大坝开挖施工方案

'大坝开挖施工方案1、概述渡口坝水电站混凝土拱坝为3级建筑物。建基面高程470.00m，坝顶高程578.50m，最大坝高108.5m。体型采用抛物线型变厚双曲拱坝，顶拱中心角980，最大半中心角46.76°，最小半中心角26.88°，拱冠梁处拱圈中心线最大曲率半径120.6m，最小曲率半径53.4m，坝轴线长284.123m，共分16个坝段。坝顶厚4.5m，底厚20.0m，厚高比0.18。坝体内设灌浆廊道、交通廊道、集水井、抽水泵和放空管等，坝外设灌浆平洞、排水洞、交通桥、坝后桥和电梯井等。渡口坝水电站大坝基础土石方开挖主要为左右岸坝肩及基坑开挖，截流后开挖大坝基础部分。左右岸坝肩开挖从650m高程到470m高程，开挖高度约为180m。边坡开挖高度约180m，坝基底宽约70m。大坝开挖主要工程量为：土方明挖5800方，石方明挖50.24万方。大坝开挖施工时段：左右岸坝肩开挖：2007年10月1日~2008年1月28日；坝基开挖：2008年1月28日~2008年2月28日。2、施工布置（1）供风工程主体石方开挖共计72.37万m3，在右岸设立1#、2#空压站，在左岸设立3#、4#空压站。每座空压站内集中布置1台20m3/min的固定式电动空压机集中供风，并由5台12m3/min的移动式柴油空压机辅助供风，总供风能力140m3/min。供左右岸坝肩、进水口及引水隧洞、水垫塘供风。（2）供水土石方施工用水采用系统供水，由主供水管接支管至各施工部位。（3）供电接系统电源供电。（4）施工道路左右岸分别修建4条土方机械行走临时施工道路，延伸至边坡开口，坡度和宽度满足土方机械行走即可，具体如下：左岸高程578.5m施工道路：为新建左岸上坝公路，起点为左岸乡村公路，高程约520m，至终点左坝肩，高程578.5m。道路全长约535.3m，最大纵坡比为10%，路面宽5m，为泥结石路面，此道路石方开挖需用控制爆破。此道路主要为左岸缆机平台开挖、左坝肩开挖和坝顶砼运输道路。左岸高程558.5m施工道路：为新建左岸开挖道路，起点为左岸2#乡村公路，高程约515m，至终点左岸边坡，高程558.5m。道路全长约411.2m，最大纵坡比为10%，路面宽5m，为泥结石路面，此道路石方开挖需用控制爆破。此道路主要为左岸558.5m高程以下土石方开挖和取水口及引水隧洞施工用道路。左岸高程538.5m施工道路：为新建左岸开挖道路，起点为左岸2#乡村公路，高程约510m，至终点左岸边坡，高程538.5m。道路全长约295.5m，最大纵坡比为10%，路面宽5m，为泥结石路面，此道路石方开挖需用控制爆破。此道路主要为左岸538.5m高程以下土石方开挖施工用道路。左岸高程518.5m施工道路：为新建左岸开挖道路，起点为左岸2#11 乡村公路，高程约505m，至终点左岸边坡，高程518.5m。道路全长约138.3m，最大纵坡比为10%，路面宽5m，为泥结石路面，此道路石方开挖需用控制爆破。此道路主要为左岸518.5m高程以下土石方开挖施工用道路。右岸高程578.5m施工道路：为新建右岸上坝道路，起点为右岸2#乡村公路，高程约578.5m，至终点右坝肩，高程578.5m。道路全长约108.6m，最大纵坡比为3%，路面宽5m，为泥结石路面，此道路石方开挖需用控制爆破。此道路主要为右岸坝顶土石方开挖和右坝肩砼及灌浆等施工道路。右岸高程558.5m施工道路：为新建右岸开挖道路，起点为右岸2#乡村公路，高程约550m，至终点右边坡，高程558.5m。