土趾板外的其它区域开挖面设计接受挂钢筋网喷混凝土支护。趾板建基面上游开挖边坡，坡比为1：0.75，在边坡开挖高度范围内不设置马道，趾板建基面以上的下游开挖边坡坡比为1：3.0。07.1.2.3开挖工程量大、工期短、施工平均月强度较高，按不分类料14

5、7.191 万 m3、石方 28.6748 万 m3计算，结合基础岩石的喷、锚和混凝土施工占有工期，实际可利用开挖时间只有5 个月左右，平均月开挖强度达 35 万 m3。07.1.2.4岸坡开挖地形复杂、地质条件差，覆盖层稳定性较差，岩石软弱破裂带、裂隙、断层发育及风化卸荷等多种因素影响，开挖高边坡易引起局部失稳。同时在岸坡地层中分布有一些废旧煤洞，且废旧煤洞的洞口大部被掩埋，对于它们的相对位置、洞向、洞深和洞的尺寸等多具有随机性，对坝肩施工道路的布置和钻孔爆破都会带来一定的影响。07.1.2.5溢洪道紧邻右坝肩布置，开挖工程量大、工期长，对坝坡工作面呈居高临下之势，同时，由于整个坝基在各个不

6、同高程均有废旧煤洞存在，施工中将会遇到塌顶或塌陷、渗漏、涌水、瓦斯浓度高等有害影响。对较为发育的断层、破裂带，开挖出露后应尽可能及时的浇筑混凝土铺盖封闭。由此，造成施工期相互影响、相互制约，平安问题非常突出。具体施工时必需合理支配施工挨次，做到开挖爆破施工方案得当、施工道路布置合理畅通、平安措施强硬有效。07.1.307.1.3土石方开挖主要工程量土石方开挖主要工程量大坝坝基土石方开挖总量为175.8658 万方，各类料的开挖方量如下表所示：-72-紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护土石方开挖主要工程量表土石方开挖主要工程量表部部 位位右坝肩左坝肩坝基左

7、岸趾板爱护层右岸趾板爱护层坝基趾板爱护层单位单位万 m3万 m3万 m3万 m3万 m3万 m3不分类料开挖不分类料开挖53.9453.634489.6116岩石开挖岩石开挖8.0075.643611.76280.81.24141.22备备 注注07.207.2 开挖区施工布置开挖区施工布置07.2.107.2.1 施工道路布置施工道路布置07.2.1.1右岸坝肩开挖主要布置施工道路二条：（1）EL750 线：该线始于大坝上游原213 国道沿江侧按10%左右的坡降至 EL750（或 EL751），直接通过坝基在坝下与1#公路相接，后期过下游围堰与左岸8#公路下基坑支线贯穿，实现左右岸对接，充分

8、利用左岸下游水文站堆渣场和右岸上游青云坪堆渣场，以削减坝基大量土石方开挖对道路通行的运输压力。该线前期主要为坝基EL750 EL760 层和基坑大量土方开挖的挖掘机、推土机、运输机械进入工作面提供通道，同时为大坝进入坝基河床开挖制造条件。（2）EL760 线：该线在大坝上游原213 国道沿江侧按78%的坡降至 EL760，主要担当坝肩EL760 EL775 层大量的土石方开挖和运输，弃渣运至上游青云坪堆渣场。07.2.1.2左岸坝肩开挖主要布置施工道二条：（1）EL750 线：该线从大坝下游8#公路下基坑支线沿EL753 EL750左右等高线进入坝肩开挖区，上游接老成阿公路、进入上游围堰和压重

