大坝溢洪道土石开挖施工方案.docx
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大坝溢洪道土石开挖施工方案
湖北兴山县毛家河水电站
边坡开挖与支护工程施工方案
1、概述
开挖与支护工程主要包括：
大坝坝基覆盖层、趾板基础石方开挖，溢洪道土方明挖与石方开挖，大坝与溢洪道基础地质缺陷超挖处理；灌浆平洞洞内支护；大坝趾板边坡支护；溢洪道边坡支护。
支护型式主要为：
锚杆、喷射混凝土（包括挂网喷护）等。
支护工程主要工程量根据现场实际情况确定。
开挖与支护工程主要工程量见表1-1。
表1-1主要开挖与支护工程量表
工程项目
规格
单位
工程量
备注
覆盖层开挖
m3
22554
溢洪道
石方明挖
m3
200952
溢洪道
预裂面
m2
18311
溢洪道
边坡支护锚杆
Φ25L=4.0m
根
1609
溢洪道（估值）
机编镀锌钢丝网
φ4@100
m2
3620
溢洪道（估值）
止水体锚筋
Φ25L=6.0m
根
38
溢洪道（估值）
挂网喷混凝土
C20锚喷混凝土
m3
3620
（t=10cm）溢洪道
孔内保护花管
45PVC
m
201.0
溢洪道
边坡排水孔钻孔
（φ56L=0.5m）
m
201.0
溢洪道
土方开挖
m3
47746
大坝
石方开挖
m3
71848
大坝
2、施工依据
⑴监理工程师签发的施工图纸、设计文件与其它相关的文件。
⑵现行规程、规范、合同文件和施工组织设计总体要求。
⑶业主、监理现场施工要求。
3、施工布置
3.1施工道路
⑴充分利用发包人提供的场内交通设施和工区现有道路，并辅以必要的养护和改建，新建施工道路按工程施工需要进行布置，在开挖范围内的临时道路可根据工程进展情况随时进行调整。
⑵左岸：
从左岸上坝公路可到达左坝肩，左岸574.0m高程上坝公路向上游可通往沙湾电站；在中线，拟在515.0m高程修建临时施工道路作为左岸岸坡开挖出渣道路，同时向上布置施工便道至岸坡开挖面。
⑶右岸：
利用现场已有的右岸低线公路作为大坝开挖的主要施工道路。
3.2风、水、电布置
大坝土石方开挖施工供风、水、电布置均从总布置接引。
其中：
⑴施工供风：
溢洪道开挖工作面布置两台20m3的移动式空压机，大坝开挖工作面布置一台20m3的移动式空压机；另配4台4m3移动式空压机作为辅助供风设备。
⑵施工供水：
从大坝左岸▼595m高程的水池接引，采用￠32塑料管敷设致各个施工用水点。
⑶施工供电：
左岸由1#配电所供电，供电容量为400KVA，右岸由2#配电所供电，供电容量为200KVA。
3.3水流控制与防汛措施
开挖施工中，如遇雨季或汛期，将会有如下情况的水流对工程施工产生影响：
⑴雨水沿道路流向坡面，对已开挖的垂直壁面产生冲刷和浸蚀。
⑵高边坡开挖后，断层顶部暴露，且与边坡形成不稳定的三角体、悬挂体，雨水与汇水对其进一步冲刷可能会引起滑坡或塌方，影响施工进展。
⑶两岸边坡开挖与支护的施工废水、雨水、汇水与上下游渗水将会给基坑产生大量积水而影响坝基开挖施工。
为了防止产生上述不利影响，将对雨季施工中的水流和防汛采取相应措施：
⑴采取“高水高排、低水低排”的原则，首先施工高边坡顶部的拦水坎和截水沟，将水引向河床或冲沟，防止地表水大量流入施工作业面，减少对边坡的冲刷和浸蚀。
⑵对断层与岩溶通道的地下水进行疏导，必要时采取喷混凝土防护，与时闭合裂隙，并采取挡水坎引水至截水沟，减少水流进入施工区。
⑶做好施工道路排水系统，在内侧设排水沟，有效疏排地表水。
⑷根据现场情况，设置临时集水井与各部位的截、排水沟。
⑸设置临时与永久施工排水泵站将汇水与时排至围堰外。
施工期临时排水与永久排水相结合，天沟安排在开挖前实施；开挖区排水采取预留3%缓坡倾向外侧，以便渗水、雨水能自流至开挖区外，局部积水采用人工挖排水沟引排，或小型水泵抽排方法。
坡面防水采用与时喷护、封闭和导引。