道路全长约275.6m，最大纵坡比为5%，路面宽5m，为泥结石路面，此道路石方开挖需用控制爆破。此道路主要为右岸边坡558.5m高程以下土石方开挖等施工道路。右岸高程538.5m施工道路：为新建右岸开挖道路，起点为右岸2#乡村公路，高程约535m，至终点右边坡，高程538.5m。道路全长约193.2m，最大纵坡比为3%，路面宽5m，为泥结石路面，此道路石方开挖需用控制爆破。此道路主要为右岸边坡538.5m高程以下土石方开挖等施工道路。右岸高程518.5m施工道路：为新建右岸开挖道路，起点为右岸2#乡村公路，高程约518.5m，至终点右边坡，高程518.5m。道路全长约115.6m，最大纵坡比为2%，路面宽5m，为泥结石路面，此道路石方开挖需用控制爆破。此道路主要为右岸边坡518.5m高程以下土石方开挖等施工道路。具体布置见附图：坝肩开挖施工道路布置图3、爆破试验3、1爆破方法选择及参数的确定（1）爆破方法选择在筛拌系统场地选取与坝肩岩层相似地段作为试验部位，采用梯段台阶爆破，潜孔钻机钻孔，孔径为φ100。根据理论和经验数据参考，确定爆破方法——台阶高度、孔间微差以及孔内全偶合连续装药，孔内下部全偶合连续装药，中上部不偶合间隔装药，V型起爆网络等。使用卷状乳化炸药和散装乳化混合炸药，卷状炸药由人工装孔。（2）爆破参数的确定依据现场实际情况，拟定了爆破试验的方法和基本钻孔参数（孔径为φ100mm）。通过现场试验确定基本孔网布置格式和起爆方式。爆破试验所选参数见表1-1。表1-1爆破试验使用参数表项目实际使用参数台阶高度10m孔距a/抵抗线wa/w=1(设计值)a/w=1—1.4(使用值)单耗qq=0.5—0.6kg/m3试验使用值堵塞长度LL=1.0w3、2试验施工方法由试验人员在现场按布孔设计图放样，并在炮孔位置做上明显的标记。用YQ-100型钻机钻孔，孔径为φ100mm11 。钻孔结束后，由施工和试验人员检查测量孔深、孔距、排距、孔斜、抵抗线等，并逐孔编号填表登记。根据选用的单耗参数，逐孔计算装药量。填写装药单，并注明连续装药或者是分段装药，每孔一张表。炸药选用卷装乳化炸药，孔内用导爆索，孔外联毫秒电雷管，用起爆器起爆。装药一律由炮工进行操作，施工、质检和试验人员在现场检查验收。3、3爆破振动观测在做爆破试验时，专业技术人员进行振动观测试验。每一次爆破之前，在距离爆破中心10m、20m、50m处放置振动数字观测仪。3、4试验结果及分析爆破之后读取结果值，将单段起爆药量、距离与质点振动速度进行分析，量化本工程地质与爆破有关的参数。并根据实测结果值与有关规范规定值进行比较，观测和检查爆破对周围建筑物及工程本身的振动危害，适当调整爆破参数。将试验结果及分析，选定的爆破参数上报给监理工程师审批，然后才能实施。4、坝肩开挖方法4、1施工程序4、1、1开挖施工程序高边坡开挖按照自上而下的施工顺序，分层进行开挖，梯段高度10.0m，大坝坝肩和坝基遵循自上游至下游的施工顺序（详见：坝肩开挖分层分区图）。其工作面开挖施工工艺流程见图1-1。边坡削坡图1-1土石方开挖程序图截水沟开挖测量放样验收土石方挖、装、运石方钻爆边坡预裂测量放样植被清理喷锚支护土方开挖喷锚支护人工清渣4、1、2支护施工程序边坡支护遵循从上至下分层分区跟进施工的原则，上层的支护应保证下一层的开挖安全顺利进行。