9、体施工区。该线前期主要担当坝肩EL750 EL765 大量的土石方开挖和运-73-紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护输，后期担当坝基开挖。弃渣运至下游水文站或上游珠罗坝堆渣场。（2）EL740 线：该线从大坝下游进入坝基，在EL750 以下开挖时局部形成，沿坝基开挖面在坝US0+100 降坡至 EL740，主要担当坝肩EL750以下的土石方开挖和运输，EL740 进入趾板区一期开挖。弃渣运至下游水文站堆渣场。07.2.1.3坝基开挖主要布置施工道路二条：（1）右岸 EL740 线：从上游EL750 按 1012%降坡至 EL740 进入坝基基坑一期开挖工

10、作面，与左岸EL740 协作共同完成坝基EL740 以上的土石方开挖。弃渣运至上游青云坪堆渣场。（2）左岸 EL728 线：起始于左岸 EL750 线坝 DS0+100 左右降至 EL728达到趾板开挖工作面，完成EL728 以上的基坑开挖。弃渣运至下游水文站堆渣场。道路路面宽910m。平面布置详见：混凝土面板堆石坝坝基开挖施工道路平面布置图ZPP/IC1-13。07.2.207.2.2风、水、电布置风、水、电布置07.2.2.1施工供风大坝石方开 挖施工，接受 移动式空 压机按开挖施工 作业面 就近布置供风，大量石方开挖造孔接受全液压钻机，局部全液压钻机不能到达的区域和趾板上游边坡控制爆破造

11、孔接受移动式钻机和移动式空压机。左、右岸各布置18m3/min 的移动式机动空压机2 台，敷设 100 50 钢管接入开挖、喷混凝土工作面，再用高压橡胶管接到各用风处，另再布置9m/min 机动空压机 4 台，完成坝基、坝肩石方的临星开挖及喷、锚施工。07.2.2.2施工供水施工供水从 工地供水系统 中用 10050 钢管接到各 石方开 挖钻孔及喷锚施工作业面。07.2.2.3施工供电(1)线路架设-74-3紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护变压器配电 柜至开挖、出 渣等施工 作业区接受绝缘 橡胶铝 线架空敷设，在作业区配置带有触电爱护器的配电箱，用电接

12、受绝缘橡胶电缆连接架空敷设。(2)施工照明施工作业点用“碘钨灯”，照明度满意招标文件技术规范的要求。考虑夜间施工作业频繁，在大坝上下游安装“小太阳”。风、水 电 布 置 详 见：混 凝 土 面 板 堆 石 坝 施 工 总 平 面 布 置 图ZPP/IC1-01。07.2.307.2.3开挖区的排水和水流控制开挖区的排水和水流控制岸坡坝肩在 开挖期间，沿 趾板上游 边坡顶部开挖截 水沟，以防止雨水漫流冲刷边坡，同时在开挖施工道路内侧布置临时排水沟，以防路基及边坡被水冲刷。其它部位依据开挖地形及边坡爱护的实际需要，设置临时草包土围堰挡水或开挖临时排水沟，用来拦截雨水及施工废水。依据施工废水、降雨及

13、地下渗水进入开挖区的实际状况，开挖一部分深在1.0m 左右的集水井，接受潜水泵将水抽至排水沟网。07.307.3 土石方开挖土石方开挖07.3.107.3.1开挖施工的技术要求开挖施工的技术要求07.3.1.1植被清理、树木砍伐、杂草清理、表土及不分类岩土等按要求分别清除和开挖。07.3.1.2植被清理：植被清除和树根挖除分别按设计的开挖边线水平外沿 5m 和 3m 范围控制，有价值的树木材料和杂草废物应分类运至工程师指定的材料堆存场地堆放，或按工程师批准的地点处理。杂草废物堆放、处理场，必需具有防火措施、灭火设备和隔离措施并派专人管理。07.3.1.3坝基开挖：表层的有机土壤需单独开挖，并运

