锦屏一级水电站大坝右岸坝基开挖支护施工Word格式.docx
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梯段爆破最大一段起爆药量通过试验确定，取得爆破试验成果之前，根据设计要求，距建基面30m以外单响药量不大于100kg，30m～15m不大于75kg，15m以内不大于25kg；
并满足表1中质点振动速度的要求。
表1质点安全振动速度表
项目
龄期（d）
0～3
3～7
7～28
>
28
混凝土
1.5～2.0
2.0～5.0
5.0～7.0
<
10.0
坝基灌浆和坝体接缝灌浆
1
1.5
2～2.5
锚索、锚杆
5～7
岩体－拱坝建基面
10（距爆破梯段顶面10m处）
岩体－拱肩槽上下游边坡
水垫塘、二道坝基础
15（距爆破梯段顶面10m处）
3.1开挖工程施工
右坝基开挖的总体施工方法为：
分段分区分层开挖，根据右坝基工作面的形状、尺寸和边坡支护的要求，将右坝基分成上游段、中游段和下游段，每段根据横河向的宽度，分成2~3个区，每区分块作为一个钻爆开挖工作面。
分层厚度根据坝基槽坡高度与边坡高度确定，一般拱肩槽及其下游侧坡的分层高度与拱肩槽坡高一致，为10m，拱肩槽上游侧坡的开挖分层高度与边坡的高度一致，为15m。
槽坡及边坡均采用预裂爆破。
结合施工进行了右坝基开挖专项爆破试验，爆破开挖基本满足设计要求。
3.1.1爆破试验
根据右坝基的地质条件，结合CII标的爆破施工经验，爆破试验分别选择在大坝右岸拱肩槽▽1860m～▽1850m高程、▽1850～▽1840高程、1765～▽1750高程，对梯段、缓冲和预裂一起进行了4次专项爆破试验。
每一次生产爆破，均作为爆破试验的补充工作，用以对爆破试验成果进行验证和优化。
在爆破试验中，共计爆破石方方量15512m3，乳化炸药消耗6074kg。
（1）爆破试验参数选择
a台阶高度
台阶高度，主要根据拱肩槽开挖施工方案和设计图纸要求边坡坡度变化选择爆破试验的台阶高度，本次爆破试验的台阶高度选择为8～10m。
b炮孔密集系数
根据现场岩石节理裂隙情况，本次爆破试验中，选择炮孔密集系数在1.1~1.3左右。
c孔深、孔距、排距
孔深按照台阶高度进行控制，本次爆破试验孔深为8～12m；
孔距、排距的选择主要是根据岩石的节理及台阶高度、炸药单耗、炮孔密集系数不同进行控制。
d炸药单耗
根据坝基已经进行的爆破效果分析，结合本次爆破试验的岩石节理情况，在本次拱肩槽爆破试验过程中，拱肩槽的爆破单耗控制在0.38~0.4kg/m3，预裂孔的线装药密度控制在300g/m左右，预裂底部装药量控制在0.8～1.6kg。
e装药结构
在孔深、岩石单耗等确定下来以后，由于孔排距较小，根据计算，上部不装药段过长，爆破以后超径块石较多，满足不了挖装要求，造成挖装困难。
本次爆破试验中，在保证岩石单耗的前提下，采取下部连续装药的柱状药包，上部不装药段加设辅助药包的装药方式。
f联网形式
根据爆破振动测试成果及设计对最大一段单响药量的限制，预裂孔一般4~5孔为一段，梯段爆破与缓冲孔一般为单孔单段。
各次爆破试验参数汇总如下表2所示。
（2）爆破试验结论
通过四次专项爆破试验，可以得出适用于右坝基开挖的爆破参数：
①预裂爆破：
当采用90~100mm孔径时，对拱肩槽，预裂爆破孔距宜为0.6m，
孔深以设计槽坡分段高度而定，线装药密度不大于300g/m，底部装药量宜为2~3；
边坡预裂，孔距宜为0.8m，孔深以设计边坡高度而定，但梯段高度不宜
大于15m，线装药密度不大于350g/m，底部装药量宜为3~4；
根据爆破试验及爆破生产，推导出适用于右坝基预裂爆破的经验公式=400a0.58。
②缓冲孔：
缓冲孔宜采用不大于80mm的孔径，孔距不宜大于2.0m，与预裂孔间距宜为1.0~1.5m，需采用不耦合装药。
③梯段爆破：
孔排距宜为3.53.0m，单位炸药消耗量为0.4kg/m3。
④最大单段起爆药量：
