土石方開挖工程

第7章土石方開挖工程壩址河谷呈河床較寬的“U”型，正常蓄水位高程115m，天然河谷寬441m~583m，兩岸地形左陡右緩，左岸山體雄厚，鐵路河床為沖洪積砂礫石覆蓋。一般厚度2m～5.5m，局部變化較大，左河床的鯉壩址基巖主要為前震旦系建甌群麻源組深灰、灰黑色云母石英片巖，灰綠巖等脈狀巖體侵入。地質(zhì)構(gòu)造簡單，主要發(fā)育三組方向（NNE、NEE、NW）斷裂，斷裂帶寬度一般小于2m，充填物以破碎巖及碎裂巖為主?；鶐r巖體完尚好，壩基工程地質(zhì)條件較好，但兩岸壩接頭巖體風(fēng)化深，地下水位和相對隔水層埋深大，工項(xiàng)目編號項(xiàng)目名稱單位工程量土方石方填渣1右岸重力壩工程m328966881744452廠房工程m321278491193444613開關(guān)站及廠區(qū)工程m387044817242504一期閘壩工程m321054152465二期閘壩工程m315312110886左岸重力壩m3435835837船閘工程m3111234800合計(jì)441845m3302301139544731562、廠房開挖深度較大，最大深度約19.5m，閘壩及擋水壩基礎(chǔ)開挖高度較汽車運(yùn)輸至指定位置，D85推土機(jī)平整。石方開挖鉆孔以Roc712型液壓鉆為主和開挖礫石利用；其余石碴棄到上游業(yè)主指定棄碴場。二期開挖石碴主要用于：二期上下游圍堰填筑；右岸上游業(yè)主指定棄碴場。左岸河床拓寬開挖可利用砂礫石邊坡開挖采用預(yù)裂或光面爆破控制?；娱_挖前首先進(jìn)行先鋒槽開挖，形成爆破自由面，然后進(jìn)行毫秒微差梯段控制爆破。水平建基面和坡度較緩的邊坡須預(yù)留1～1.5m的保護(hù)層，保護(hù)層開挖應(yīng)在該單元基礎(chǔ)開挖工作結(jié)束后進(jìn)行，保護(hù)層開挖采用手風(fēng)鉆造淺密孔、小藥量非電導(dǎo)爆管雷管接力式微差控制爆破。設(shè)計(jì)坡度較陡和垂直臺階均進(jìn)行預(yù)裂或光面爆破，以保護(hù)巖體不遭破壞。本工程左岸開挖與左岸鐵路緊挨，控制爆破特別重要，主要控制爆破產(chǎn)生的飛石、震動、噪音、沖擊波及粉塵等，以保證鐵路、周圍建筑物或構(gòu)造物的安全。我單位在高砂電站、沙縣電站以及照口電站等相類似的工程施工中已多次進(jìn)行了類似的控制爆破，與鐵路有關(guān)部門有著良好的合作關(guān)系，積本工程離316國道較近，對外交通十分方便，具備大型設(shè)備到達(dá)施工現(xiàn)場的為滿足本工程施工要求，除利用現(xiàn)有公路外，還將根據(jù)土石方開挖施工需要按不同時(shí)段、布置6條開挖臨時(shí)施工道路，施工道路的布置情況見附圖：寬道路，保持縱向坡度不超過8%，完成整個(gè)基坑開挖后，將臨時(shí)道路按后退式予石方明挖鉆孔以Roc712型液壓鉆為主，手風(fēng)鉆為輔。液壓鉆自備開挖施工用水主要有手風(fēng)鉆鉆孔用水、降塵用水等組成，用水量不大，但需要一定的壓力，開挖施工用水采用系統(tǒng)及直接抽送的聯(lián)合供水方式，統(tǒng)一由生產(chǎn)開挖的施工用電主要為開挖工作面的照明用電和生產(chǎn)輔助企業(yè)用電，用電量火工品材料庫及加工庫布置在右岸上游700米的土I料場內(nèi)側(cè)的山腳處，具土石方開挖嚴(yán)格遵循自上而下分層開挖的原則。進(jìn)場后立即開始左岸河床拓挖。