随机锚杆与开挖工作面、喷护与开挖工作面及排水孔与开挖工作面高差不大于18m，并满足边坡稳定和限制卸荷松弛的要求。在边坡开挖前，应首先进行周边截、排水沟的施工。周边截、排水沟施工完毕后，才能进行相应部位的边坡开挖施工。支护施工随边坡开挖及时跟进。边坡支护工序流程如下：周边截、排水沟施工→边坡开挖→锚喷施工→排水孔施工。11 在一级边坡及马道开挖形成且满足设计要求后，即可进行锚喷施工，下一级边坡开挖继续进行。对于开挖揭露出的不稳定岩体，应随着坡面层间开挖及时进行随机锚杆锚固；系统锚杆及喷射混凝土作业利用在马道上分区搭设施工脚手架进行。4、2开挖方法4、2、1土方开挖施工说明正式开工之前，安排人工清理开挖区域内的树木和有碍杂物，并将所清理物按监理指定方式进行处理。同时，将开挖区域上部孤石、险石排除，较大块石用小炮清除。清理完毕后，开挖边坡上部截水沟，截水沟距边坡开口水平距不大于3m，梯形断面，开挖料转运至开挖范围内，或就近洼地回填。排水沟开挖顺序自边坡顶部开始，顺地形向下，保证水流畅通即可。开挖土料运至上游右岸弃渣场，平均运距1.0km。弃渣用D85推土机推平，平面略向河床倾斜，保持良好的排水，并保证弃渣场边坡稳定。4、2、2石方开挖施工方法采用深孔梯段爆破、浅孔梯段爆破、预裂爆破、光面爆破结合的综合爆破方案，确保建基面的完整、稳定。爆破石碴大部分抛入河道，少量松动块石采用手风钻打孔小炮爆破后人工清除。爆破顺序自上而下，梯段高度不大于10米。主要采用多排孔“V”形微差爆破起爆方案，加强岩块的碰撞和挤压。爆破材料选用乳化炸药，爆速≥3600m/s，猛度≥13mm，殉爆距离≥4cm。起爆器材选用1～20段的导爆管，1～10段电雷管，高爆速导爆索，少量火雷管、导火索。钻孔设备：用CM351液压钻或YQ-100型钻机钻孔，孔径为φ100mm。(1)深孔梯段爆破a、梯段要素梯段要素见图1－2图1－2梯段要素示意图H－梯段高度W1－底盘抵抗线h－超深L－孔深L1－装药长度L2－堵塞长度α－梯段坡面角b－排距B－梯段上肩线至前排孔的距离W－炮孔的最小抵抗线b、钻孔形式11 图1－3钻孔形式示意图b、布孔方式布孔方式采用梅花形布孔，见图1－4：图1-4布孔方式图c、爆破参数1.孔径d＝100mm，钻孔倾角α＝73°；2.梯段高度H＝10m;3.超深h＝0.7m，孔深l斜＝11.1m；11 1.堵塞长度l堵＝2.5m;2.装药系数τ＝1－l堵／l＝0.78;3.炸药单耗q＝0.4+0.02(f-2)=0.64kg/m3;4.减震孔采用乳化炸药，药卷直径dc＝70mm，5.主爆孔采用乳化炸药，药卷直径dc＝80mm。c、爆破方案和起爆顺序孔内采用塑料非电雷管微差起爆网路起爆，主爆孔内使用MS1段，孔间采用MS2段，排间使用MS4段雷管；预裂孔双导爆索下孔，导爆索直接用孔外传爆雷管复式引爆，如图1－5：（2）浅孔梯段爆破保护层开挖、高边坡清刷、部分孤石悬石采用浅孔梯段爆破。a、爆破参数1.钻孔直径d=42mm,钻孔倾角依据现场具体情况定；2.梯段高度H≤3m;3.超深h=（8～12）d＝0.336～0.604m，取h＝0.4m，孔深h=H+0.4m;4.堵塞长度l堵＝（20～30）d，取l堵＝1.0m；5.装药系数τ＝1－l堵／l；6.炸药单耗q＝0.64kg/m3；7.采用乳化炸药，药卷直径dc=0.032m，单节炸药150g/节；b、爆破方案和起爆顺序大面积位置网路布置依照深孔梯段爆破设计，小面积个别孤石破碎利用非电雷管直接孔内微差起爆。