0基坑开挖施工措施.docx
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0基坑开挖施工措施
桐梓河园满贯水电站
大坝基坑开挖措施
编写：
审核：
批准：
中国水利水电第九工程局桐梓河项目部
2007年03月05日
目录
1、工程概况3
1.1工程简述3
1.2工程地质3
1.3工程特点3
2、施工总布置和施工进度计划4
2.1施工总布置4
2.1.1风、水、电布置4
2.1.2出渣道路布置4
2.2施工进度计划5
3、施工方案6
3.1基坑排水6
3.2基坑开挖6
3.3大坝开挖钻孔爆破方案7
3.3.1爆破参数设计7
3.3.2其他爆破设计9
4.资源配置11
4.1施工劳动力配置11
4.2机械设备配置12
5、附录12
附图一12
附图二12
1、工程概况
1.1工程简述
园满贯水电站位于赤水河一级支流桐梓河上，是桐梓河干流水电梯级开发的第六级电站。
电站厂址地处贵州省仁怀市火石岗乡荣华村境内，距仁怀市中枢镇52km，距遵义市165km。
园满贯水电站的主要任务是发电，工程等别为Ⅱ等，主要建筑物大坝为2级建筑物；相应设计洪水标准100年一遇，校核洪水标准1000年一遇；厂房设计洪水标准50年一遇，校核洪水标准100年一遇。
电站总库容1.182亿m3，是一个具有不完全年调节能力的大
（2）型水库。
本电站主体建筑物主要有：
拦河大坝、溢洪道、引水系统建筑物、发电厂房及升压站等。
电站总装机2×20MW，拦河大坝为碾压混凝土双曲拱坝，坝顶轴线长192.52m，最大坝高84.5m，坝顶高程519.50m，建基面高程435.00m；坝顶厚5m，坝底厚20m。
溢洪道布置于坝顶中部，采用表孔泄洪方案，溢流堰堰顶高程505.00m，溢流堰净宽45m，设5扇弧形工作钢闸门，采用挑流消能结构。
发电引水系统布置于大坝左岸，采用一洞两机的供水方式，由岸塔式取水口、圆形有压引水隧洞、压力钢管等建筑物组成。
发电厂房设在大坝下游左岸约180m的冲沟处，发电机层高程458.85m，水轮机安装高程454.20m。
升压站（110kV）布置在主厂房下游侧的岸坡上，地面高程464.00m。
升压站的对外交通道路与进厂公路连接。
1.2工程地质
1.1坝址区地形与地质条件
坝址地处荣华村园满贯桐梓河峡谷上，河谷呈基本对称的型横向谷，上游泥页岩分布区，河谷较狭窄，下游河流转弯后泥页岩分布区，河谷较开阔。
河流总体流向，枯水期河水面高程9～，河水面宽约7～，水深，河床砂卵块石覆盖层左右。
坝址地处茶房坳向斜的转折端南东翼，无大的区域性断裂发育，但受区域构造影响，坝址内小断层较发育，存在缓倾角的小断层及节理裂隙。
坝址内由上至下分布地层岩性主要有三迭系下统夜郎组九级滩段（）泥页岩、茅草铺组（）极薄层、薄层及中厚层灰岩等地层，第四系主要为河床的冲洪积砂卵砾、块石及两岸局部分布的残坡积、崩塌堆积和洞穴沉积物等，除左肩危岩体及崩塌堆积稳定性差外，边坡稳定性较好。
坝址区岩溶较发育，水文地质条件较复杂。
坝址出露地层的岩性主要为三迭系九级滩段（T1y3）和茅草铺组下段（T1m1）薄层、中厚层灰岩、泥页岩。
区内无大的断裂发育，除左右坝肩有f1、f2、f3、f4、f5小断裂外，局部层间有软弱夹层，其余结构面以节理裂隙为主。
1.3工程特点
因工程两岸山体雄厚，施工场地交通条件受限制，施工条件较差。
土石方施工有如下特性：
（1）山高坡陡，施工交通道路布置较复杂且较困难；
（2）施工期间同时施工部位多，相互协调和安全生产是施工组织的重要内容。
2、施工总布置和施工进度计划
2.1施工总布置
2.1.1风、水、电布置
1.施工用风