同時(shí)右岸子堰開始修筑，子堰形成后，進(jìn)行1#～11#壩段的壩基開挖和廠房基施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備↓測量放樣測量放樣!左岸河床開挖!左岸河床開挖12#壩段開挖12#壩段開挖↓廠房開挖#廠房開挖#～11#壩開挖二期轉(zhuǎn)流左岸重力壩及船閘開挖二期轉(zhuǎn)流左岸重力壩及船閘開挖13#～1913#～19#壩段開挖開挖驗(yàn)收開挖驗(yàn)收放樣場地清理測量土方放樣場地清理測量土方道路施工道路施工檢查驗(yàn)收檢查驗(yàn)收出碴一出碴一石方鉆孔 炮孔放樣鉆孔 裝藥品一 網(wǎng)絡(luò)連接爆破出碴紅油漆作明顯標(biāo)記，并將孔深、孔斜等技術(shù)參數(shù)按相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，開出作業(yè)單，裂爆破應(yīng)先完成或其它爆破孔一次爆破，但必須比其它爆破孔提前100ms起爆。制作用，將對工程師提供的測量范圍內(nèi)的有關(guān)三角網(wǎng)點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)的基本數(shù)據(jù)，按均勻加密、埋點(diǎn)測設(shè)后經(jīng)嚴(yán)格平差，符合規(guī)定后將結(jié)果匯報(bào)監(jiān)理單位同意后即可的統(tǒng)一的高程系統(tǒng)，加密埋設(shè)一定數(shù)量的穩(wěn)定水準(zhǔn)點(diǎn)，所加密的水準(zhǔn)點(diǎn)根據(jù)工程師提供的勘測階段的水準(zhǔn)點(diǎn)的完好情況與建筑物的遠(yuǎn)近均勻布設(shè)，以符合水準(zhǔn)測量測定并經(jīng)嚴(yán)格的加權(quán)平差、符合規(guī)范規(guī)定后作為施工時(shí)的水準(zhǔn)控制，并在此基礎(chǔ)上對構(gòu)造物近旁的各個(gè)高程上布設(shè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，以確保放樣時(shí)只需設(shè)置一個(gè)測開挖開始前和開挖結(jié)束后要做好原始地形的斷面和竣工面的收方工作，并報(bào)根據(jù)放樣結(jié)果，對開挖區(qū)的建筑垃圾和無用料進(jìn)行清理，棄至棄碴場固定位臨時(shí)施工道路路基若為土質(zhì)路基直接用PC400挖掘機(jī)開挖并壓實(shí)整平；石質(zhì)路基則用手風(fēng)鉆鉆孔爆破后，用推土機(jī)或挖掘機(jī)將路面平整壓實(shí)整平；若為填筑土方開挖采用PC400挖掘機(jī)配20t自卸車自上而下分層分段開挖。嚴(yán)禁自下開挖的鉆孔設(shè)備以Roc712型液壓鉆為主，手風(fēng)鉆為輔，開挖自上采用PC400挖掘機(jī)將石碴裝到20t自卸車，運(yùn)至業(yè)主指定棄碴場或用于圍堰加高、加寬。若可用于廠區(qū)回填則按監(jiān)理工程師的單元工程基礎(chǔ)開挖結(jié)束后進(jìn)行檢查驗(yàn)收。檢查驗(yàn)收合格后，方可繼續(xù)下一工進(jìn)場后進(jìn)行右岸壩肩EL97.00m以上開挖，開挖分層高度一般單層為3.5~梯段爆破采用非電起爆網(wǎng)絡(luò)。開挖棄碴主要用于圍堰截流后通過修建臨時(shí)道路下基坑進(jìn)行基坑開挖，梯段開挖前，先進(jìn)行先鋒槽的開挖，先鋒槽形成后進(jìn)行梯段開挖。