下库进出水口明挖施工技术措施.docx

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下库进出水口明挖施工技术措施

1概况

下库A、B厂进出水口明挖长度为339m，宽度为48.9～80m，地表覆盖层厚度较大，坡积层厚约1～6m，全风化带厚约5～16m，边坡每高差10m设置一马道，马道宽度2.0m，马道内侧设排水沟，水沟断面形式为矩形；坡顶开挖线5.0m以外设截水沟，截水沟断面形式为梯形。

下库进出水口开挖最大高程为273.29m，最低开挖高程186.681m，最大开挖高度约为87m，场内永久公路在进出水口边坡EL.237高程通过，边坡表土覆盖层厚度大，土质边坡（含全风化带）设计坡比为1：

1.4，强风化层岩石边坡坡比为1：

1.0，弱风化层岩石边坡1:

0.75。

本工程土方明挖量大，石方开挖主要集中在拦砂坝以内开挖区，以公路分界，开挖分为公路以上和公路以下两个区，设计土石方开挖总量47.88万m3，石方开挖9.26万m3，占开挖量的19.3%。

EL.237m高程公路以上土质边坡采用草皮护坡，EL.237m高程公路以下土质边坡采用C20砼衬砌护坡，岩石边坡采用Ф20＠1500×1500锚杆，入岩3.0m，喷10cm厚C20砼进行支护。

下库进出水口明挖包括下库进出水口槽挖及边坡开挖,主要工作内容包括：

①开挖工程：

土方开挖包括坡积层、土方及全风化岩的开挖；石方开挖包括强风化岩及弱风化岩的开挖；边坡外截水沟、马道排水沟、边沟及排洪渠开挖等；②支护工程：

包括边坡喷锚支护、草皮护坡、砼衬砌护坡、截水沟及排水沟浆砌石和排水孔施工等。

主要工程量详见汇总表1。

各明挖区开挖支护主要工程量汇总表表1

明挖土方

（m3）

明挖石方

（m3）

护坡砼C20

（m3）

草皮护坡

（m2）

坡面锚杆

（根）

喷C20砼（m3）

M7.5浆砌石（m3）

排水孔Ф50

（m）

386210

92590

2770

4884

4884

957

352

1890

2.施工布置

2.1施工道路布置

下库进出水口：

开挖分为两部分，永久公路以上边坡，利用已形成的永久公路便道修施工便道至坡顶进行EL.273m高程边坡开挖；公路以下边坡和拦砂坎以外进出水口利用新修筑的施工道路进行开挖。

施工便道布置详见附图一。

考虑到雨季进行施工和环保的需要，施工便道采用泥结碎石路面修筑，路面宽7ｍ，在开挖区的便道坡度设置不大于10%，转弯半径不小于15m。

2.2施工风、水、电布置

施工用风采用2台移动式压风机供风；施工用水从A厂通风洞边坡水池用1.5″钢管引至工作面；施工用电从A厂通风洞洞口接三相四线制线路至施工工作面。

2.3施工弃渣

公路EL.237以上开挖出的部分土石方运至4#渣场EL.235以下,其余开挖出的无用料运至库区EL.205死水位以下堆存，有用的明挖石方，全部堆存于4#渣场EL.235以上。

2.4生产、生活营地

拟在进出水口左侧库区内，施工便道2旁EL.219高程平台布置下库进出水口明挖支护的生产、生活设施，生产设施包括钢筋、水泥存放间、设备停放场所等，约需占地面积2000m2，建筑面积600m2。

3.施工程序安排

3.1施工程序安排的原则

1、开挖施工自上而下进行。

2、本工程边坡开挖高度大，边坡多数为土质边坡，边坡的稳定是施工的关键问题，在施工中要妥善做好施工排水、边坡加固等工作。

3、根据施工时段，按“分区、分层施工，采取多工作面多工序平行交叉流水作业”的原则进行，选用成配套的先进机械设备。

3.2开挖分层

明挖按自上而下、先土方后石方的原则分层进行。

土方开挖根据设马道高度均按5～7m一层进行开挖及边坡修整，石方最大分层厚度不大于10m，洞口底板按规范要求预留1.5m保护层开挖。

按分层原则，分层情况如下：

下库进出水口明挖分层：

①公路EL.237m高程以上边坡土方分7层、石方因开挖量小，土方开挖过程中碰到随机开挖，不再分层；②公路EL.237m高程以下拦砂坎以内明挖区土方分8层，石方分6层开挖；③拦砂坎以外开挖区全部是土方，分3层开挖。

