土石方开挖方案[1].doc

四川华能飞仙关水电站土建工程施工四川华能飞仙关水电站土建工程施工 土石方开挖施工方案土石方开挖施工方案 中国水利水电第十一工程局有限公司 1 土石方开挖施工方案土石方开挖施工方案 1 1 工程特征工程特征 1 11 1 施工内容及主要工程量施工内容及主要工程量 土石方开挖主要包括 左右岸非溢流坝开挖 右岸护坡开挖 灌浆平洞洞挖 发 电厂房基础开挖及冲砂泄洪闸开挖等 其工程量见下表 土石方开挖主要工程量表 注 工程量不包括围堰工程量 1 21 2 工程地质条件工程地质条件 1 岩性 主要出露灌口组 K2g 和第四系松散堆积层 根据岩性特征将灌口组 K2g 划 分为 7 个亚层 K2g K2g 2 地质构造 枢纽区岩层为单斜构造 岩层产状 N10 15 E NW 20 30 区内未发现大 的褶皱和断裂构造 仅出露 f1 f2 两条缓倾角断层 f1 断层分布于厂房地段 K2g 层中 产状 N15 E SE 5 10 断层破碎带为 粘土夹少量岩屑 断距为 0 05 0 1m 延伸长度约 15m 遍号项目名称单位工程量备注 1 左右岸非溢流坝 1 1 土方明挖 m38040 包括砂卵石开挖 1 2 石方明挖 m327104 2 右岸护坡 2 1 土方明挖 m314929 包括砂卵石开挖 2 2 石方明挖 m3165589 3 灌浆平洞 3 1 石方洞挖 m3763 4 冲砂泄洪闸 4 1 土方明挖 m399393 包括砂卵石开挖 4 2 石方明挖 m342099 5 发电厂房 5 1 土方明挖 m378813 包括砂卵石开挖 5 2 石方明挖 m3357759 含开关站及库区防护工程 四川华能飞仙关水电站土建工程施工四川华能飞仙关水电站土建工程施工 土石方开挖施工方案土石方开挖施工方案 中国水利水电第十一工程局有限公司 2 f2 断层分布于右岸下游 200m 的河岸边 K2g 层岩体中 产状 N30 W SW 30 破碎带为角砾岩及少量断层泥 断距 30cm 延伸长度约 15m 工区岩体中发育三组构造裂隙和一组层面裂隙 其产状 特征分别为 构造裂隙 N5 10 E SE 5 30 裂面平直较光滑 充填石膏 少数充填泥质物 主要发 育在泥质粉砂岩中 间距 0 3 0 5m 未切层 呈不连续分布 延伸长度多为 0 5 1 0m 个别达 3 5m N10 W NE 65 75 裂面光滑平整 无充填 延 伸长度一般为 1 3m 个别为 5 10m N70 85 W NE 或 SW 76 85 裂 面略有起伏 少数平直 有泥质物充填 延伸长度 1 5 2 5m 层面裂隙产状为 N10 20 E NW 20 30 裂隙呈闭合状 充填石膏脉或方解石薄膜 延伸长度多 为 1 1 5m 个别大于 10m 2 2 施工布置施工布置 2 12 1 施工道路布置施工道路布置 在现有施工道路的基础上 布置场内临时交通道路满足土石方开挖的需要 路面 宽度满足施工车辆的通行强度需要 1 左岸土石方开挖利用现场已有的 2 公路和新建的 1 7 8 公路 利用 7 公路下基坑公路与 1 公路连接 主要满足左溢流坝段基坑和厂房上游段基坑开挖 8 下基坑公路与 1 公路连接 满足厂房下游基坑和下游尾水渠开挖 2 公路主要满足大 型设备进场 2 右岸土石方开挖主要采用新修建的 4 5 6 12 公路 利用 5 6 两条 通往右坝肩的公路 依次与 4 12 公路连接 满足右岸护坡开挖 利用 6 公路依次 与 4 12 公路连接 满足右岸溢流堰坝基础开挖 灌浆平洞利用 5 公路依次与 4 12 公路连接 完成平洞开挖 右岸泄洪闸开挖基坑开挖 修筑临时基坑道路 与 6 4 12 公路连接 在一 二枯期间 完成所有石方开挖 3 鱼嘴开挖采用新修建的 