14、至指定场地堆放。表土堆存时其堆积体不宜太高，同时做好排水及防止雨水冲刷措施。坝基内开挖要求清除表层所有松动土、岩块及碎石，覆盖层视实际状况现场处理至符合填筑要求。-75-紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护07.3.1.4坝肩开挖：按设计坡比自上而下进行，高度较大的边坡应接受梯段分层开挖，垂直梯段高度一般不大于10m。对开挖出露的软弱岩层和构造破裂带区域以及煤窑煤洞、探洞应及时按设计要求进行混凝土浇筑或喷锚支护等处理，并实行有效的堵、排水措施。开挖边坡的支护应在分层开挖过程中逐层进行，上层的支护应保证下层开挖平安顺当进行，未完成上层支护，严禁进行下一层开挖

15、施工。开挖坡面做到平顺，无陡坡、反坡，岩石中的断层、裂隙、软弱夹层局部反坡、凹坑按设计要求处理。开挖宁欠勿超，超、欠挖值应控制在设计或规范允许的范围内。07.3.1.5建基面开挖：趾板建基面接受预留爱护层或控制爆破技术进行开挖，严格控制开挖平整度和爆破对保留区岩体的影响。要求开挖面无陡坡尖角、反坡，倒悬岩体，开挖后的岩石表面应洁净、粗糙，岩石中的断层、裂隙、软弱夹层按设计要求处理。结构面上的破裂和松动岩块、泥土、锈斑等接受人工清除处理。开挖面不欠挖、少超挖，超挖值严格控制在 15cm 以内。07.3.1.6开挖与喷锚支护：坝坡开挖施工自上而下进行，边开挖边进行断层和破裂带的处理和喷锚支护加固。

16、岩体开挖和开挖面锚喷支护要搞好有机结合，适时支护，尽快封闭永久边坡、岩面。07.3.1.7周边控制爆破：趾板基础的边坡、坝肩基础岩石开挖接受预裂爆破或光面爆破技术。预裂爆破相邻两炮孔间的不平整度应控制在15cm 以内，孔壁表面不产生明显的爆破裂隙，炮孔残留率按SL47-94 第3.4.1 条控制。07.3.1.8 垂直于最终开挖面5m 以内的岩体其爆破钻孔的孔径小于75mm，并按一定挨次进行装药和起爆，以确保保留区岩体破坏影响最小。07.3.1.9预留爱护层开挖：爱护层开挖接受浅孔、小炮分三层进行，具体严格按 SL47-94 第 3.5.1、第 3.5.2、第 3.5.3 条控制。07.3.1

17、.10爆破振动控制：爆破对锚杆和混凝土喷层或现浇混凝土的影响严格按设计监控，在30m 范围内，24h 内不得进行爆破作业，60h 内其表面测量的最大质点振动速度控制在25mm/s 以内。爆破的质点振动速度-76-紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护（测量质点速度接受三维地震仪）在离爆破点30m 处不得大于 100mm/s、60m 处不得大于 50mm/s。07.3.207.3.2施工区规划及开挖程序施工区规划及开挖程序07.3.2.1施工区规划开挖施工原则上按EL750 以上为坝肩（含坝坡趾板）、EL750 以下坝轴线 US0+100 以上为基坑、US0+

18、100 以下为坝基，即将整个大坝开挖区划分为右岸坝肩、左岸坝肩、基坑、坝基四大区块规划，施工道路布置、施工机械配置、施工进度、施工管理等均围绕规划的四大区块进行。具体施工时要特殊留意各区域施工的合理支配、科学管理，实现多工作面同时作业，特殊是左、右岸坝肩开挖，要充分利用沿坝坡布置的施工道路（如右岸EL760 EL775的临时开挖出碴线）将同一高程的开挖工作面做好道路两侧上下游同步施工，确保进入趾板区开挖道路畅通。07.3.2.2开挖程序趾板开挖施 工在覆盖层剥 离洁净后，对趾板 开挖区 岩面进行全面地质描述、轴线的测量定位，依据实际地形状况以便提供设计二次定线。大坝基础、趾板以及两岸坝肩开挖，