先鋒槽的布置根據(jù)開挖的地形、地質(zhì)等實(shí)際情況布置。初擬先鋒槽布置在壩右0+142～壩右0+162、壩上010～壩下石方開挖采用接力式微差梯段控制爆破，手風(fēng)鉆梯段高度為1～3m，Roc712型液壓鉆梯段高度3.5～7.0m左右。爆破順序嚴(yán)格按自上而下分層進(jìn)行。梯段鉆壩基可利用的砂礫料盡量多的利用，因此在進(jìn)行壩基及河床拓寬時(shí)，對可利用砂礫料覆蓋層開挖，盡量清理干凈，運(yùn)到儲備料保留區(qū)巖體，水平建基面預(yù)留保護(hù)層開挖，保護(hù)層開挖嚴(yán)格按有關(guān)水工開挖規(guī)定對右岸開挖棄碴場根據(jù)招標(biāo)要求必須進(jìn)行棄碴場規(guī)劃，首先對右岸開挖的覆蓋層及不能利用石碴進(jìn)行分層開挖，棄到碴場，平整出一塊場地，用于可利用砂特別是爆破對質(zhì)點(diǎn)震動速度、飛石、空氣沖擊波要進(jìn)行安全校核設(shè)計(jì)，以控制最右岸自現(xiàn)有的316國道公路修臨時(shí)施工道路至右岸壩頭。施工道路的路基寬8m，路面寬7m，坡度小于10%，泥結(jié)石路面。右岸開挖石碴利用下基坑臨時(shí)道路運(yùn)輸?shù)接野渡嫌螚壊陥?。開挖施工道路詳見MJJ-YK石料開采鉆孔選用瑞典Roc712型液壓鉆，其自帶供風(fēng)設(shè)備；部份料場開挖用電由壩址變壓器接引，供水從生產(chǎn)水池接引。土料場用電主要為料場開挖前，根據(jù)業(yè)主的統(tǒng)一規(guī)劃，為料場進(jìn)行測量放樣，放樣出料場開挖測量放樣用全站儀從控制網(wǎng)點(diǎn)引至區(qū)域控制點(diǎn)，并放出開采范圍、開采頂坡場地清理包括植被清理和表土清挖。清理范圍為開挖區(qū)以外3m。植被清理出的樹木按監(jiān)理工程師的指示進(jìn)行堆放。凡屬無價(jià)值的可燃物，盡快將其焚毀。無開采前按監(jiān)理工程師的指示，開挖后做好邊坡頂?shù)呐潘疁?、截水溝，以防雨開挖的坡腳及施工場地周邊和道路的坡腳，均要開挖好排水溝槽，以便及時(shí)對影響施工的滲漏水，地下水及泉水，就近開挖集水坑和排水溝槽，然后用開挖前必須對料場表層無用料進(jìn)行剝除。剝除用PC400和PC200反鏟挖掘機(jī)格按自上而下分層開挖的原則進(jìn)行，嚴(yán)禁自下而上開采。開挖過程中必須做好排料場開采與其相應(yīng)的圍堰填筑同步進(jìn)行，根據(jù)總進(jìn)度安排，一期料場開采時(shí)由于壩址左岸壩基開挖和左岸鐵路相臨，鐵路安全成為本項(xiàng)目開挖爆破重點(diǎn)根據(jù)我單位在其它電站爆破實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，當(dāng)爆區(qū)周邊有預(yù)裂時(shí)，預(yù)裂方控制部位爆區(qū)與被保護(hù)對象的最小水平距離無預(yù)裂爆破條件下允許最大單響藥量(kg)有預(yù)裂爆破條件下允許最大單響藥量(kg)鐵路5.1431.46本工程爆破采用減弱松動爆破，爆破作用指數(shù)取0.65，對于爆破作用指于3.0的爆破作業(yè)，隨著藥包埋深的增加，空氣沖擊波的效應(yīng)迅速減弱，此時(shí)對人和其它保護(hù)對象的防護(hù)，則首先考慮飛石和地震安全距離，所以空氣沖擊波安控制部位爆區(qū)與被保護(hù)對象的最小水平距離最小水平距離時(shí)允許最大單響藥量（kg）鐵路(ΔP=0.015)0.53個(gè)別飛石的飛散距離與爆破參數(shù)、堵塞質(zhì)量、地形、地質(zhì)構(gòu)造以及風(fēng)向和風(fēng)W：最大一個(gè)藥包的最小抵抗線，W=1.