9 10 公路 具体见鱼嘴开挖施工方案 对于左右岸土石方开挖 根据现场实际情况 要修临时的作业面开挖便道 以便 于开挖 道路布置见附图 施工道路布置图 2 22 2 施工用风施工用风 土石方开挖施工用风以设备自带风源为主 局部小方量钻爆用风 拟由分别布置 在厂内左 右岸的供风系统或移动式空压机提供 四川华能飞仙关水电站土建工程施工四川华能飞仙关水电站土建工程施工 土石方开挖施工方案土石方开挖施工方案 中国水利水电第十一工程局有限公司 3 本工程的供风系统在左 右岸施工区分别布置有 3 台 20m3 min 的固定式电动空压 机 可满足左 右岸零星钻爆及右岸灌浆平洞施工用风 具体布置情况详见施工总平 面布置 2 32 3 施工用电施工用电 土石方开挖工程的施工用电主要为小方量钻爆的空压机及夜间施工照明用电 用 电量较小 可分别从厂内的供电系统就近接入 本工程施工用电较为方便 业主已从雨城电站架设 10Kv 线路至坝址附近 并提供 施工电源接线点 施工供电保证率较高 厂内供电系统在左岸安装有 1 台 1000KvA 变 压器 在右岸边坡平台安装有 1 台 500KvA 的变压器 变压器下设配电柜 然后接线 至各开挖工作面 可满足左右岸开挖施工用电 2 42 4 施工用水施工用水 土石方开挖施工用水主要为右岸的灌浆平洞钻孔用水 用量较小 拟由厂内供水 系统提供 厂内供水系统在右岸坝肩 5 路附近 EL635m 高程 建有一座 150m3 的浆 砌石水池 从水池接供水钢管即可满足施工需求 2 52 5 施工排水施工排水 右岸坝肩边坡施工排水沿开挖线外 3m 处修建截水沟至坝肩开挖线外山体 主要通 往下游侧冲沟 根据需要 除永久排水沟外 每层开挖面沿地势设置临时排水沟 自 流排水 排水沟断面尺寸为上宽 40cm 下宽 20cm 高差 20cm 与施工区外排水沟相 接 专人定期检查 维修 汛前及汛期加大检查力度 确保排水沟排水安全 左右岸基坑开挖时 虽然在枯水季节 但还存在渗水和部分雨水 施工时采取 高水高排 的原则 并分层按区设置临时集水井 区内纵横每 20m 设临时排水沟 连接至区内临时集水井 排水沟断面尺寸为上宽 30cm 下宽 20cm 高差 20cm 集水 井和排水沟采用反铲开挖 尺寸为 2m 2m 1m 集水井积水由污水泵接 50 塑料管统 一排至围堰外侧 3 3 开挖料规划开挖料规划 根据本工程各部位的土石方开挖工程量 渣场的容量及回填区的填筑工程量 同 时结合施工总进度计划安排及边挖边填 方便施工 就近利用的统筹施工管理原则 本工程的土石方开挖料规划利用情况见下表 土石方开挖料规划表 四川华能飞仙关水电站土建工程施工四川华能飞仙关水电站土建工程施工 土石方开挖施工方案土石方开挖施工方案 中国水利水电第十一工程局有限公司 4 物料去向 开挖部位 单位1 渣场 仁义村垫 渣造地区 一枯 围堰 玄背上垫 渣造地区 二期 围堰 厂区海 漫回填 左岸非溢 流区回填 合计 厂房土方开挖万 m34 6334 633 厂房石方开挖万 m314 2161 44 235 8 冲砂闸土方开挖万 m30 9691 4332 402 冲砂闸石方开挖万 m30 43830 4383 泄洪闸土方开挖万 m35 537327 5373 泄洪闸石方开挖万 m31 771623 7716 右岸非溢流坝段土方开挖万 m30 1120 112 右岸非溢流坝段石方开挖万 m32 35242 3524 右岸上下游护坡土方开挖万 m31 49291 4929 右岸上下游护坡石方开挖万 m316 55916 559 灌浆平洞石方开挖万 m30 07630 0763 开关站土方开挖万 m31 21 2 开关站石方开挖万 m30 0150 015 