19、必需综合考虑右岸溢洪道开挖、大坝上游边坡及趾板锚、喷支护和废旧煤硐、软弱带混凝土施工交叉作业、开挖工程量大、工期紧等众多因素，需自上而下全面铺开，趾板建基面预留爱护层后、随坝坡接受台阶梯段分层开挖，台阶高10m 左右。河床段施工分两部分进行，水面以上部分支配在枯水期完成、水面以下部分开挖待河床截流以后进行。施工 进点 后，首先 结合坝 体填 筑要 求及 开挖工 作面 布置 规划，修筑开挖 施工 道路，在 开挖施 工道 路的 同时，进行 植被 清除 和覆 盖层剥 离、土方 开挖。右岸 坝肩 施工 考虑 到溢 洪道 开挖爆 破对 大坝 施工 的影响，溢洪道 左侧 EL884 平台以上 的石 方应

20、尽早 开挖形 成堆 渣、出 渣工 作面，为大坝 右岸 边坡 开挖 制造施 工条 件，在 溢洪 道大 量开 挖前，完成 右岸 边坡的施 工。左岸 施工 时要充 分利 用已 建的 8#下基 坑支 线场 内施 工公 路和 老-77-紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护成阿公路，尽快开挖进入上游趾板区的斜坡出碴道,进行趾板区石方的开挖。各 部位 的开挖程序如下：(1)开挖施工主程序测量放样排水沟、截水沟开挖剥离表层土、覆盖层测量放样钻孔爆破平安撬挖出碴(2)右岸开挖程序溢洪道 EL884 平台平安处理（由溢洪道工序完成）趾板及延伸段预留爱护层开挖清理检查形成不同高

21、程施工道路坝基土石方、趾板及下游延伸段平台梯段爆破、出碴坝基覆盖层剥离(3)左岸开挖程序趾板及延伸段预留爱护层开挖清理检查坝基覆盖层剥离形成不同高程施工道路趾板上游边坡喷锚支护坝基土石方、趾板及下游延伸段平台梯段爆破、出碴(4)河床段开挖程序河床截流坝基覆盖层清除基坑下卧先锋槽趾板爱护层以上梯段爆破、出清理检查趾板及趾板下游岩面爱护层开挖(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：-78-紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护开挖区坡面的危岩处理开挖范围测量放样边坡、基础预裂爆破梯段钻孔、爆破安 全 撬 挖机械出渣锚 杆、喷 砼 支 护边

22、坡清理07.3.307.3.3施工方法施工方法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 平台上做一挡碴墙(见本章节平安保证措施)，以防止开挖石渣掉

23、入趾板开挖施工区域，保证施工人员、设备平安。07.3.3.2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-79-断层、软弱带及基础预留护层开挖结 束边 坡 验 收进入下一梯段开挖循环紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护钻协作，永久边坡按设计自上而下分10m 左右层高实施梯段开挖，坝肩岩石面接受光面爆破或预裂爆破，趾板上、下边坡接受光面爆破，梯段开挖必需按设计给趾板建基面留足爱护层。出渣：右岸配 5m3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

24、，具体施工时要充分利用龙池公路，依据挖掘机、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，接受 5m3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状况，要及时用反铲挖掘机将其清除，挖运至弃渣场，避开石渣堵塞河道。左右岸在开挖出碴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 支配在河 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

25、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 轴线接受“之”型走线在右岸进入趾板开挖高程，完成坝基基坑开挖。接受潜孔钻梯段爆破、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 以上接受潜孔钻梯段爆破，开挖岩石厚度在4m以下接受手风钻开挖。岸坡坝肩趾板接受预留爱护

26、开挖法，爱护层厚2.0m，上下游边坡实施潜孔钻光面爆破。爱护层开挖自上而下接受手风钻按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。-80-紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护河床段基坑趾板接受预留爱护开挖法，下游延伸段建基面、上下游边坡接受光面爆破。出碴：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。07.3.3.4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，施工时应特殊小心，实行一切有效措施加以防范和制止，如接受锚杆支护、喷射混凝土、接