根據(jù)以上計(jì)算，可得出在不同部位的最大單響藥量進(jìn)行控制爆破。但對于鐵路除了對最大單響藥量控制外，對爆破飛石控制要進(jìn)行加長堵塞，并用粘土草包覆蓋，離特別近的位置再用毛竹得覆蓋來控制飛石對鐵路及鐵路電線、電纜等破在壩基開挖過程中，同時(shí)對噪音、粉塵進(jìn)行行爆破實(shí)驗(yàn)，確定爆破參數(shù)，并在實(shí)際中不斷調(diào)整、優(yōu)化爆破參數(shù)，以便達(dá)到最確定。暫定手風(fēng)鉆q=0.43kg/m3，液壓鉆q=0.38kg/m3，主要參數(shù)2、臺階高度H：臺階高度取值由所用鉆孔機(jī)械，開挖臺階高度，地質(zhì)結(jié)構(gòu)等1、孔排距：本工程孔排距采用寬孔距，小抵抗線，該方法我單位在沙縣、鉆機(jī)類型臺階高度鉆孔深度孔距排距單耗單孔藥量（kg）堵塞高度手風(fēng)鉆0.70.430.300.62.02.10.80.430.753.03.150.43鉆機(jī)類型臺階高度鉆孔深度孔距排距單耗單孔藥量（kg）堵塞高度液壓鉆3.53.62.30.385.54.04.22.30.386.92.05.05.22.30.387.92.37.07.22.520.382.5本工程采用接力式毫秒微差梯段控制爆破網(wǎng)絡(luò)，爆破孔內(nèi)及孔間連接用毫秒微差非電雷管，電雷管起爆。段數(shù)自臨空面向里逐漸增加，控制最大單響藥量在允許范圍以內(nèi)。爆破網(wǎng)路詳見附圖：MJJ-YK/H-102-開挖-03《梯段鉆爆開挖及布為減輕主爆區(qū)爆破時(shí)對保留巖體的破壞作用及控制爆破造成起挖，臺階和坡度陡于1:0.5的邊坡沿設(shè)計(jì)開挖邊線處進(jìn)行預(yù)裂爆破，廠房進(jìn)出水口1:4和1:51、炮孔間距a：按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：根據(jù)我單位在其它中型水電站開挖時(shí)預(yù)裂光面爆破經(jīng)驗(yàn)并結(jié)2、不偶系數(shù)Kd：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，手風(fēng)鉆鉆孔時(shí)藥卷直徑為φ16,ATLAS液壓鉆鉆3、線裝藥密度Qx：線裝藥密度，根據(jù)巖石強(qiáng)度和孔距來計(jì)算0.63a0.67鉆機(jī)類型鉆孔深度孔距鉆孔直徑（mm）藥卷直徑（mm）不偶合系數(shù)線密度（kg/m）堵塞高度手風(fēng)鉆0.5422.60.18～0.320.4液壓鉆3.50.82.40.18～0.327.20.82.40.18～0.320.82.40.25～0.50破一次進(jìn)行，起爆時(shí)間在梯段爆破前100ms完成。寬20m，槽深7m。先鋒槽開挖采用楔形掏槽，中間一排為垂直孔，兩側(cè)炮孔自中先鋒槽開挖炮孔布置及鉆爆參數(shù)詳見附圖：MJJ-YK/H-102-開挖-04、05《先廠房集水井EL91.1m以下部位的開挖只有一個(gè)水平臨空面，需進(jìn)行坑挖。