双曲拱坝土石方开挖施工方案概要.docx
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双曲拱坝土石方开挖施工方案概要
挡水坝土石方开挖支护施工方案
1.工程概况及工程量
1.1工程概况
*********水库工程水库枢纽位于距*********城83.0km的*********5社的******************处。
引水干渠于坝址库内左岸取水，经*********隧洞，穿越分水岭观音山后到赤水河北岸之海涯寨电站前池，左右支渠分别沿赤水河左岸上下游展开。
本工程施工项目主要包括*********挡水坝工程、取水建筑物及引水洞等工程。
*********水库大坝为砼拱坝，挡水坝由左岸非溢流坝段、溢流坝段、右岸非溢流坝段和坝下护坦组成。
坝顶高程1043.0m，坝顶宽度5.0m，坝顶弧长186.51m，最大坝高60.0m，坝底宽度20.0m，建基高程983.00m。
大坝两端为非溢流坝段，左岸非溢流坝长76.41m，右岸非溢流坝长67.60m。
大坝河床段为溢流坝段，设有开敞式溢洪道，其宽度为42.50m（含2个1m厚的桥墩），上设5.7m宽的交通桥，溢洪道堰顶高程1035.00，采用挑流消能，挑射角10°，挑坎高程1030.45m。
坝下游设置砼护坦，护坦长22m，宽41.0m，厚度2.0m，末端设3m深的齿墙和3m高的尾坎。
1.2工程地质
坝址区出露基岩主要为三叠系下统嘉陵江组（T1j）、三叠系中统雷口坡组（T2l）、三叠系上统须家河组（T3xj）及第四系松散堆积层（Q）。
坝址区位于河坝向斜南翼，岩层产状N78°E/NW∠65～70°。
岩层走向与河谷近于垂直，据地质测绘，坝址区无断层发育，受褶皱构造的影响，岩体层间挤压破碎带与构造裂隙较发育。
⑴、左岸坝基段
岸坡陡峻，自然坡角48°～55°，坡高260m，基岩裸露，基岩为三叠系上统须家河组（T3xj）第5段工区第5-8层厚～巨厚层岩屑长石石英砂岩、工区第5-7层薄层岩屑长石石英砂岩与工区第5-6层厚层岩屑长石石英砂岩夹薄层岩屑长石石英砂岩。
岩层产状N78°E/NW∠65～70°，岩层走向与岸坡呈大角度相交，岩层倾向上游偏右岸，谷坡总体稳定性较好。
据钻孔及平洞揭示:
在1035m高程以下，强风化带水平宽1.2～2.1m，弱风化带水平宽15～27m，卸荷带水平宽13～27m；在1035m高程以上，由于受侧向风化的影响，风化卸荷带较严重，强风化带沿轴线水平宽28～42m，弱风化带沿轴线水平宽20～45m，卸荷带沿轴线水平宽24～45m。
据地质测绘，左坝基无断层，发育有NY1、Y1、Y2、Y3等4条软弱夹层，顺层分布，厚5～90cm。
其中1条泥夹岩屑型（NY），3条岩块岩屑型（Y）。
岩体中发育有四组构造裂隙，其中两组缓倾角裂隙，即N10～13°E/NW∠20～28°与N20°W/SW∠11°，裂隙间距0.5m～2m，延伸一般2m～3m，个别>5m，裂隙呈断续状延伸，连续性差，坝肩滑移边界条件不完善两坝肩的软弱结构面主要顺层分布，走向与岸坡近于垂直，倾角60～70°，边坡发育有四组构造裂隙，存在不利的结构面组合，但裂隙总体延伸较短，连通性差，边坡无变形岩体，整体稳定性较好，但不排除局部由于卸荷裂隙与缓倾角裂隙组合形成的小型危岩体。
据压水成果资料，在弱卸荷带内以中等～强透水为主，部分弱透水，新鲜岩体以弱透水为主，多小于5Lu。
⑵、河床坝基段
据钻孔揭示，河床覆盖厚2.26～3.7m，覆盖层主要由漂卵砾石夹砂组成，漂卵砾石成分为砂岩、粉砂岩等，次棱角状，漂卵砾石等粗颗粒构成骨架，充填细砂或泥砂，结构松散，透水性强，存在不均一变形、渗漏与渗透变形问题。
河床坝基基岩以三叠系上统须家河组（T3xj）第5段工区第5-8层厚～巨厚层岩屑长石石英砂岩为主，前部坝基弧形部分为第5段工区第5-9层薄层岩屑石英砂岩，据统计薄层砂岩约7.76%。