库区塌岸防护土方开挖万 m32 0482 048 库区塌岸防护石方开挖万 m30 05720 0572 左岸非溢流坝段土方开挖万 m30 6920 692 左岸非溢流坝段石方开挖万 m30 3580 358 鱼嘴处开挖万 m31 52351 5235 一枯围堰拆除万 m314216 二枯围堰拆除万 m30 91540 9154 合计万 m320 2442 816166 95656 375 697 9834 4 4 施工方案施工方案 左右岸土石方开挖分为电站基坑开挖 坝肩边坡开挖以及灌浆平洞洞挖 1 电站基坑采用 自上而下 先河床 后岸边 分区分层 的原则进行开挖 本工程开挖施工拟分为左 右岸两个大的施工区 分别配置一套独立成套的钻爆 挖 装 运输设备进行平行作业 以确保工程进度 施工时 首先进行 EL605 0 水位以上 部分的边坡开挖 在一期围堰施工完成后 再依次进行左右岸的冲砂闸 泄洪闸 主 厂房 安装间及右岸溢流坝段的基础开挖 边坡控制以深孔预裂爆破技术为主 浅孔 光面爆破为辅 水平建基面则采用预留层法进行开挖 厚度初步拟定为 2 5m 每层开 挖时 预裂爆破根据马道设置情况一次预裂到位 而主爆区分层梯段高度控制在 四川华能飞仙关水电站土建工程施工四川华能飞仙关水电站土建工程施工 土石方开挖施工方案土石方开挖施工方案 中国水利水电第十一工程局有限公司 5 8 12m 左右 具体详见左 右岸边坡开挖分层规划示意图 2 右岸边坡开挖到 EL630 80 位置 增加灌浆平洞开挖作业面 灌浆平洞采用 手风钻钻孔 全断面一次爆破成形法 进行开挖 每循环进尺计划控制在 2 0m 左右 根据现场岩石实际情况 可作适当调整 3 为加强环保措施 对土石方开挖 严禁将直接石渣弃入河中 左岸开挖 直 接利用下基坑道路 将石渣运到指定地方 右岸开挖之前 先沿防洪水位线以上 在 右岸坝肩开挖区范围内 结合 6 公路自上游向下游开挖一宽度不小于 12m 的拦渣平台 同时在拦渣平台外侧 沿河侧 钢筋石笼或大块石作为拦渣体 拦渣体高度不得小于 3m 并及时清理拦渣平台上的堆渣 严禁弃渣直接下河 在拦渣平台开挖时 应根据 现场实际情况 在其下部设置 1 2 排架子管 竹架板防护 尽可能避免弃渣直接滑入 河道之中 5 5 工期安排工期安排 本工程合同总工期确定为 45 个月 根据总进度安排 土石方开挖一部分在一枯前 完成 剩余部分分别在一枯和二枯完成土石方开挖 1 2010 年 6 月 1 日 2010 年 9 月 30 日 有效的开挖时间为 148 天 主要对右 坝肩及导流明渠开挖 土石开挖 20 6 万 m3 平均开挖强度达 5 15 万 m3 月 日最大开 挖强度为 2400m3 日 2010 年 6 月 1 日 2010 年 6 月 20 日 完成 EL650 80 以上土石方开挖 2010 年 6 月 21 日 2010 年 6 月 27 日 完成 EL650 80 EL640 80 之间边坡开挖 2010 年 6 月 28 日 2010 年 7 月 4 日 完成 EL640 80 EL630 80 之间边坡开挖 2010 年 7 月 5 日 2010 年 7 月 12 日 完成 EL630 80 EL622 80 之间边坡开挖 2010 年 7 月 13 日 2010 年 7 月 20 日 完成 EL622 80 EL614 80 之间边坡开挖 2010 年 7 月 21 日 2010 年 8 月 16 日 完成 EL614 80 EL606 80 之间边坡开挖 2010 年 8 月 17 日 2010 年 9 月 6 日 完成 EL606 80 EL596 80 之间边坡开挖 2010 年 9 月 7 日 2010 年 9 月 30 日 完成 