27、受小孔径打密孔及削减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。特殊是在趾板上下游边坡、及坝肩开挖区，更应精心施工。每次爆破对钻孔、装药、起爆都必需做好专题设计，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状况。断层、破裂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。07.3.3.4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

28、台，其它具体施工时依据开挖面需要随时、随机调配。07.3.407.3.4爆破参数设计爆破参数设计大坝基础、边坡开挖，要 求开挖面 达到平整、稳定，尽量 削减对保留区岩体的破坏影响。开挖钻爆施工方案：周边接受控制爆破，主爆孔接受微差爆破，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-81-紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护（3）孔深：依据台阶高度确定（4）最小反抗线：W=90 120cm（5）线装药密度：=400 500g/

29、m（6）炸药直径：b=32mm（7）不偶合系数：=3.107.3.4.2手风钻光面爆破参数（1）孔径：D=45mm（2）孔距：a=4050cm（3）孔深：L=22.5M（4）最小反抗线：W=50cm 60cm（5）线装药密度：=250350g/m（6）炸药直径：b=22mm（7）不偶合系数：=2.007.3.4.3预裂爆破参数选择一、潜孔钻预裂爆破（垂直孔）（1）钻孔直径：100mm；（2）钻孔间距：80cm-120cm；（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/m。二、潜孔钻预裂爆破（水平

30、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80%-85%左右，线装药密度适当大些。三、手风钻预裂爆破-82-紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护（1）钻孔直径：45mm；（2）钻孔间距：50cm-60cm；（3）药卷直经：22mm；（4）不偶合系数：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/m。07.3.4.4缓冲孔爆破参数缓冲孔设置，其目的在于爱护预裂面、或光面爆破岩面的完整性,孔距控制在2.02.5m，缓 冲孔 距前排的预裂 爆破孔 或光面爆破孔距离

31、为2.0m，与前排孔平行布置,装药量为主爆孔的60%70%左右。07.3.4.5梯段爆破参数该爆破参数 既要满意大坝 坝肩开挖 要求，又要满意 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，依据爆破试验确定合理的爆破参数和起爆网络。依据类似工程胜利阅历，初拟梯段爆破参数如下：（1）钻孔直径：70mm100mm（2）钻孔间距：2.5m3.5m（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：1.0m（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

32、 至 50kg（11）炸药单耗：0.35kg/m30.5kg/m3-83-紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护（12）起爆网络：起爆网络为孔间挨次微差起爆网络，必要时可接受孔内挨次微差起爆网络。07.3.507.3.5钻孔爆破作业施工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。YQ-100B 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

33、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，以确保钻孔的精确无误。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：（2）施工方法每次钻孔爆 破前，先将台 阶面上的 浮渣清理洁净，并按设 计用红油漆标明爆破孔位，上次爆破石料挖运完成后，应将临空面清理洁净，若局部根底较大（底盘反抗线较大），则接受手风钻钻孔，与梯段爆破一起起爆，因溢洪道爆破接受孔间、孔内挨次微差起爆网络，其起爆网络连-

34、84-测量放线布孔钻孔装药连网爆破临空面清理紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护接，须在爆破技术员的指导下，由专业爆破员认真连接，以确保爆破胜利。大坝坝基及趾板开挖施工详见附图ZPP/IC1-14、-15、-16、-17。07.3.607.3.6爆破试验爆破试验07.3.6.1火工材料试验为保证火工 材料使用平安、爆破平安，削减爆破破坏影响，必需进行对新入库火工材料的性能、各种雷管的延期精度、爆破网络的平安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爆破参数试验一、爆破试验目的：（1）了解爆破振动传播衰减