岩层倾向上游，倾角66～70°。
据钻探揭示：
河床无强风化岩体，弱风化带垂直厚3.4～7.6m，弱卸荷带垂直厚2～2.6m。
有3条软弱夹层（NY4、Y1、Y2）穿过坝基，其中NY4为泥夹岩屑型，厚0.05m；Y1与Y2均为岩块岩屑型，厚度均为0.2m。
据钻孔压水试验成果统计分析，中等透水下限深度为基岩面以下4m～5m，透水率q≥10Lu；在钻孔揭示深度内均为弱透水层，透水率为1.2～9.1Lu。
透水率q≤3Lu，岩体埋深62.0m（基岩面起算）
⑶、右岸坝基段
岸坡陡峻，自然坡角42°～63°，坡高大于160m，基岩裸露，基岩为三叠系上统须家河组（T3xj）第5段工区第5-8层厚～巨厚层岩屑长石石英砂岩、工区第5-7层薄层岩屑长石石英砂岩与工区第5-6层厚层岩屑长石石英砂岩夹薄层岩屑长石石英砂岩。
岩层产状N78°E/NW∠65～70°，岩层走向与岸坡呈大角度相交，岩层倾向上游偏右岸，谷坡总体稳定性较好。
据钻孔及平洞揭示:
强风化带水平宽1.5～2.35m，弱风化带水平宽10～13.5m，卸荷带水平宽8～11.7m。
据地质测绘，右坝基无断层，发育有NY1、Y1、Y2等3条软弱夹层，顺层分布，厚5～20cm。
其中1条泥夹岩屑型（NY），2条岩块岩屑型（Y）。
岩体中发育有四组构造裂隙，其中两组缓倾角裂隙，即N10～13°E/NW∠20～28°与N20°W/SW∠11°，裂隙间距0.5m～2m，延伸一般2m～3m，个别>5m，裂隙呈断续状延伸，连续性差，坝肩滑移边界条件不完善两坝肩的软弱结构面主要顺层分布，走向与岸坡近于垂直，倾角60～70°，边坡存在不利的结构面组合，但裂隙总体延伸较短，连通性差，边坡无变形岩体，整体稳定性较好，但不排除局部由于卸荷裂隙与缓倾角裂隙组合形成的小型危岩体。
1.3工程量
本标挡水坝坝基开挖支护施工内容主要包括：
⑴、大坝左右坝肩的开挖及边坡支护：
包括土石方明挖、锚杆、锚束、喷混凝土、打排水孔等；
⑵、护坦的土石方开挖；
⑶、灌浆平洞、电梯井的开挖支护。
挡水坝土石方开挖及支护工程量见下表1.3-1，本方案上报时，大坝施工蓝图尚未齐全，工程量计量以实际发生为准。
表1.3-1挡水坝土石方开挖及支护工程量表
项目
部位
单位
工程量
备注
一
土石方明挖
1
河床土方明挖
m³
7938
2
护坦土方明挖
m³
2130
3
岸坡石方明挖
m³
49811
左岸35600m³,右岸14211m³
4
河床石方明挖
m³
11907
5
护坦石方明挖
m³
8519
二
地下洞室开挖
1
石方洞挖
m³
1317
三
支护工程
1
锚杆（φ=25，L=6m）
根
618
2
锚杆（φ=25，L=4m）
根
309
3
锚杆（φ=28，L=8m）
根
770
4
锚杆（φ=28，L=9m）
根
770
5
锚杆（φ=25，L=3m）
根
230
6
锚束（2000KN，L=50m）
根
110
7
边坡支护C20喷砼
m3
468
8
坝基排水孔（D150mm）
m
3135
2.本工程坝基开挖的主要特点、难点及相应对策
2.1坝基开挖的主要特点和难点
本工程坝基开挖的主要特点和难点有以下几个方面：
1、坝址处两岸山体极为陡峭，自然条件非常恶劣，坝肩开挖区基本为陡壁悬崖，无法进行正常的临时施工道路布置，从而给坝肩开挖的人员、设备材料的进入带来很大的困难。
2、受地形条件的限制，设计布置的坝肩坡度较陡，大坝基础开挖难度大，因此给开挖设备的架设、工作面翻渣、爆破材料的运输带来了极大的困难，同时增加了支护工作的难度。
3、由于拱坝对拱座基础岩石的完整性和平整度要求很高，在基础开挖过程中必须采取专门爆破措施，保证拱坝拱座基础岩石的完整性和平整度；
4、大坝开挖量较大（大坝开挖约8万m3），工期紧，任务重受汛期影响较大。
2.2对工程特点和难点的处理对策
根据本工程存在的特点和难点，我部将采取以下措施予以解决。