EL596 80 EL591 80 之间边坡开挖 计划安排边坡开挖 包括导流明渠边坡开挖 2 2010 年 6 月 1 日 2010 年 9 月 30 日 完成左岸厂房基础水面以上开挖 约 605m 以上 主要包括主厂房部分部位和安装间基础开挖 2010 年 12 月 1 日 2011 年 1 月 15 日 完成左岸泄洪闸基础开挖 四川华能飞仙关水电站土建工程施工四川华能飞仙关水电站土建工程施工 土石方开挖施工方案土石方开挖施工方案 中国水利水电第十一工程局有限公司 6 2010 年 12 月 1 日 2011 年 1 月 15 日 完成冲砂闸基础开挖 2010 年 10 月 1 日 2011 年 1 月 31 日 完成左厂房基础开挖 包括安装间 2010 年 10 月 1 日 2010 年 10 月 30 日 左岸溢流堰坝基础开挖 2010 年 5 月 6 日 2010 年 10 月 30 日 完成鱼嘴开挖 该阶段土石开挖 49 73 万 m3 土石方最大开挖强度达 16 74 万 m3 月 3 二枯土石方开挖主要是泄洪闸和冲砂闸剩余工程量 2011 年 12 月 1 日 2012 年 1 月 15 日 完成泄洪闸和冲砂闸剩余土石方开挖 本 阶段共需完成土石开挖 7 92 万 m3 土石方最大开挖强度 6 64 万 m3 月 日平均开挖强 度 1721m3 月 6 6 土石方开挖土石方开挖方法方法 6 16 1 土石方明挖土石方明挖 1 开挖的方法和程序 根据防洪度汛要求先进行天全河 宝兴河汇口处鱼嘴清理开挖 随着临时道路的 形成 逐步进行右岸边坡 导流明渠 冲砂泄洪闸及发电厂房的开挖 边坡明挖遵循 自上而下 分区分层开挖 的施工原则 土方开挖拟采用 反铲挖装 自卸汽车运 输 人工修坡 的施工方案 而石方开挖则采用 以深孔预裂 梯段爆破为主 浅孔 光面 梯段爆破为辅 的施工方案 临近建基面采用预留保护层开挖的方式开挖 沟 槽开挖采用 V 字形控制爆破开挖 每开挖一个层及时按照设计图纸进行支护施工 然后再进行下一台层的开挖 2 开挖分区 针对本工程的开挖具有工作面相对分散的实际特点 拟将本工程的开挖分成两个 施工区 即左岸开挖区和右岸开挖区 并分别配备独立成套的钻爆 挖装 运输设备 进行平行独立作业 每个施工区均采用 自上而下 分区分层开挖 的施工方法 同时 为了满足施 工总体进度计划与节点工期目标的要求 必须采取钻爆和出渣同时穿插进行作业 附图 左 右岸边坡开挖分层规划示意图 高边坡分层作业机械布置示意图 3 土方开挖 土方及覆盖层开挖应遵循 自上而下 分区分层 的原则 一般分层高度按 四川华能飞仙关水电站土建工程施工四川华能飞仙关水电站土建工程施工 土石方开挖施工方案土石方开挖施工方案 中国水利水电第十一工程局有限公司 7 3 0m 4 0m 进行控制 开挖时采用 CAT330 型反铲配合 20t 自卸汽车直接挖装 在拦 渣平台以上 自卸汽车无法到达部位 采用 TY220 推土机推运或反铲二次甩渣至拦渣 平台 然后再由液压反铲配合自卸汽车装运 开挖至设计轮廓线时 预留 20cm 厚的保 护层 保护层由人工修整 以保证设计坡比和平整度 4 石方开挖 石方边坡在实际开挖施工时 拟采用 自上而下 分层分梯段 法进行爆破开挖 本工程边坡石方开挖以液压钻机 高风压潜孔钻机和潜孔钻机造孔 深孔梯段爆破为 主 边坡控制采用预裂爆破技术 而对边坡上部局部大型钻机无法到达部位 则采用 YT 28 型手风钻或岩石电钻造孔 浅孔梯段爆破法进行开挖 边坡坡面采用光面爆破 技术进行控制 出渣采用 CAT330D 型反铲配合 20t 自卸汽车弃运至指定的弃渣场 其 典型梯段爆破参数设计如下 梯段高度的确定梯段高度的确定 根据设计边坡马道 