坝基开挖施工用风，配置20m3电动空压机1台、12m3电动空压机2台，布置在下游围堰右侧。
2.施工用水
直接从上游围堰上游侧河床抽水，供水管网的布置采用支状布置方式。
3.施工用电
圆满贯水电站施工期用电，从大坝镇政府所在地的35kV变电站架设8.3km长的10kV输电线路至本电站左坝肩下游侧的降压配电站，经降压配电后再分别架设动力和照明线路至各用电作业点。
2.1.2出渣道路布置
因大坝建基面▽435.00高程到▽438.00高程为垂直开挖段，故出渣道路从▽438.00高程开始设计。
从▽438.00高程到河床面▽450.00高程，有12m的高差，再加上从河床面▽450.00高程到便桥上游侧路面▽456.00高程有6m的高差，总高差18m,按8%的坡度设计，出渣道路的水平投影长度为225m。
然而，从▽438.00高程大坝基坑下游侧开挖边线至下游围堰轴线的垂直距离只有150余米，故基坑开挖出渣道路只能在基坑下游开挖坡面上采取迂回形布置方式，路宽6.0m。
具体布置形式详见附图一。
2.2施工进度计划
目标工期
完成情况
2007年3月12日前
完成左坝肩EL470～450高程开挖
2007-03-06～2007-03-20
▽450~▽443（覆盖层）开挖完成
2007-03-28
▽443~▽438开挖完成
2007-04-03
▽438~▽435开挖完成
2007-04-05
基坑清基完毕
3、施工方案
3.1基坑排水
基坑排水分初期排水和经常性排水，初期排水量包括基坑积水、围堰及基础渗水、排水过程中可能出现的降水等。
经估算，初期排水量约1万m3，计划1天内排完，设计排水强度400m3/h。
经常性排水包括围堰及基础渗水、施工弃水和施工期间的降雨等。
初期排水泵设在下游围堰的堰顶，提水扬程28～30m；大坝基坑形成后的经常性排水泵设在坝基下游侧开挖边坡脚的集水井旁，将基坑积水抽至▽450高程的集水坑，提水扬程16m；然后再用低扬程水泵抽到下游河床。
各期排水设备见表3-1。
表3-2基坑排水及高压水冲毛、混凝土养护设备表
型号
数量（台）
流量
m3/h
扬程
（m）
功率（kW）
备注
ZS（R）200-150-315A
1
374
28
45
初期排水，备用1台
WDS65-50-160A
2
23.4
28
4
经常性排水，备用1台
WQ150-30
1
150
30
22
经常性排水，备用1台
3.2基坑开挖
坝基开挖分两期进行，采用先两肩后河床的开挖程序，2007年03月12日前完成常年河水位450.00m以上的两坝肩开挖，之后为基坑开挖，基坑开挖分三层进行：
第一层：
河床7m厚的砂砾石层，按设计坡度（1：
1）从常年河水位▽450.00高程向下开挖至▽443.00高程；
第二层：
河床5m厚的强风化基岩层，按设计坡度（上游面1：
0.2；下游面1：
0.1）从▽443.00高程向下开挖至▽438.00高程；
第三层：
河床3m厚的微风化基岩层，从▽438.00高程垂直向下开挖至▽435.00高程；
以上开挖分层，祥见附图二。
河床基坑覆盖层采用1.2m3的挖掘机开挖，在▽443.00高程预留2m宽的马道，基坑石方采用自上而下分层梯段预裂爆破的方式开挖。
对大坝建基面，不单独预留保护层，采用水平预裂爆破法一次开挖成形。
基坑石方直接采用潜孔钻钻孔、台阶梯段预裂爆破；在接近建基面时，钻孔孔底距建基面不小于3m，水平预裂孔的孔距不小于0.6m。
具体开挖办法及钻爆工艺按照SL47-94《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》的规定执行。