开挖分层详见附图二。

3.3开挖分区及施工程序

明挖分为公路以上和公路以下两个区，先进行公路以上区域的开挖，当公路以上区域开挖完成后，再开挖公路以下部分。

3.4施工程序框图

下库进出水口明挖施工程序框图

4.土石方明挖

根据工程特点，土方开挖（包括坡积层、全风化带）、石方开挖工艺流程分别见如下框图：

土方开挖工艺流程框图

石方开挖工艺流程框图

4．1开挖方法及措施

1、土方开挖

分表面植被清理、开挖准备和表土清理及土方开挖。

（1）植被清理

采用人工进行植被清理，砍伐成材和有商业价值的材料运至规定的材料堆存场堆存；清理过程中若发现文物古迹，及时通知监理人并做好保护工作；植被清理范围严格依照标书规定，避免附近环境资源的破坏。

（2）测量放线

由测量按设计图放出设计开挖边线，核实开挖断面。

（3）开挖准备

施工机械修施工道路或便道进入开挖区内。

土方开挖采用机械为主，人工为辅的方法进行。

（4）土方开挖

开挖EL.237m高程公路以上高边坡时，从永久公路修施工道路1至最上一级边坡马道EL.267m高程，自卸车沿施工道路上至坡顶，按既定的分层，反铲自上而下开挖，开挖的土方反铲直接装入自卸车运至渣场堆放。

边坡预留30cm的保护层，人工配合反铲进行修坡。

第一层开挖结束，进行边坡支护的同时转入下一层的开挖。

按此方法，从上至下，直至完成该部位的开挖。

EL.237m高程公路以下分EL.215m高程以上单面边坡和EL.215m高程以下槽挖以及进出水口拦砂坝以外三部分，单面边坡分四层，槽挖分为三层。

开挖前从施工便道2高程EL.208处修筑施工便道3至公路以下最上一级边坡，进行第一层的开挖，边坡开挖方法同公路以上。

槽挖部分和拦砂坝以外明挖部分，由于地形相对平坦，开挖范围大，按开挖分层，从上而下，每一层先开挖中部，再开挖两侧，局部薄层开挖采用推土机下坡法推土，坚土和厚层用反向铲开挖，边坡预留的保护层采用人工配合反铲修坡。

开挖出来的土方反铲直接装车，自卸车配合运输。

边坡及底板保护层用人工配合反铲开挖。

土方明挖施工方法示意图详见附图三。

在土方开挖过程中，人工配合反铲按设计坡度修整边坡，边坡及马道平台预留200～300mm厚的人工开挖层，由人工开挖至设计高程。

边坡外截水沟随边坡开挖进行，采用人工配合反铲自上而下开挖，开挖土料弃至主明挖区，根据开挖进度分段砌筑浆砌石。

马道排水沟人工开挖，并及时进行浆砌石砌筑，以保证排水顺畅。

（5）土质边坡稳定与安全应急措施

在土方开挖过程中，如出现裂缝和滑动迹象，立即暂停施工并采取应急抢险措施，并及时通知监理人。

对于浅表性滑动面，采用液压反铲削除滑动体，降低滑动体高度，必要时按监理人的要求在处理后的坡面上喷5～8cm厚混凝土护面，或安插早强药卷锚杆，提高边坡的稳定性。

2、石方开挖

（1）开挖方法

施工前，根据所掌握的各明挖区地质资料及开挖分层高度进行爆破设计，选定爆破试验参数，对预裂爆破、梯段爆破和特殊开挖部位所用的爆破参数进行爆破试验，以确定钻孔布置、线装药密度等爆破参数。

石方明挖典型爆破示意图详见附图四，开挖过程中根据实际地质条件对爆破规模、爆破参数作优化调整。

开挖分公路以上和公路以下两部分，石方开挖主要集中在公路以下至拦砂坝以内范围，拦砂坝以外区域没有石方。

公路以上石方开挖量小，石方采用手风钻自上而下分层开挖。

公路以下石方开挖以进出水口分流岩埂顶板EL.199高程分界，上部为边坡石方开挖，下部为进出水口石方槽挖。

石方开挖采用液压潜孔钻造孔、边坡预裂、自上而下分层开挖。

底板1.5m保护层采用手风钻打水平孔，小药量光爆开挖。

开挖的石渣采用反向铲、装载机配合15t自卸车运至堆渣场。

石方明挖施工方法示意图详见附图三。

在石方开挖中，排水天沟、马道排水沟及底部排水边沟石方开挖以手风钻造孔，中部浅孔松动爆破，周边光爆，沟底预留200mm的撬挖层人工开挖，人工出渣。

（2）不良地质段开挖

对于边坡开挖中可能出露的软弱夹层和断层破碎带区域，严格按设计图纸和监理人的要求处理，开挖可采用机械开挖，人工修坡，或以浅孔小药量爆破，开挖后边坡及时支护，确保开挖边坡稳定和安全。