或平台 的设置情况 结合钻孔设备的性能及我公司以往在 类似工程中的施工经验 边坡预裂爆破一次到位 对于本工程高度在 20m 以内的 预 裂孔采用 CM 351 型高风压钻机钻孔 高度超过 20m 的边坡预裂孔则由 QZJ100B 型潜 孔钻机造孔 主爆区的梯段高度根据马道 或平台 的设置取 8 12m 进行开挖 而采 用手风钻或岩石电站造孔的浅孔梯段爆破的梯段高度取 3 4m 爆破参数爆破参数 石方明挖设计主要采用 ROC742HC D7 液压钻机 主爆孔 及 CM 351 高风压钻 机和 QZJ100B 型潜孔钻机 预裂孔 进行钻孔爆破 TY220 推土机清理炮台 CAT330C 液压反铲配合 20t 自卸汽车装运出渣 对边坡顶部或其它钻机无法到达的部 位采用 YT28 型手风钻或岩石电钻进行钻爆 其初拟爆破参数如下 在实际施工中应 根据现场具体情况对爆破参数进行相应的调整 以期达到更为经济 合理 安全的爆 破参数 a a 手风钻或岩石电钻钻爆参数 手风钻或岩石电钻钻爆参数 钻孔孔径 D 40mm 梯段高度 H 3 0 4 0m 孔距 a 1 2 1 8m 排距 b 1 0 1 5m 单耗 q 0 35 0 5kg m3 四川华能飞仙关水电站土建工程施工四川华能飞仙关水电站土建工程施工 土石方开挖施工方案土石方开挖施工方案 中国水利水电第十一工程局有限公司 8 采用 32mm 150g 型 2 岩石铵梯炸药 阴雨天气或炮孔中有山体裂隙渗水时 选用 32mm 200g 型 2 岩石乳化炸药 毫秒延期导爆管雷管分段微差起爆 b b 手风钻或岩石电钻光面爆破参数 手风钻或岩石电钻光面爆破参数 钻孔孔径 D 40mm 梯段高度 H 3 0 4 0m 孔距 a 0 5 0 8m 光爆层厚 1 0 1 2m 线装药密度 线 160 300g m 采用 25mm 140g 型 2 岩石乳化炸药间隔不耦合装药 导爆索起爆 c c 液压钻机钻孔爆破参数 液压钻机钻孔爆破参数 钻孔孔径 D 90mm 梯段高度 H 8 12m 孔距 a 3 0 4 0m 排距 b 2 0 3 0m 单耗 0 4 0 6kg m3 采用 70mm 1500g 或散装型 2 岩石铵梯炸药 阴雨天气或炮孔中有山体裂隙 渗水时 选用 70mm 1500g 型 2 岩石乳化炸药 毫秒延期导爆管雷管微差起爆 d d 高风压钻机和潜孔钻机钻孔预裂爆破参数 高风压钻机和潜孔钻机钻孔预裂爆破参数 钻孔孔径 D 110mm 高风潜孔钻机 或 D 100mm 潜孔钻机 梯段高度 H 为一级马道高度 孔距 a 0 8 1 2m 线装药量 350 600kg m 采用 32mm 200g 型 2 岩石乳化炸药间隔不耦合装药 导爆索起爆 附图 典型梯段爆破炮孔布置及装药结构图 典型梯段爆破起爆网络示意图 齿槽爆破炮孔布置及起爆网络示意图 保护层开挖保护层开挖 在开挖至水平建基面时 应预留 2 5m 左右的岩体保护层 具体厚度根据图纸设计 要求或通过现场试验确定 保护层开挖可根据现场实际情况并征得现场监理工程师同 意后采用下列方案中的一种 四川华能飞仙关水电站土建工程施工四川华能飞仙关水电站土建工程施工 土石方开挖施工方案土石方开挖施工方案 中国水利水电第十一工程局有限公司 9 方案一 水平预裂爆破开挖法方案一 水平预裂爆破开挖法 采用水平预裂爆破技术进行保护层的开挖 其最主要的施工难点是造孔问题 针 对本工程的实际特点 拟采取的措施首先将建基面内的积水抽排干净 确保在旱地钻 孔施工 其次是先采用垂直钻孔拉槽开挖 拉槽底部高程低于建基 30cm 以便为水平 造孔创造条件 水平造孔由 QZJ100B 型潜孔钻机实施 水平预裂爆破的爆破技术参数与边坡开挖基本相同 可参照进行施工 方案二 