3.4存、弃料场
⑴存料场
土石方开挖中的利用料堆存于大坝下游左岸毛家河堆料场与上游左岸弃渣场，石料转料场的堆放应按照招标文件的规定或监理人要求分类有序堆存，料场布置1台D85推土机进行平整，并采用专人负责指挥，并做好截排水设施和夜间照明设施。
⑵弃渣场
本标段土石方开挖的覆盖层与无用料主要用于修建临时施工道路，多余部分沿下游河道侧堆放，布置2台PC200反铲与1台D85推土机平整。
4、施工程序
大坝土石方开挖施工工艺流程图4-1、溢洪道开挖工作面施工程序见图4-2。
4.1施工测量
组织专职测量人员踏勘现场，对发包人或监理人提供的测量控制点进行复核、加密，发现问题，应与时与监理人联系解决。
根据发包人或监理人与设计提供并经复核正确后的测量控制点，选择有利位置布设施工基准线与高程控制点。
高程控制点原则上布设在施工基线上，根据施工要求再进行局部引测，其测设方法采用四等水准测量。
本工程测量工作难度不大，但是工作量大，同时工程测量放样的好坏，是影响施工质量能否达到预期效果的重要环节，为此成立专门测量放样小组，由经验丰富的测量工程师担任组长，同时配备四名有实际施工测量经验的测量员组成，负责本工程测量工作，同时做到：
1、施工控制点、线测设
⑴根据设计和监理工程师提供的测量控制点，经测量校核后增设本工程施工控制点，建立辅助定位标志。
⑵测设各分块建筑物轴线和生产道路轴线，同时放出各建筑物的开挖边线，标注注边坡开挖高度。
⑶测设溢洪道与大坝各建筑物轴线和底高程，并作好标记。
⑷根据施工进度分期放样，并在施工期间与时补齐丢失的样桩，确保施工准确。
⑸本工程对高程控制要求较高，水准测量采用四等水准测量实施。
2、测量工作程序
⑴根据设计和业主提供的测量成果资料进行复核，并将复核结果报监理工程师审批。
⑵根据复测的测量成果，按工程需要扩大布置测量控制网点，经复核准确无误后，报监理工程师审批，并妥善保护。
⑶根据扩大布置的测量控制网点，进行工程施工放样。
放样前绘出施工放样图，经校核后进行实地放样，原始资料存档备查。
2、测量工作的要点
熟悉施工图纸，掌握设计意图，严格按照规范规定的程序和要求进行施测，每一部分的放样都必须先画放样图，必须有人效验、签字对测量成果负责，现场放样做到准确无误。
选用高精度的先进仪器，并要经常保养和校验，保证测量仪器完好。
测量工作要做到“勤”、“精”、“复”：
“勤”，即勤测，每一道工序开始时都要施测。
“精”，施测要精确，技术要熟练，设计和规范要精通，施测方法要先进，措施要可靠。
“复”，即测量工作要不厌其烦，不放过一个疑点，确保准确无误。
3、测量仪器设备
序号
设备名称
单位
数量
备注
1
全站仪
台
1
2
水准仪
台
2
3
钢尺、皮尺
条
4
4
水准尺
根
4
根据所布设的测量控制网点，采用全站仪、经纬仪与水准仪来进行引测，用全站仪与经纬仪首先放出施工基线，再根据设计图纸上的有关尺寸放出所有控制边线。
高程采用水准仪来控制，即将前面所布设的临近高程控制水准点作为后视点，分别放出各高程控制线。
4.2大坝施工
大坝开挖分为左岸岸坡、右岸岸坡、河床三个区域进行施工。
左右岸坡开挖在围堰填筑前施工，河床区域开挖在围堰填筑完成闭气、基坑抽水完毕后进行。
左右岸坡开挖，结合施工总布置所规划的施工道路，按照自上而下的施工顺序分层进行，施工中优先进行趾板基础开挖，与趾板开挖部位相关性小的部位的覆盖层清除可在大坝填筑施工过程中分层进行剥离，层面高度为6米。
河床基坑优先进行河床段趾板基础开挖，以尽快提供河床段趾板混凝土浇筑部位。
4.3溢洪道施工
溢洪道土石方开挖可分为进水渠与闸室段、泄槽段、出口挑流鼻坎段三个开挖施工区域，各开挖区同时进行土石方开挖施工，按照从上而下的施工顺序分梯段进行，梯段高度初定每10m一层。
每层开挖后与时进行岸坡与临时边坡支护，确保边坡稳定和作业面施工安全。