（3）高边坡开挖与支护的关系

开挖边坡的支护在分层开挖过程中逐层进行，上层的支护应保证边坡下挖后的稳定及下一层开挖安全顺利的进行。

根据现场情况，岩石好的部位支护可滞后一个开挖台阶，岩石差的部位支护应紧跟开挖工作面。

下层开挖与上层边坡支护平行作业，以减少开挖与支护的施工干扰。

5支护施工

支护包括洞脸边坡喷锚支护、草皮护坡、砼衬彻护坡、截水沟及排水沟浆砌石、排水孔施工等。

5.1边坡支护

1、概述

边坡支护包括边坡打锚杆、喷砼护面、C20砼衬砌护坡和草皮护坡等。

排水管及钻孔也在支护施工过程中完成。

各明挖区的设计支护如下：

下库进出水口公路237m高程平台以上为草皮护坡，平台以下土坡为砼衬砌护坡，岩面边坡：

打Ф20@150cm×150cm入岩深度300cm的锚杆，喷10cm厚C20砼护坡。

岩面边坡设2.0m×2.0m，孔深为50cm的排水孔，砼护坡设2.0m×2.0m，孔深为20cm的排水孔。

为了确保洞脸和边坡稳定，支护在分层开挖过程中逐层进行，锚杆及喷砼护面原则上紧跟开挖坡面，上层喷锚支护结束后，方可开挖下一层。

2、支护施工程序

边坡支护施工程序见下框图：

边坡支护施工程序框图

3、支护施工工艺及措施

（1）边坡处理

每层开挖结束后由人工配合反铲对边坡进行修整，清除松动岩块，并在上部马道做好临时排水措施。

（2）锚杆施工

每一开挖层边坡修整完成后，在开挖平台上搭钢管脚手架施工锚杆，用手风钻造孔，锚杆按先注浆后安插锚杆的程序施工，用注浆机注浆、人工安装锚杆。

锚杆注浆方法和砂浆配合比通过现场生产性试验确定。

锚杆施工工艺流程如下框图：

锚杆施工工艺流程框图

锚杆施工主要工艺措施：

①材料选用：

锚杆选用Ⅱ级螺纹钢筋或变形钢筋；水泥选用P.032.5以上的普通硅酸盐水泥；砂采用粒径小于2.5mm的中细砂。

②锚杆钻孔：

锚杆钻孔孔位、角度、深度、孔径严格按照设计图纸进行，控制孔位偏差不大于100mm，孔深偏差值不大于50mm，随机加固锚杆的孔向与可能滑动面的倾向相反，其交角应大于45°。

③锚杆安装和注浆：

锚杆的注浆和安装在监理人员在场的情况下进行，注浆前孔位经监理人员验收合格并冲洗干净。

注浆的水泥砂浆配合比在规范要求的范围内通过试验确定，试验取值范围：

水泥:

砂=1:

1～1:

2（重量比），水泥:

水=1:

0.38～1:

0.45，水泥砂浆用砂浆搅拌机拌制，注浆饱满、密实，注浆后立即插杆。

锚杆安装后，孔口加楔固定封严，72h内避免扰动。

锚杆到龄期后按规范抽样进行拉拔试验。

（3）喷砼施工

洞脸和边坡喷砼标号C20，喷厚100mm。

喷砼与锚杆施工平行交叉流水作业，除特殊地质段先喷后锚的程序外，其它部位均先打锚杆后喷砼。

喷砼施工工艺流程如下框图：

喷砼施工工艺流程框图

各工序作业认真遵照设计图纸和施工规范要求进行。

各工序作业要点如下：

①材料选用：

水泥采用普通硅酸盐水泥，标号不低于P.032.5普通硅酸盐水泥，并有生产质量证明书；细骨料采用坚硬、耐久的，细度模数大于2.5的中、粗砂，粗骨料选用耐久的卵石或碎石，粒径＜15mm，骨料级配满足规范要求；外加剂通过试验选用，并报经监理人批准。

②配合比：

根据规范要求经试验确定，报经监理人批准后使用。

③喷前准备：

埋设好喷厚控制标志，喷前要检查所有机械设备和管线，确保施工正常。

对渗水面做好处理措施，备好处理材料，联系好仓面取样准备。

④拌和及运输：

拌和配料严格按试验确定的配合比精确配制搅拌，搅拌时间要足够，使砼料搅拌均匀，其运输和存放时间应符合有关