因孔排數(shù)根據(jù)集水井的平面尺寸調(diào)整；坑挖爆破須在集護(hù)層開挖鉆孔采用手風(fēng)鉆孔，手風(fēng)鉆鉆淺密孔，小藥量非電導(dǎo)爆管毫秒微差接式力網(wǎng)路進(jìn)行控制爆破。一次爆破最大單響藥量不超過允許最大單響藥量或30kg，炮孔不得穿入保護(hù)層。保護(hù)層開挖前須進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)并選擇相似的地質(zhì)條件進(jìn)筑物、行人的安全，在壩基開挖爆破施工前先進(jìn)行開挖爆破試驗(yàn)，爆破試驗(yàn)大綱為使開挖爆破后建基面的質(zhì)量能滿足水工建筑物的要求，爆破工程必須嚴(yán)格7、預(yù)裂爆破嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施工，確保半孔率達(dá)85%以上，對于穩(wěn)定的巖體，采用密鉆孔、少裝藥，力求使爆破震動對邊坡帶來的影響控制在允許范圍內(nèi)；梯段爆破，利用孔間微差順序爆破技術(shù)嚴(yán)格控制單響藥量，減少爆破以及裂隙發(fā)育或具有水平裂隙的巖石、表面呈薄片狀和尖角突出的巖石以及裂隙10、在新澆砼、新灌區(qū)、新噴錨支護(hù)區(qū)等部位附近爆破時(shí)，嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)定安全是為了更好的生產(chǎn)，特別是開挖爆破更應(yīng)嚴(yán)格安全措施，其主要的措施6、嚴(yán)格控制飛石距離和飛石方向，確保周圍邊坡開挖前必須根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙或監(jiān)理工程師的指示，結(jié)合永久的排水系統(tǒng)，永久邊面的坡腳及施工場地周邊和道路的坡腳，均要開挖好排水溝槽，以便對影響施工及危害永久建筑物安全的滲漏水，地下水及泉水，就近開挖集水在平地或凹地進(jìn)行開挖作業(yè)時(shí)，在開挖周圍設(shè)置擋水堤和開挖周邊排水溝，項(xiàng)目左岸基坑大壩右岸機(jī)坑船閘(橋上部分)合計(jì)漿砌石385510335m3混凝土73535250020014365(3700)16152m3漿砌石拆除以PC400挖掘機(jī)為主，采用人工撬挖相互配合，自卸汽車運(yùn)輸至距與排距之比應(yīng)大于1.3?？拙嗖淮笥?.9鉆孔設(shè)備臺階高度單耗鉆孔深度孔距排距單孔藥量堵塞長度裝藥形式手風(fēng)鉆2.0～2.30.52.1～2.40.90.70.63～0.720.7～0.8間隔裝藥所有炸藥采用導(dǎo)爆索串聯(lián)。裝藥調(diào)整值主要以舊砼中所含鋼筋有關(guān)，待實(shí)際施工由于沒有舊砼構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)圖，炮眼布置將根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際結(jié)合本章節(jié)有關(guān)爆破周邊建筑物砼。爆破需采用非電導(dǎo)爆管毫秒微差控制爆破，嚴(yán)格控制爆破在砼中產(chǎn)生質(zhì)點(diǎn)振動速度，確保爆破振動速度在安全范圍內(nèi)。