开挖弃碴采用2m3的挖掘机挖装、15t的自卸汽车运输出碴，全部运至下游新设弃渣场，运距5km。
3.3大坝开挖钻孔爆破方案
3.3.1爆破参数设计
（1）、▽443.00~▽438.00段松动爆破主爆孔参数设计：
钻孔直径：
Φ100mm
钻孔间距：
3.0m
钻孔排距：
2.5m
阶梯高度：
5.0m
钻孔深度：
5.5m
钻孔角度：
垂直
超钻深度：
0.5m
药卷直径：
Φ80mm
炸药种类：
2号岩石硝铵炸药
装药结构：
连续装药，孔内非电雷管，孔外导爆索联网
单孔药量：
15kg
堵塞长度：
1.5m
炸药单耗：
0.4kg/m3
（2）、▽438.00~▽435.00段浅孔爆破主爆孔参数设计：
钻孔直径：
Φ100mm
钻孔间距：
3.0m
钻孔排距：
2.5m
阶梯高度：
3.0m
钻孔深度：
2.5m
钻孔角度：
垂直
药卷直径：
Φ80mm
炸药种类：
2号岩石硝铵炸药
装药结构：
连续装药，孔内非电雷管，孔外导爆索联网
单孔药量：
11kg
堵塞长度：
1.5m
炸药单耗：
0.4kg/m3
（2）、预裂孔爆破参数设计
钻孔直径：
Φ40mm
钻孔间距：
0.4m
钻孔深度：
5.5m
钻孔角度：
沿着轮廓线
药卷直径：
Φ32mm
炸药种类：
2号岩石硝铵炸药
装药结构：
线状间隔装药结构
单孔药量：
1.2kg
堵塞长度：
1.2m
线装药密度：
0.21kg/m
以上参数仅为初拟，在实际施工中，根据爆破实验确实合理的爆破参数和起爆网络后再加以调整。
爆破实验内容包括预裂爆破、阶梯松动爆破开挖实验，通过试验确定合理的爆破参数，在施工过程中，还要对爆破参数进行优化。
3.3.2其他爆破设计
（1）、爆破方法和爆破顺序
爆破采用由塑料导爆管串、并联形成爆破网络，以毫秒延发雷管实现微差爆破。
起爆顺序：
由预裂孔→主爆孔的顺序分段起爆。
（2）、起爆顺序
爆破采用由塑料导爆管并联及串联成爆破网络，毫秒延发雷管实现微差爆破。
即：
导火线+火雷管→塑料导爆管+传爆雷管→塑料导爆管+非电毫秒雷管→起爆炸药。
（3）、开挖作业循环
开挖作业循环时间表
序号
项目
工作时间h
备注
▽443.00~▽438.00
1
钻孔准备
0.5
2
钻孔
72
3
装药
44
4
人员设备撤离
1.0
5
爆破散烟
0.5
6
安全处理
1.0
7
出渣
72
8
其它
1.0
9
合计
160
▽438.00~▽435.00
1
钻孔准备
0.5
2
钻孔
48
3
装药
20
4
人员设备撤离
1.0
5
爆破散烟
0.5
6
安全处理
1.0
7
出渣
48
8
其它
1.0
9
合计
120
4.资源配置
4.1施工劳动力配置
施工劳动力配置一览表
序号
工种
人数
备注
1
钻工
20
2
炮工
12
3
安全员
8
4
临时工
45
材料运输及其他人员
5
测工
10
6
水泵工
3
7
电工
3
8
驾驶员
20
9
挖机工
6
10
装载机工
4
11
岩石电钻工
36
12
技术员
12
13
空压机工
10
合计
189
4.2机械设备配置
机械配置一览表
序号
机械名称
型号
数量
备注
1
自卸汽车
15T
10辆
2
挖掘机
CAT320C
2台
1.2m3
3
挖掘机
PC300B
1台
1.2m3
4
装载机
966D
2台
5
空压机
1台
20m³
6
空压机
2台
12m³
7
潜孔钻
6台
8
全站仪
索佳
1台
9
潜水泵
WDS150-125-250A
WDS65-50-160A
6台
10
岩石电钻
12台
5、附录
附图一
附图二
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