35、规律，测求K、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）猎取预裂爆破、光面爆破的最优质量，保证开挖边坡的平整和完好。二、爆破试验方案（1）梯段爆破试验，利用潜孔钻深孔微差爆破技术，方案在强风化岩体、弱风化岩体中各做12 次。爆破后，进行爆破效果分析争辩，将胜利的爆破方案、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。07.3.707.3.7爆破振动测量爆破振动测量07.3.7.1建立爆区振动速度衰减规律的关系式。对所接受的 爆破方

36、案进行 爆破质点 振动速度测量，建立爆 区振动速度衰减规律的关系式。-85-紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护V=K（Q/R）1/3aV 为质点振动速度cm/s，Q 为单响药量 kg，R 为测点至爆区中心的距离，K、为爆区与地质、地形、爆破方案等有关的系数和衰减指数。查找质点的衰减规律就是要通过试验求出爆区的K、值，建立衰减关系式。07.3.7.2爆破振速测量仪器：（1）拾振器（速度计、位移计）各 21 只；（2）光线示波仪 1台；（3）磁带记录仪 1台。现场爆破试验严格按爆破平安规程（GB6722-86）和 水工 建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范（S

37、L47-94）执 行。爆破 试验 中的 试验岩区、钻孔机械、孔网参数、单耗选择、起爆方法及挨次、火工材料的品种选用等，进行专题设计，方案报工程师批准后实施。07.407.4 锚杆、喷混凝土支护施工锚杆、喷混凝土支护施工07.4.107.4.1施工项目施工支配施工项目施工支配07.4.1.1施工项目锚杆、挂网喷混凝土支护施工主要有：（1）趾板上游局部的开挖边坡挂6.515 钢筋网、喷 C20 混凝土厚8cm 及25300 L=5m锚杆支护。（2）趾板下游延伸段小区料建基面挂6.515钢筋网、喷C20 厚8cm 混凝土封闭。（3）趾板锚筋均接受28 的螺纹钢，纵横间距均为1.5m，锚入基岩深 4m

38、。07.4.1.2施工支配趾板上游局 部开挖边坡的 挂网喷锚 支护要求紧随开 挖施工 工作面施-86-紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护工，具体施工支配在开挖面出露后及时进行。趾板下游延伸段小区料建基面的挂网喷混凝土，考虑到与趾板混凝土接触面的衔接良好，初步支配在趾板混凝土浇筑后进行。趾板锚筋待建基面开挖验收合格后即进行钻孔，锚筋安装紧随混凝土浇筑同时施工。07.4.207.4.2锚杆支护施工锚杆支护施工07.4.2.1 钻孔施工钻孔时，高 边坡接受在作 业面搭建 钢管脚手架形成 工作平 台，脚手架必需整体用锚筋与坡面岩体连接坚固。钻孔机具依据钻孔深度选

39、用：孔深在5.0m 以内 时接受 YTP-26型手风 钻，如孔深大 于 5.0m 则接受YQ-100B 潜孔钻。07.4.2.2锚杆制作锚杆接受 25mm、28mm 直径的螺纹钢，长度在L=5m 左右，因锚杆不长，接受整体统长锚杆。锚杆制作在钢筋厂统一加工、处理、保管，运至安装工作面直接安装。07.4.2.3锚杆安装锚固深度在 5m 以内的，接受“先注浆后安装锚杆”的施工程序，其施工工艺流程见工艺流程框图07-4-1。施工预备浆液制备拉拨试验钻孔清孔孔内注浆安插锚杆锚杆加工、运输先注浆后安装锚杆施工工艺流程框图 07-4-107.4.2.3施工要求(1)在施工操作过程中，必需保证孔眼清洗、锚杆

40、制作安装以及注浆-87-紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护的施工质量。注浆接受专用注浆器。(2)水泥选用425 号一般硅酸盐水泥，粒径小于2.5mm 的中细砂,水灰比 1:0.35 1:0.40，外加剂选用及掺量现场试验后确定。(3)钻孔直径：手风钻施工孔径45mm；07.4.307.4.3挂网混凝土喷射施工挂网混凝土喷射施工07.4.3.1施工程序大坝趾板上 下游延伸段、左岸上游 边坡开挖面设计 接受挂 钢筋网喷射混凝土护面，喷混凝土层厚为8cm，钢筋网规格为 6.515 15cm 按规范和施工要求，具体施工时接受喷-挂-喷的程序施工，其喷锚支护施工工