具體內(nèi)容詳見本章相關(guān)內(nèi)由于舊砼構(gòu)筑物無結(jié)構(gòu)詳圖，炮孔布置、單響藥量等關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)，中標(biāo)后我單位將發(fā)揮爆破施工技術(shù)優(yōu)勢，組成專業(yè)爆破拆除專家組，對施工技術(shù)方案進(jìn)坑石碴進(jìn)行回填?；靥钋皩靥盍线M(jìn)行檢測和實(shí)驗(yàn)。用于廠區(qū)回填的石碴料其質(zhì)量和其它各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)須滿足設(shè)計(jì)要求，石料中不得含有粘土、雜草等物質(zhì)，級配必須滿足不同部位采用不同的標(biāo)準(zhǔn)。采挖、運(yùn)輸和回填過程中必須做好回填料石方填筑前按監(jiān)理工程師的指示，根據(jù)所選的回填料進(jìn)行與實(shí)際施工條件相似情況下進(jìn)行現(xiàn)場生產(chǎn)性試驗(yàn)，并將填筑施工參數(shù)、試驗(yàn)成果報(bào)監(jiān)理工程師審批填筑試驗(yàn)時(shí)根據(jù)石料和較細(xì)料分別進(jìn)行不同區(qū)域鋪料方式、鋪料厚度、振動碾的類型及重量、碾壓遍數(shù)、鋪料過程中的加水量、壓實(shí)層的孔隙率和干密度等2、對存在覆蓋層的部位，先鋪一層最大粒徑不超過20cm的細(xì)石料層，層厚攤鋪。碾壓采用YZJ10A振動碾，邊角部位回填區(qū)采用BW75S小型的德國寶馬振動碾。其碾壓遍數(shù)、行走方式、輪跡重迭寬度均由試驗(yàn)提供。振動碾行走方向應(yīng)平虛坡帶采用臺階的接坡方式或采用將接坡處未壓本施工進(jìn)度安排相應(yīng)招標(biāo)文件的各個(gè)控制性工期要求。詳見附圖：Roc712液壓鉆鉆孔能力按一臺班150m，一天兩臺班按300m計(jì)。根據(jù)孔網(wǎng)參土石方的出碴最大強(qiáng)度約12.53萬m3/月,PC400挖掘機(jī)的工作能力按一臺班序號機(jī)械名稱型號、規(guī)格單位數(shù)量生產(chǎn)能力備注1挖掘機(jī)PC400臺280m3/h2挖掘機(jī)PC200臺460m3/h備用一臺3推土機(jī)D85臺2集碴、平整4液壓鉆Roc712臺1150m/臺班5潛水泵QC150臺26手風(fēng)鉆TY26臺6m/h備用八把7空壓機(jī)17m3/min(油動)臺38臺6m3/車備用三臺920T臺610m3/車備用兩臺振動碾YZJ10A臺2序號機(jī)械名稱型號、規(guī)格單位數(shù)量生產(chǎn)能力備注打夯機(jī)蛙式臺2ZL50裝載機(jī)ZL-50臺2棄碴場平整載重汽車8t臺6備用一臺序號工種人數(shù)序號工種人數(shù)1重機(jī)工6手風(fēng)鉆工2壓風(fēng)工47水泵工43機(jī)修工88炮工64液壓鉆機(jī)工29普工5駕駛員42合計(jì)開挖礫石利用；其余石碴棄到上游業(yè)主指定棄碴場。二期開挖石碴主要用于：二期上下游圍堰填筑；左岸上游業(yè)主指定棄碴場。具體土石方平衡詳見附圖：在沙溪口、高砂、沙縣、西門、照口等電站已有成功經(jīng)驗(yàn)的施工方法。為確保xx水電站基礎(chǔ)爆破時(shí)，基礎(chǔ)保留巖體不因爆破振動遭到破壞，基礎(chǔ)開挖爆破施工前行進(jìn)行開挖爆破試驗(yàn)，在開挖爆破試驗(yàn)基礎(chǔ)上推廣應(yīng)用