根据开挖料岩性、粒径和级配等情况和大坝填筑料的设计要求，分为弃料、备料与可直接上坝料，分别运至弃料场与大坝填筑作业面。
5、施工方法
5.1大坝施工
⑴大坝与溢洪道土石方开挖施工前，先测量放样，标出开挖区域，然后将开挖区域内与开挖边线外侧5m范围内（或监理工程师指定范围）的树根、杂草、垃圾、废渣与监理工程师指明的有碍物用人工配合机械予以清除，场地清理时有价值的材料按监理工程师指示送至指定地点堆放；无价值可燃物可焚燃处理；无法烧尽或严重影响环境的清除物，按监理工程师的指示运至指定地点进行掩埋，掩埋深不小于0.6m。
⑵大坝基础开挖主要采用1.0m3~2.1m3反铲挖装，20t自卸汽车运输。
⑶大坝趾板基础与趾板上游边坡开挖
首先按设计开挖线剥离覆盖层，对覆盖层与表面全强风化岩层等无用层，采用推土机配装载机或反铲等直接开挖。
覆盖层开挖完成后，再按边坡设计开口线进行测量放样。
岸坡趾板上、下游边坡与趾板基础按10m一个梯段开挖，首先开挖趾板边坡，在接近趾板建基面预留2.5m左右保护层，趾板保护层开挖采用手风钻造光面孔与辅助爆破孔，一次爆破成型，局部欠挖用风镐撬挖并进行表面修整，使岩面平顺完整。
趾板上下游边坡开挖，当高差小于4m时用手风钻造光面孔爆破成型，当高差大于4m时用100型潜孔钻造预裂孔爆破成型。
河床段趾板与趾板上游边坡开挖，当石方钻爆深度大于4m时，用100型潜孔钻进行预裂和松动爆破，用气腿钻进行保护层开挖。
钻爆深度小于4m时，全部采用气腿钻进行钻爆开挖，基岩破碎时，建基面以上预留30cm撬挖层，由人工用钢钎和风镐进行撬挖。
对于保护层开挖也可使用孔底设置柔性垫层一次性爆除保护层、水平光爆与垂直爆破孔结合一次性爆除保护层的开挖方法。
这两种方法均能加快开挖进度，同时能有效地保护建基面基岩，如得到监理工程师和设计工程师同意，按实际情况将优先使用以上两种开挖方法。
⑷大坝基础开挖清除趾板下游边坡覆盖层和河床表土、松散沙砾石，保留原状致密砂卵砾石层。
采用1.0m3反铲直接挖装，20t自卸汽车运输出渣。
全风化层与松动岩石开挖至强风化表面，并清除局部倒垂体，达到较完整的基岩面。
与趾板下游边坡开挖面顶部相交的尖角应修整成平缓或平滑面。
⑸趾板与岸坡开挖采用梯段爆破法自上而下进行剥离，梯段高度控制在10m以内。
由反铲从工作面上直接甩渣至坡脚集渣平台，然后装车运至指定位置。
当开挖到一定高度后，由反铲直接在部位上装车，自卸汽车转运。
⑹覆盖层剥离主要由反铲挖除，局部无法达到部位由人工进行开挖清除，石方钻孔设备为QZJ-100B型支架式潜孔钻，保护层石方钻孔设备为手风钻。
石方挖装设备以2.1m3反铲为主，1.0m3反铲为辅，运输设备为20t自卸汽车。
5.2溢洪道石方开挖
石方钻爆施工以QZJ-100B型支架式潜孔钻为主，钻孔孔径φ70～100mm。
为了提高爆破效率，降低成本，梯段爆破孔采用宽孔距、小排距布孔方式，采用完全耦合装药结构和孔间微差起爆，使爆破出来的石碴粒径均匀，解炮量少。
且紧邻边坡预裂面的2～3排爆破孔直径不大于80mm，作为缓冲爆破孔，其间排距、装药量相对于主爆孔减少1/3～1/2。
起爆时间迟于同一横排的主爆孔，以减轻对设计边坡的振动冲击。
钻孔施工过程中，由专人对钻孔的质量与孔网参数按照作业指导书的要求进行检查，如发现钻孔质量不合格与孔网参数不符合要求，立即要求返工，直至达到钻孔设计要求。
5.3坝基范围内探孔与地基处理
⑴坝基范围内的勘探钻孔都必须清除其中充填物并冲洗干净，经验收合格后，用M15砂浆回填处理。
⑵断层破碎带处理主要采用人工配合机械开挖处理的方法，需爆破处理时，经监理工程师同意后，采用浅孔、微量药爆破进行开挖，尽可能减少对开挖线外保留岩体的影响和扰动。
对趾板地基有影响的断层破碎带等采用刻槽回填C20
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