根据爆破试验及生产爆破的爆破振动监测和物探检测，设计对各区域最大单段起爆药量的划分是合理的，即距建基面30m以外单响药量不大于100kg，30m～15m不大于75kg，15m以内不大于25kg。
表2各次爆破试验参数汇总表
第一次
第二次
第三次
第四次
预
裂
孔
孔距（m）
1.0
0.8
0.6
孔深（m）
10.2
13.1
8.3
19
线装药密度（g/m）
400
350
300
最大单响药量（kg）
20
缓
冲
2.5
排距（m）
2
14~15
单耗（kg/m3）
0.38
0.4
17
18
11
30
梯
段
爆
破
4.0
3.5
3.0
14~15.5
41
50.4
60
注：
表中孔径均为90~100mm。
3.1.2右坝基开挖施工
右坝基开挖目前经历了四个阶段。
第一阶段为2007年1月~5月，本阶段为CII标开挖至1885m高程后，CIII标尚未招标确定承包人，延续CII标合同继续向下开挖施工。
主要进行拱肩槽上游侧边坡的开挖及支护，拱肩槽未进行开挖。
第二阶段，2007年6月~2008年3月，正式进行拱肩槽的开挖，施工高程为1885~1770m高程。
开挖方式基本上按常规方法进行，场内外施工道路均畅通，开挖可直接出渣，支护材料可直接运至作业面。
本阶段与厂房及泄洪洞进水口同时施工，同步下降，施工道路从进水口部位经过。
第三阶段，2008年4月至2008年8月。
本阶段进行1770~1710m高程之间的开挖支护。
本阶段开挖全部采用向基坑翻渣的施工方式。
基坑出渣基本由CIII标左岸施工单位承担，我部进行普斯罗沟沟口处的出渣。
第四阶段，2008年8月20日至今，本阶段进行1710以下的开挖。
于2008年8月17日自基坑向右坝基1700m高程修建施工道路完成，右坝基开始全面直接出渣，不再向基坑翻渣。
由于下述原因，右坝基开挖及支护施工进度滞后约3个月：
（1）油料供应影响
2007年年底柴油供应紧张，导致2007年第四季度的施工进展缓慢，直接影响了2008年的施工进展。
2008年5月~7月油料供应紧张，直接影响了右坝基的开挖和支护。
（2）鉴于基坑出渣及大坝左岸工程施工进展的严重滞后，业主在大坝开挖工程中进行了战略调整：
牺牲大坝右岸工程的施工条件和进度，确保大坝左岸工程基坑出渣的条件。
如在2007年四季度，为保证基坑出渣，要求我部1770m高程以上的拱肩槽及上、下游边坡开挖不得向基坑下渣，而要直接运走，而根据合同要求，右岸1850m高程以下的拱肩槽及上、下游边坡开挖弃渣均为直接下基坑；
根据合同要求，大坝右岸工程弃渣每月有14天的全线直接下基坑的条件，但从2007年11月~2008年7月只能每月80小时左右的全线直接下基坑的条件，其余时间只能经由普斯罗沟边转运出渣，但由于下渣点工作面狭窄、仅20来米宽，并且本身是需要开挖的，在开挖期间无法下渣，因此在此下渣强度有限。
因此，合同条件不满足施工要求，极大地影响了大坝右岸工程的施工进展。
（3）地质条件变化和设计变更
1780m高程以下由于f14断层和卸荷裂隙的影响，边坡岩体破碎、稳定性变差，为此：
设计进行边坡支护的变更，上游侧坡1765~1795m高程之间边坡的锚杆变更成锚杆束、上游侧坡原C型支护（4.5m和6m锚杆）变更成A型支护（9m和6m锚杆）；
要求改变支护与开挖的关系，从原来的边坡浅层支护滞后开挖15m高差改为边坡浅层支护紧跟开挖，即一级边坡开挖出来后，在新开挖的边坡浅层支护未完成前，不得进行下级边坡的开挖。
由此导致的结果是：
①边坡支护工程量增加，施工时间相应增长，施工资源必须相应调整；
②边坡支护直接占用直线工期，成为关键线路；
③施工进展变慢，总工期延长。
（4）物探
拱肩槽建基面开挖完成后，新增大量物探工作，新增的物探钻孔及配合工作对拱肩槽的开挖产生很大影响：
不可意料的新增物探工作占用了正常的施工资源，影响了正常的系统的物探施工项目，进而影响了拱肩槽的正常开挖（物探工作不完，不允许进行下一台阶的开挖）。
（5）喷砼支护供砂不能满足施工要求
供砂是自CII标开工以来直至2008年7月份就一直困扰我部施工的一大问题。