41、艺见工艺流程框图07-4-2开挖面检查验收坡面清理、清洗架立筋加工架立筋安装第一层喷砼施工第二喷砼施工检查、验收钢筋网挂设喷锚支护施工工艺流程框图 07-4-207.4.3.2钢筋网铺设钢筋经加工 厂调直、除锈 等处理后 运至施工现场按 设计的 孔网参数直接接受人工现场绑扎，架立钢筋用L=100cm、12150 150cm 布置，网片支撑高度距开挖岩面34cm，要求挂设平整、焊接坚固。07.4.3.3喷混凝土施工-88-紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护混凝土由临时拌和站供应，3m 混凝土搅拌运输车运至施工现场，搭设好的钢管脚手架平台，接受小型混凝土喷射

42、机按湿喷法工艺喷射混凝土，喷混凝土厚度由预先埋设的钢筋条控制，必要时接受钻孔法检查其厚度。混凝土喷射接受湿喷射法，主要施工工艺流程见图07-4-33水空压机粗骨料搅拌机水泥速凝剂压缩空气砼喷射机喷嘴喷射面细骨料喷射法施工工艺流程图 07-4-307.4.3.4施工技术要求(1)喷混凝土在施工前必需先将受喷面松动岩块、浮渣等杂物清除、冲洗洁净，如遇地下涌水时，必需实行断源截流、打孔引流埋管导流等有效措施处理后才能喷射。(2)同一作业面喷射混凝土应自下而上分段分片依次进行，一次喷射层厚按 45cm 控制，后一层在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h 后再进行喷射，应先用风水清洗受喷面。(3)喷射混凝

43、土终凝2h 后喷水养护，养护时间一般不少于7 天，主要部位不少于14 天。养护派专人负责、责任到人，确保养护面湿润。(4)喷混凝土强度：按设计确定的C20 标号实施。(5)水泥：按确定的强度，选用一般硅酸盐水泥，其标号不低于425#。-89-紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护(6)协作比：初定为水泥：砂：石子1:2.45:2.0，每方混凝土水泥用量为 420450Kg、水灰比为 0.55、裹砂水灰比为0.22、木钙和速凝剂的掺量分别为水泥用量的0.2%和 2.4%。具体施工需经试验检测后满意设计要求后确定。07.507.5 土石方开挖施工进度方案土石方开

44、挖施工进度方案07.5.107.5.1 施工进度控制要点施工进度控制要点依据施工总 进度支配，坝 基土石方 开挖及喷锚支护 施工进 度方案见表 07-5-1、强度柱状图 07-5-2，其控制要点为：（1）施工进点后用1530 天左右的时间，进行大坝施工道路的开挖，方案进点15 天后在 2002 年 9 月 1 日开始左、右岸坝肩的不分类料开挖，2002 年 9 月 20 日开始进入石方钻孔爆破，在河床截流前基本完成两岸坝肩的开挖。2002 年 12 月 20 日后将左右岸的钻爆挖运设备集中于河床坝基进行开挖施工，2003 年 2 月 15 日完成所有大坝开挖施工。大坝开挖平均月强度32 万 m

45、3，最高月强度46.3 万 m3。（2）溢洪道首部与坝肩、趾板开挖互干扰部分支配在施工预备期完成，以使岸坡、趾板开挖能尽早进行。（3）趾板上游边坡的锚、喷混凝土施工依据开挖出露岩体的实际状况及时进行，趾板挂网喷混凝土紧随趾板混凝土浇筑施工。-90-紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护坝坝 基基 开开 挖挖 及及 喷喷 锚锚 支支 护护 施施 工工 进进 度度 方方 案案 表表表 07-5-1序号2002年项目名称单位工程量项m3m3m3m3m3m3m3m3m3项891011122003年12102031102030102031102030102031102