（3）预裂爆破a、爆破参数见表1-211 梯段高度（m）钻孔倾角超深（m）实际孔深（m）孔径(mm)孔距(m)线装药密度（g/m）药包间隔长度（cm）底部炸药增量（kg）堵塞长度（m）1073°0.611m1001.08493.23.41.5b、爆破方案和起爆顺序采用高爆速导爆索孔内传爆，长竹条固定药包，孔外采用复式导爆索起爆，提前主爆孔25MS起爆。（2）光面爆破a、爆破参数见表1-3不耦合系数钻孔倾角炮孔密集系数最小抵抗线（m）孔径(mm)孔距(m)线装药密度（kg/m）2.073°1.00．75420．600.25b、爆破方案和起爆顺序光面爆破采用高爆速导爆索孔内传爆，长竹条固定药包，孔外采用导爆索单独起爆或滞后于主爆孔起爆。5、坝基开挖方法5、1施工程序大坝基坑施工开挖程序如下：基坑抽水→下基坑道路修建→高程478m以上弃渣及浮渣开挖→高程471~478m范围砾岩浅孔梯段爆破开挖→470~471m保护层光面爆破开挖→人工清理、出渣→建基面验收5、2施工方法5、2、1高程490m高程以下弃渣及浮渣开挖：河床基坑弃渣及浮渣主要来源于左右岸坝肩490m高程以上开挖石渣约40万方及取水引水工程开挖弃渣约1.5万方，采用4台1.6m3和4台1.3M3反铲各陪备20吨自卸汽车4台从四个工作面同时开挖运输出渣，其中一部分用于上游围堰填筑，对于多余石渣运到左岸上游弃渣场。5、2、2高程471~478砾岩开挖爆破参数：（1）钻孔直径d=42mm,钻孔倾角依据现场具体情况定；（2）梯段高度H≤3m;（3）超深h=（8～12）d＝0.336～0.604m，取h＝0.4m，孔深h=H+0.4m;（4）堵塞长度l堵＝（20～30）d，取l堵＝1.0m；（5）装药系数τ＝1－l堵／l；（6）炸药单耗q＝0.64kg/m3；（7）采用乳化炸药，药卷直径dc=0.032m，单节重200g/节；11 5、2、3保护层光面爆破开挖（1）爆破参数：1-4不耦合系数钻孔倾角炮孔密集系数最小抵抗线（m）孔径(mm)孔距(m)线装药密度（kg/m）2.073°1.00．75420．600.25（2）爆破方案和起爆顺序光面爆破采用高爆速导爆索孔内传爆，长竹条固定药包，孔外采用导爆索单独起爆或滞后于主爆孔起爆。6、爆破质量与安全控制6、1爆破安全距离a、爆破安全距离验算冲击波安全距离Rk=KkQ1/3Rk----空气冲击波最小安全距离，mKk----系数，作业人员取25，居民或其他人区60Q----装药量，暂按250kg计算Rk=KkQ1/3=60×2501/3=377mRk=KkQ1/3=25×2501/3=157m个别飞石安全距离根据相关规定，飞石安全距离一般为300m以内。根据以上验算，爆破警戒距离控制约400m，安全能有保障。采用以下方式控制爆破空气冲击波a、利用峡谷地形控制起爆方向，避炮人员离开峡谷纵深方向和峡谷出口处；b、采用合理爆破参数，保证堵塞长度和质量，选择合理的微差爆破时差，减少地面导爆索网络，采用孔底方向起爆方式，减小空气冲击的强度。6、2安全警戒本工程施工场面狭小，为避免安全事故，拟采取以下主要安全措施：（1）、爆破作业人员一律持证上岗，严格按爆破规程作业，对辅助作业人员加强安全教；（2）、钻孔施工时，由测量人员放线，施工人员现场布炮孔并予以标记，向操作人员进行技术交底，包括各项爆破参数；（3）、钻孔施工时，由爆破工程师现场督促检查钻孔施工质量，严格按设计施工；（4）、钻孔施工完毕，经验收合格后，由爆破工程师现场组织装药联网作业，（5）、严格爆破器材的管理，由专人负责发放及回收爆破器材，爆破器材在运输过程中，由爆破人员负责押运，运输过程中不得抛掷、撞击；现场由专人负责管理，严防明火接近；（6）、严格爆破警戒，每次爆破前划出安全范围，由专职安全小组于警戒区内负责警戒，经确认人员、设备疏散完毕后，方可进行引爆作业。