不论是从数量上，还是质量上（目前砂的石粉含量仍不能达到要求），均不能满足施工要求。
目前，无论是边坡支护，还是竖井等地下工程支护，以及沟左支洞混凝土回填，均受供砂制约，不能保证施工进度。
（6）对外交通
对外交通在雨季保障率不高，经常塌方阻路，原材料、机械设备进场困难，从而影响施工进度。
3.2支护施工
右坝基支护工程主要包括锚索、锚杆（束）和挂网喷混凝土支护。
根据设计要求，随机支护和系统支护中挂网喷混凝土、锚杆、锚杆束支护与开挖工作面的高差不应大于15m，预应力锚索与开挖工作面的高差不应大于30m。
但由于f14断层及卸荷裂隙的影响，1765m~1815m高程马道之间边坡要求支护紧跟开挖。
（1）1885~1720m高程
边坡喷锚支护参数：
分为RB-A型、RB-B型、RB-C型三种形式。
RB-A型主要加固f13、f14断层出露区域和地质条件比较复杂的拱肩槽下游侧坡，采用28L=6.0m\32L=9.0m@=2.0m锚杆交错梅花形布置；
RB-B型主要加固f13、f14断层埋深较浅的区域，以及厂房进水口侧壁无法布置锚索的区域，利用长锚杆对表层岩体进行加固，采用32L=12.0m\L=9.0m@=2.0m长锚杆交错梅花形布置；
RB-C型主要用于加固地质条件相对较好的拱肩槽上游侧坡，采用28L=6.0m\L=4.5m@=2.0m锚杆交错梅花形布置。
三种支护形式均采用喷厚10cm的C25混凝土，挂6.5@=15cm钢筋网，打排水孔76L=6.0m@=2.0m。
拱肩槽支护：
分为RB-D型与RB-E型支护。
RB-D型采用28L=6.0m\L=4.5m@=3.0m锚杆矩形布置，用于加固拱肩槽1885~1810m高程之间槽坡；
RB-E型支护采用28L=6.0m\L=4.5m@=2.0m锚杆矩形布置，用于加固拱肩槽1810~1720m高程之间槽坡。
1800m高程以上槽坡采用厚5cm的C10喷混凝土保护。
整个槽坡无排水孔。
锚索支护：
锚索支护主要布置于拱肩槽上游侧坡，拱肩槽下游侧锚索取消后布置于雾化区边坡以充分发挥锚索的锚固作用。
上游侧坡锚索以1825m马道为界分两种情况布置。
1825m~1885m高程之间：
单级边坡高度为30m，每级边坡上布置四排共八排锚索，分别布置于1883、1878、1864、1858、1852、1846、1834和1828m高程，锚索间距均为6m，为L=30、35、40m长的2000kN级压力分散形无粘结锚索长短交替布置。
上述锚索已全部施工完毕，其中1883m高程锚索由于混凝土供料线开挖施工全部挖除，在供料线开挖完后重新施工。
1825~1720高程之间：
1825~1720高程之间每级边坡高度均为15m（其中1780~1750m高程之间由于布置1785m高程洞室群的施工通道而部分取消了1765m高程马道，但支护参数不变），除进水口1777m平台下1765马道以上边坡布置单排锚索、1765~1795m高程大部分边坡由于引水洞未布置锚索外，每级边坡均布置两排锚索。
锚索参数为L=30m、L=40m1000kN和2000kN长短交替布置，间距10m。
1720m高程以上深浅层支护基本上施工完毕。
（2）1720~1650m高程
喷锚支护参数。
边坡：
分为RB-A型与RB-C型支护。
RB-A型用于地质条件相对较差的拱肩槽下游侧坡、拱肩槽上游侧坡开口部分及断层f14出露部位，采用28L=6.0m\32L=9.0m@=2.0m锚杆交错梅花形布置，RB-C型支护用于加固地质条件相对较好的拱肩槽上游侧坡，采用28L=6.0m\L=4.5m@=2.0m锚杆交错梅花形布置。
两种支护形式均采用喷厚10cm的C25混凝土，挂6.5@=15cm钢筋网，打排水孔76L=6.0m@=2.0m；
拱肩槽：
采用28L=6.0m\32L=9.0m@=2.0m锚杆交错梅花形布置，无喷砼支护和排水孔。
锚索支护参数：
按每级边坡（15m高）布置两排锚索，两排锚索孔口高差（排距）7.5m，孔距10m，为L=30m1000kN级与L=35m2000kN级长短交替布置。