46、0311020281施工预备2右岸坝肩土方开挖3左岸坝肩土方开挖4坝基土方开挖5右岸坝肩石方开挖6左岸坝肩石方开挖7坝基石方开挖8右坝肩趾板爱护层开挖9左坝肩趾板爱护层开挖10坝基趾板爱护层开挖11锚杆及挂网喷混凝土53945036344896116800705643611762812414800012200备注锚杆及挂网喷混凝土施工趾板部位随趾板混凝土浇筑同步进行。-91-紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护坝基土石方开挖及喷锚支护施工强度柱状图 07-5-2500000450000400000350000300000250000200000150000

47、10000050000089102002年111212003年2月15日土方石方合计-92-紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护07.607.6 质量、平安保证措施质量、平安保证措施07.6.107.6.1质量保证措施质量保证措施07.6.1.1 各项目在开工前，依据设计及规范要求编制具体的施工作业指导书，报工程师批准后实施，在施工中如发觉问题应随时修正。加强施工质量管理，严格工序质量控制，执行质量三检制，专人检查，责任到人。07.6.1.2 建立每次深孔梯段、光面、预裂等爆破的设计和填写及审批施工任务书、发放准爆破证制度。钻孔作业前，具体进行爆破施工设计

48、书的编制，报主管爆破工程审批，方可进行钻孔作业。具体施工填写爆破施工作业任务书，任务书内容写明：爆破地点、类型、爆破日期、时间、对应爆破施工设计书的编号、使用的钻孔爆破参数、平安校核、振动和飞石判据等。爆破作业前进行钻孔装药验收，符合设计要求后，发放准爆证。07.6.1.3对所有爆破振动速度进行监测，精心布置设计的测试系统以保证爆破的振动影响不超过设计提出的限度。检测状况用一览表的方式汇总成册，同时各测量点的布置用图纸作为观测报告的附件。一览表必需写明：测点名称、测点成份、从振源至测点的水平距离和高程差以及地质状况；拾振器、记录仪的型号、平安状况等；四周的环境条件、日期、时间等。同时，及时做好

49、观测结果的分析计算，指导下一次的爆破施工。07.6.1.4光面爆破、预裂爆破等施工前，应做好各种参数的设计和试验工作，对爆破孔的孔深、孔向、装药量等必需严格把关。各种钻孔接受测量精确定位，细心操作，开挖岩面严格按设计允许的超欠值控制，结构建基面“宁超不欠”，坝基岸坡“宁欠勿超”。07.6.1.5 接受微差控制爆破技术，严格控制单响起爆药量，以削减爆破振动对边坡岩体、锚喷混凝土支护及其它混凝土等施工的破坏影响。施工时进行爆破质点振动速度的监测，以求得合适的爆破参数和衰减规律，-93-紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计第 07 章大坝坝基开挖与支护计算出 k、a 值，确定爆破规模、指导爆

50、破作业。07.6.207.6.2平安保证措施平安保证措施07.6.2.1 成立爆破作业指挥组，下设技术组：负责施工技术、调度、炮孔验等；平安保卫组：负责平安保卫、警戒、信号联络等。爆破作业指挥组在专业爆破工程师的直接指挥下进行工作，各类人员分工明确、职责、责任到人。07.6.2.2 设立专职平安检查员，一切爆破作业需经平安员检查后才准进行爆破。07.6.2.3 加强对爆破器材使用的监管，对爆破材料的现场使用以及每次爆破后剩余材料回库进行全面监管和清点登记，防止爆破材料丢失。在加工、运输、装药、接线、堵塞、起爆等关键工序中，严格遵守国家爆破平安操作规程，并提出实施方案，层层落实.07.6.2.4