11 （7）、爆破以后，安全检查人员提前到场进行检查，发现瞎炮后立即设明显标记，由炮工进场当场处理，如情况复杂，应仔细研究制定处理方案。经确认无安全隐患后，方可鸣笛解除警报，恢复正常施工。（8）、应用微差爆破控制单响药量，合理制定分段间隔时间，避免应力波叠加以减少爆破振动，控制飞石距离，确保爆破安全。（9）、具体警戒安排如下：a、每日6：00～7：15，11：30～12：15；17：30～18：15为三次爆破时间，警戒信号为手摇式音响信号，表示如下：b、预告信号：间断鸣三次长声，如图示：30秒30秒30秒（停）（停）c、准备信号：在预告信号20分钟后发布，间断鸣一长一短，三次，如图示：20秒10秒20秒10秒20秒10秒（停）（停）d、起爆信号：准备信号10分钟后发出，连续三短声，如图示：10秒10秒10秒（停）（停）e、解除信号：炮响20分钟后，检查人员方可进入现场进行检查。确认安全后，由爆破作业负责人通知警报房发出解除警报。一声长声，如图示：60秒f安全警戒人员持对讲机，戴红袖章，拿小红旗，按每次爆破安全警戒通知单进入指定的区域进行警戒任务。6、3开挖质量保证措施（1）控制单响起爆药量在50Kg以内，雷管分段延期时间大于10毫秒，一次爆破最大药量在250Kg以内。（2）开挖钻斜孔，并在孔底设5—10cm厚柔性垫层。（3）、装药前，由专业人员逐一检查孔深、孔距、孔位等造孔质量，检查合格后方能进行装药施工。（4）、装药时，派专人现场监督装药量等关键工序，确保按设计装药。（5）、钻孔前，由专业测量人员放线（包括开口线、底口线及开挖深度等），并向具体操作人员现场交底。6、4开挖施工质量目标（1）光面爆破孔炮孔残留率大于80%，径向平均超挖小于20cm，相领两炮孔不平整度小于15cm。（2）控制开挖平面尺寸误差不超过20cm；最大超挖深度不超过20cm。（3）钻爆时尽量控制碴料的块度，以利于出碴。7、施工资源配置劳动力配置见表1-6机械设备配置见表1-711 表1-5劳动力配置表年度年度工种（人）2007年度2008年度2007年下半年度2008年上半年度管服人员1215测量工44电工33钻爆工5050电焊工68空压工2020司机8080钢筋工38普工1520合计193208表1-6机械设备配置表年度年度设备（台）2007年度2008年度2007年下半年度2008年上半年度推土机44反铲（1.3方）44反铲（1.6方）66装载机（3.1方）12自卸汽车（20t）3040洒水车11CM351液压钻机22潜孔钻1012手风钻3040风镐44固定空压机（20立方）44移动空压机（12立方）55测量仪器（全站、水准、径维）1111 爆破震动监测仪11平板车11混凝土喷射机22气腿钻（YTP-26）88锚杆注浆机223.0m3注浆机225.0m3注浆机22穿心千斤顶（YCD120）33穿心千斤顶（YCD200）33穿心千斤顶（YCD350）33张拉机（YCW350）33锚具挤压机（GYJ）22锚杆拉拔器11锚杆注浆机（MZ-1）11张拉机3311'