1720m以下边坡及拱肩槽正进行支护施工准备。
4、开挖质量控制
以拱肩槽作为重点，以点带面，保证整个右坝基的开挖质量。
开挖质量控制主要控制预裂爆破外观质量、爆破前后声波衰减率和爆破振动速度。
4.1拱肩槽预裂爆破外观质量控制
4.1.1拱肩槽预裂爆破外观质量
（1）大坝右岸坝基1885～1860段边坡
大坝右岸坝基▽1885～▽1860开挖施工自2007年6月3日开始至2007年7月15日结束，施工分▽1885～▽1880、▽1880～▽1870、▽1870～▽1860三段预裂完成。
经检测实际开挖坡度分别是1：
0.91、1：
1.48、1：
1.25（设计1：
0.9、1：
1.46、1：
1.23），检查检测项目共检查500点、合格点434点、合格率86.8%，其中坡面局部超欠挖检测153点、合格点124点、合格率81%，超欠挖值在+75～-30cm之间；
半孔率检测199点、合格177点、合格率88.9%，半孔率在57.2%～100%之间；
平整度检测136个点、合格点122点、合格率89.7%，两孔间高差在5～31cm之间。
开挖坡度、开挖轮廓、局部超欠挖、半孔率、平整度等检测项目符合质量标准，开挖质量符合设计要求。
（2）大坝右岸坝基1830～1800段边坡
大坝右岸坝基▽1830～▽1800开挖施工自2007年9月12日开始至2007年11月12日结束，施工分▽1830～▽1820、▽1820～▽1810、▽1810～▽1800三段预裂完成。
0.543、1：
0.562、1：
0.615（设计1：
0.54、1：
0.56、1：
0.61），检查检测项目共检查770点、合格点708点、合格率91.9%，其中坡面局部超欠挖检测281点、合格点254点、合格率90.4%，超欠挖值在+78～-10cm之间，平均超挖13cm、欠挖0.1cm；
半孔率检测291点、合格271点、合格率93.1%，半孔率在72.3%～99%之间；
平整度检测188个点、合格点174点、合格率92.6%，两孔间高差在2～24cm之间。
（3）大坝右岸坝基1800～1770段边坡
大坝右岸坝基▽1800～▽1770开挖施工自2007年11月14日开始至2008年3月4日结束，施工分▽1800～▽1790、▽1790～▽1780、▽1780～▽1770三段预裂完成。
0.651、1：
0.333、1：
0.332（设计1：
0.65、1：
0.33、1：
0.33），检查检测项目共检查802点、合格点776点、合格率96.8%，其中坡面局部超欠挖检测242点、合格点231点、合格率95.5%，超欠挖值在+57～-11cm之间，平均超挖11.8cm、欠挖0.8cm；
半孔率检测311点、合格307点、合格率98.7%，半孔率在60.8%～98.8%之间；
平整度检测234个点、合格点224点、合格率95.7%，两孔间高差在3～28cm之间。
（4）大坝右岸坝基1770～1740段边坡
大坝右岸坝基▽1770～▽1740开挖施工自2008年3月6日开始至2008年6月20日结束，施工分▽1770～▽1760、▽1760～▽1750、▽1750～▽1740三段预裂完成。
0.361、1：
0.352、1：
0.311（设计1：
0.36、
1780~1770m高程拱肩槽槽坡预裂面
1：
0.35、1：
0.31），检查检测项目共检查716点、合格点685点、合格率95.7%，其中坡面局部超欠挖检测220点、合格点208点、合格率94.5%，超欠挖值在+60～-9cm之间，平均超挖19.4cm、欠挖1.2cm；
半孔率检测290点、合格283点、合格率97.6%，半孔率在56%～100%之间；
平整度检测196个点、合格点185点、合格率94.4%，两孔间高差在2～21cm之间。
4.1.2组织措施
CIII标开工之初，项目部即成立了拱肩槽开挖领导小组，全面负责拱肩槽的开挖质量、进度及安全文明施工。