保护层一次爆破开挖技术方案二 保护层一次爆破开挖技术 保护层一次爆破开挖技术的主要施工方法是在孔底设柔性垫层 通过 多造孔 均装药 的方法达到控制目的 柔性材料可实际情况依次优先选用泡沫 锯末 两端 带节的竹筒等 并通过现场爆破试验选取爆破参数 初拟选用的爆破参数如下 在实 际施工中根据具体情况进行相应地调整 保护层开挖爆破参数表 爆破参数单位参数值爆破参数单位参数值 保护层厚度m2 5药卷重量g150 柔性垫层厚度cm20炸药类型 2 岩石铵梯炸药 孔 深m2 5不耦合系数 1 6 孔 距m1 0堵孔长度cm90 排 距m1 0每孔分段段2 最小抵抗线m1 0上段药量g900 钻孔倾角 90下段药量g450 钻孔直径mm50单孔药量g1350 药卷直径mm32单 耗kg m30 54 附图 保护层一次开挖炮孔布置 装药结构及起爆网络示意图 5 围堰拆除 根据施工总进度计划围堰拆除要在 2012 年 5 月 31 日前全部拆除完毕 2011 年 5 月 16 日至 2011 年 5 月 30 日完成一期围堰的拆除 2012 年 5 月 16 日至 2012 年 5 月 31 日完成二期围堰的拆除 因施工时间短开挖量大因此在拆除时采取由中间向两端开 挖的方式以形成两个开挖作业面 拆除时要分层开挖 水上部分开挖至水面以上 1m 处 用液压反铲向后退挖 水下部分开挖前 视需要进行平压充水 以减少水流冲刷可能 造成的危害 水下部分用 ZX250LC 3 型长臂反铲站在干地上向下掏挖 后退装车 一 次拆除到位 岩埂和混凝土围堰采用 QZJ100B 潜孔钻造孔 一次爆破到位 为防止围堰爆破开 四川华能飞仙关水电站土建工程施工四川华能飞仙关水电站土建工程施工 土石方开挖施工方案土石方开挖施工方案 中国水利水电第十一工程局有限公司 10 挖对永久建筑物造成不利影响 采取控制爆破措施 在围堰与永久建筑物分界处设防 震孔并进行预裂爆破 同时控制爆破单段药量 水面以上部分采用 1 6m3正铲开挖 水 下部分采用 ZX250LC 3 型长臂反铲分层退挖方式开挖 反铲站在干地上向下掏挖 后 退装车 一次拆除到位 开挖料用 15t 自卸汽车装运 一枯纵向围堰下游岩埂分层开挖至水面以上 1m 处时为避免水下爆破应采用一次性 开挖完成的方式 液压饭铲挖装 15t 自卸汽车运输 6 明挖爆破安全校核 爆破振动安全校核 依据 水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范 SL47 94 和 爆破安全规 程 GB6722 2003 有关规定 根据爆区与建筑物的不同距离 用公式 来确定爆破的最大段装药量 式中 R 爆破振动安全允许距离 单位为米 m Q 炸药量 齐发爆破为总药量 延时爆破为最大一段药量 单位为千克 kg V 保护对象所在地质点振动安全允许速度 单位为厘米每秒 cm s K a 与爆破点至计算保护对象间的地形 地质条件有关的系数和衰减指数 可 按下表选取 或通过现场试验确定 爆区不同岩性的K a值 岩 性 Ka 坚硬岩石50 1501 3 1 5 中硬岩石150 2501 5 1 8 软岩石250 3501 8 2 0 根据 爆破安全规程 GB6722 2003 对于一般砖房 非抗震的大型砌块建筑物 V 2 3 2 8 cm s 本项目取为 2 5 cm s 可确保施工区域周围建筑物的安全 对于本工 程 取 K 220 a 1 8 推算出爆破中心距离建筑物不同距离时的最大单响药量见下表 进场后根据试验对参数进行调整 从计算结果可以看出 对于本工程的石方开挖爆破 施工 在确保围岩稳定的前提下 可以进行规模较大的中深孔微差爆破 本工程施工 时 计划最大单响药量控制在 300kg 