1、针对坝址处两岸山体极为陡峭，自然条件非常恶劣，坝肩开挖区基本为陡壁悬崖，无法进行正常的临时施工道路布置的特点和难点，我部采取修筑临时施工便道，利用施工便道布设风管后进行左右岸EL1043以上的坝头开挖，利用施工便道将施工设备、材料运至工作面，尽可能做到机械化作业。
当开挖作业面下降时，在已形成的开挖坡面上，根据实际地形情况搭设行人爬梯，供施工作业人员上下交通用。
2、针对受地形条件的限制，设计布置的坝肩坡度较陡，大坝坝肩开挖难度大。
因此给开挖设备的架设、工作面翻渣、爆破材料的运输带来了极大的困难，同时增加了支护工作难度的特点和难点，我部采取如下措施：
根据设计提供的图纸和坐标，提前做好不同地形条件下的拱槽开挖施工便道，并根据坝肩坡度较陡的特点采用预裂爆破和抛掷梯段爆破相结合的方式尽可能减少翻渣量，从而加快开挖施工。
3、针对拱坝对基础岩石的完整性和平整度要求较高，在基础开挖过程中必须采取专门措施，以保证拱坝基础岩石的完整性和平整度的特点和难点，我们将采取如下措施：
1）根据设计提供的图纸和坐标控制点，认真做好测量放样工作，确保坝基开挖的位置和形体；
2）坝肩开挖边坡采用三向预裂爆破方式一次性成型；
3）河床坝基上下游边坡采用预裂爆破一次性成型，平面采用预裂爆破成型；
4）开挖过程中，特别是边坡转折位置，根据测量放样的结果，认真做好爆破孔位、方向、高程、孔深等的控制工作。
确保爆破后形成的形体满足设计要求；
5）在爆破作业过程中，严格按照试验确定的爆破参数进行爆破作业，控制单响药量、振动速度。
4、针对大坝开挖量大（大坝开挖约8万m3），工期紧、任务重，受汛期影响的特点和难点，我部采取加大机械设备投入，保证左右岸同时施工，加快施工进度。
3.施工布置
3.1施工道路布置
根据现有交通条件，目前左岸下游有1条现有乡村道路至EL1043并与上游乡村道路相通，*********右岸有1条乡村道路，左右岸主要靠坝前漫水桥连通，但坝前漫水桥年久失修，已不能确保我部交通需要。
根据实际交通条件，项目部计划在左右岸分别修筑临时便道进行挡水坝左右坝肩开挖，并在大坝上游另修筑一漫水桥做出渣道路。
3.1.1左坝肩开挖施工道路布置
大坝左坝肩EL.1043以上土石方开挖利用左岸简易公路扩挖后形成的2#路进行施工。
在开挖区修便道,到开口位置,利用反铲甩料到EL.1043m高程，部分石渣再装车运到渣场，未能装车部分渣料翻渣下河，以便形成下一层的开挖道路。
大坝左坝肩EL.1010m～EL.1043m之间的开挖，利用布置在EL.1010m的3#道路从开挖区修路到高程1043m，从EL.1043m开始逐层甩料，开挖渣料部分进入河床，部分渣料通过3#道路装车将渣运往渣场。
大坝左坝肩EL.1010m以下的土石方开挖，从基坑EL.990修路到EL.1010m，从EL.1010m开始逐层甩料，利用布置到基坑的现有道路装车将渣运往渣场。
3.1.2右坝肩开挖临时道路布置
大坝右坝肩EL.1043m以上开挖利用大坝上游修筑的5#、6#临时便道进行施工。
钻爆机械通6#便道进入坝肩开口线。
EL.1043m以上开挖料利用反铲甩料到EL.1043m，而后甩料至基坑内。
大坝右坝肩EL.1020.0m～EL.1043m之间的开挖，利用布置在EL.1025.0m高程的4#道路，从1010m高程在开挖区布置机械行走道路，从1043m高程开始逐层甩料，将渣料甩入基坑里，基坑内渣料根据实际情况进行出渣，出渣经右岸现有乡村道路。
大坝右坝肩EL.990.0m～EL.1020m之间的开挖，从基坑990m高程修路到到1020m高程，从1020.0m高程开始逐层甩料，截流之前通过现有乡村道路出渣,截流以后通过围堰经3#路出渣。
3.1.3基坑开挖施工道路布置
大坝基坑在河道截流后从上游围堰修建施工道路至基坑，以便进行大坝坝肩EL.990m高程以下
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