4.1.3施工技术措施
（1）钻孔
采用QZJ-100B支架式钻机钻孔，钻孔孔径90~φ100mm。
预裂孔钻在轮廓面上，开孔点在轮廓线上，孔距60cm，孔位偏差不大于3cm，钻孔角度、方向符合设计要求，倾角与方向偏差不大于±
1.5%孔深，终孔高程偏差不大于±
5cm，钻孔做详细记录。
在施钻前，先由测量人员按间距参数放出预裂孔位，并用红油漆进行现场标识，并由现场施工员对钻孔人员出示钻孔任务书（包括钻孔的开口位置、钻孔角度、钻孔深度、钻孔孔数），钻孔人员根据钻孔任务书所示角度将钻机采用钢管样架固定牢固，钻机导轨和样架采用扣件连接形成整体，钻机就位后用数显量角器检查钻孔倾角和孔向，钻孔过程中尤其是钻进0.2m左右及时调校钻孔偏差，确保钻孔位于设计轮廓面内。
开钻过程中，随时对钻孔深度和角度进行校对，以便及时纠正调整偏差。
拱肩槽预裂孔钻孔施工
（2）验孔
每个钻孔完毕后，进行孔深的检查，预裂孔不允许钻入建基面，距建基面为0.6m，以防止破坏基岩面。
在所有钻孔钻进过程中，进行孔的方向和倾角的检查，预裂孔的孔口开孔误差不大于3cm，倾角、方向误差不大于±
1.5%孔深，终孔高程偏差±
5cm以内。
在所有的钻孔工作完毕后，进行孔网参数、孔深、孔的方位角和倾角的检查。
所有的钻孔的参数误差必须在上述的范围内，否则作为废孔处理，重新进行钻孔或扫孔。
（3）装药及装药结构
预裂孔采取不耦合装药结构，以求最佳的壁面效果。
选用φ25mm乳化炸药，线装药密度和装药结构按爆破试验成果控制，线装药密度按孔底加强段、中部平均段和孔口减弱段进行分布。
缓冲孔选用φ50mm药卷不耦合连续装药。
预裂孔底部装药量（约1~2m长）为平均线装药密度的2~3倍，孔口部分（约长2~3m）的装药量为平均装药密度的1/2~2/3，孔口堵塞段长为1.0m。
用φ25mm乳化炸药按给定的线装药密度均匀地绑扎在宽约3cm的竹片上，导爆索紧挨炸药与竹片绑在一起。
堵塞段以破布、编织袋和沙土为堵塞材料。
缓冲孔的装药结构与预裂孔相似，但为连续装药结构，底部1m为加强装药段（加强药量为1.5倍）。
用φ50mm乳化炸药均匀地绑扎在宽约3cm的竹片上，导瀑索紧挨炸药与竹片绑在一起。
孔口堵塞段长大于2m。
（4）起爆网络
预裂爆破起爆网络采用非电起爆系统，导爆索传爆，电力起爆的方式。
边坡预裂爆破的最大单响起爆药量不大于20kg，当总起爆药量大于单段最大起爆药量时，用导爆管进行孔外延时分段。
根据预裂部位的具体情况分为5～8孔一段，进行串联分段后再实施起爆。
预裂爆破孔和缓冲孔在同一起爆网络中起爆，预裂炮孔先于相邻炮孔起爆的时间100ms。
4.2爆破振动控制及声波衰减率控制
爆破振动与声波衰减率指标主要通过爆破控制来达到。
均满足设计要求（具体见另文）。
5、边坡开挖验收
右岸已施工的拱肩槽（1885~1740m高程）分五段进行了验收，每段分初验及复验。
拱肩槽开挖评定5个单元工程，优良单元工程4个，优良率80%。
6、施工中存在的问题
（1）关于坝基地质缺陷
由于坝基地质缺陷处理方案不能跟上开挖施工进度，致使地质缺陷处理不能与坝基开挖同步，目前拱肩槽地质缺陷无一进行。
特别是f13、f14断层的处理以及一些较大的绿片岩、层间挤压带的处理，由于需处理部位已凌空上百米，处理难度越来越大。
因此，地质缺陷的处理时机及对坝基的开挖和今后的混凝土浇筑的影响无法预料。
建议坝基f13、f14断层尽可能采用固结灌浆加固处理，减少刻槽爆破对下部施工的干扰。
坝基地质缺陷对坝基开挖质量的影响非常大，特别是f13、f14断层对拱肩槽及其上游侧边坡的开挖外观质量尤其大，开挖后常产生局部坍塌、马道无法成形等；
f13、f14断层、层间挤压带和绿片岩对拱肩槽开挖平整度、超欠挖和物探声波检测结果均产生很大影响。
（2）拱肩槽物探的声波衰减率
从本文第3章可以看出，物探检测结果表示爆破前后声波波速衰减达
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