以内 爆破振动控制参数表 3 1 1 Q V K R a 四川华能飞仙关水电站土建工程施工四川华能飞仙关水电站土建工程施工 土石方开挖施工方案土石方开挖施工方案 中国水利水电第十一工程局有限公司 11 R m KaV cm s Q kg 302201 82 516 402201 82 537 502201 82 572 602201 82 5124 702201 82 5197 802201 82 5294 902201 82 5419 1002201 82 5574 1102201 82 5764 1202201 82 5993 1302201 82 51262 1402201 82 51576 1502201 82 51939 爆破飞石安全校核 中深孔爆破采用线形装药 药量线性分散装填在炮孔内 其飞石最大距离按下列 公式计算 WnKR FF 2 20 式中 RF 个别飞石的飞散距离 m n 爆破作用指数 松动控制爆破情况下的爆破作用指数为 n 0 75 W 最大一个药包的最小抵抗线 m 取为 W 4 0m 系数 一般为 1 0 1 5 本工程取为 1 2 F K 计算得到中深孔松动控制爆破的最大飞石距离为 RF 54m 爆破警戒范围按 爆破 安全规程 GB6722 2003 规定设为 200m 可满足安全要求 6 26 2 灌浆平洞开挖灌浆平洞开挖 1 1 概述概述 根据招标图纸 灌浆平洞全长 40m 开挖断面为 3 5m 4 5m 宽 高 的城门洞形 断面面积为 14 44m2 隧洞进洞点底板高程为 630 8m 2 2 施工方案及原则施工方案及原则 由于灌浆平洞开挖断面面积为 14 44m2 属小断面平洞开挖 另据招标阶段提供的 地质资料 结合我公司以往在类似工程中的施工经验 在实际开挖施工中 灌浆平洞 拟采用手风钻造孔 全断面一次爆破成型法 进行开挖 掏槽采用空孔直线筒形槽法 周边轮廓线光面爆破技术进行轮廓控制 出渣采和 ZL40 型装载机装渣并运至洞口后 四川华能飞仙关水电站土建工程施工四川华能飞仙关水电站土建工程施工 土石方开挖施工方案土石方开挖施工方案 中国水利水电第十一工程局有限公司 12 再由 15t 自卸汽车弃运至指定的弃渣场 为了保证后期隧洞混凝土衬砌的厚度及安全运行 进而满足设计要求 灌交平洞 开挖施工遵循 宁超勿欠 的质量控制原则 在开挖支护施工过程中遵循以 锚控支 护 为核心 最大限度的控制围岩变形 严格按照 新奥法 施工工艺进行施工 在 围岩地质条件较好地段采用 开挖先行 支护跟进 快中求稳 在进出口及不良地质 段则采用 开挖一段 支护一段 稳中求快 的进度与安全控制原则 3 3 典型爆破参数设计典型爆破参数设计 根据我公司在以往类似工程中的成功施工经验并结合灌浆平洞所处地层的地质资 料 在隧洞开挖前期施工中拟采用的爆破参数如下 并结合工程施工进行生产性爆破 试验 以总结适合于本工程的爆破参数 同时 在施工过程中 还应根据实际围岩地 层条件的不断变化进行相应的调整 以期取得更为经济 合理 安全的爆破参数 钻孔直径 40mm 掏槽孔孔深 2 8m 辅助孔及周边孔孔深 2 3m 掏槽孔孔距 0 1 0 75m 辅助孔孔距 0 6 1 0m 周边光面爆破孔距 0 4 0 7m 光爆层厚 0 6 0 9m 线装药密度为 130 220g m 光面爆破孔选用 25mm 100g 型 2 岩石乳化炸药间隔不耦合装药 不耦合系数 为 1 6 导爆索起爆 爆破孔采用 32mm 150g 型 2 岩石铵梯炸药连续耦合装药 底板孔及炮孔中有山体裂隙渗水时采用 32mm 150g 型 2 岩石乳化炸药 毫秒 延期导爆管雷管微差起爆 每循环计划进尺 2 0m 为了减少爆破震动对围岩的稳定性影响 同时也为了控制爆破质量 进厂交通洞 及支洞开挖爆破的最大单响药量应控制在 20kg 以内 附图 典型洞室断面开挖炮孔布置及起爆网络示意图 洞室开挖装药结构示意图 4 4 出渣方案出渣方案 灌浆平洞在每次爆破排烟后 及时利用 ZL 40 型装载机装渣并运至洞口后 再由 15t 自卸汽车弃运至指定的弃渣场 四川华能飞仙关水电站土建工程施工四川华能飞仙关水电站土建工程施工 土石方开挖施工方案土石方开挖施工方案 中国水利水电第十一工程局有限公司 13 5 5 施工期洞内排水施工期洞内排水 由于灌浆平洞长度较短 仅为 40m 且底板为平坡 考虑到底板开挖的平整度 施 工废水不可能靠自流排出洞外 因此 开挖施工中 拟每隔 20m 左右 或集中涌水点 在隧洞底部侧壁外缘增加一 1 1 1m 长 宽 深 集水坑 每个集水坑视水量大小 内置一台 1 2 吋的潜水泵 再由排水软管排至洞口的沉淀池 经沉淀后再排向场内排 水系统 6 6 洞内通风洞内通风 由于灌浆平洞长度仅为 40m 因此 在施工期间洞内通风采用自然通风法 7 7 特殊洞段的开挖 特殊洞段的开挖 洞口段 洞口段开挖前 必须提前做好洞脸边坡的支护 隧洞口的锁口等支护工作 方能 进行隧洞的进洞开挖施工 在洞口段 10m 以内必须遵循 早探测 预锚固 短进尺 弱爆破 强支护 少扰动 快封闭 勤量测 的不良地质洞室段开挖施工原则 每开 挖循环进尺宜控制在 1 5m 以内 支护必须紧随开挖进行 做到开挖一段 支护一段 以确保洞室安全 不良地质洞室段 对于洞身 类围岩 断层裂隙交叉 切割 软弱结构面 岩溶通道以及地下 涌水 涌泥等不良地质段除采用一般施工工艺及方法外 还采取如下措施 超前地质探测 在开挖过程中 加强地质跟踪及预测 利用导洞开挖或钻深孔 12 15m 超前探 明围岩性状及岩溶 地下水和涌泥情况 以便调整采取恰当的施工程序及措施 确保 围岩稳定 必要时采用地质雷达辅助探测 超前支护 洞身 类围岩段及断层破碎带 软弱结构面地段开挖前 初步拟采用超前锚 杆支护措施 以增强围岩自稳能力 确保施工安全 实际施工时 在征得监理工程师 同意及指示后实施 对局部成孔条件差的洞段可采用部分自进式中空注浆锚杆代替 开挖钻爆 开挖钻爆按照 早探测 预锚固 短进尺 弱爆破 强支护 少扰动 快封闭 勤量测 的原则施工 即开挖至不良地质段之前 应与地质工程师加强沟能 做好地 质预报 必要时超前探测隧洞走向前方的地质情况 根据具体采取超前锚杆 超前灌 四川华能飞仙关水电站土建工程施工四川华能飞仙关水电站土建工程施工 土石方开挖施工方案土石方开挖施工方案 中国水利水电第十一工程局有限公司 14 浆等预先锚固措施 在钻孔爆破时严格控制循环进尺与最大单响药量 一般进尺控制 在 1 0 1 5m 左右 最大单响药量控制在 10kg 以内 在每次爆破后 视情况在出渣之 前即对隧洞边顶拱进行喷射混凝土 随机锚杆等预先封闭加固 或在出渣之后及时进 行锚杆 挂网喷射混凝土 钢拱架等强支护措施 并预埋变形观测点加强变形观测 随时掌握隧洞围岩的稳定状况 一次支护 按照 勤量测 快封闭 的原则施工 每排炮钻爆后暂不出渣 经安全处理 平 渣后 立即施作一次支护 采用砂浆锚杆 挂网喷混凝土 钢支撑加强支护等手段 形成一柔性封闭环 限制围岩变形过大 地下水较丰富的地方开挖后立即钻排水孔集 中排水 施工监测措施 成洞后及时埋设施工工期临时监测设施 并进行观测 三倍洞径距离以内每排炮 后测量一次 十倍洞径距离以后 视变形速率情况 可拉开量测时间间隔 通过勤量 测 及时反馈信息 指导开挖支护施工 确保成洞稳定和施工安全 混凝土跟进衬砌 通过变形观测 如发现局部围岩变形速率陡增 采取一次支护措施后尚不能满足 稳定要求时 立即进行混凝土衬砌施工 8 8 开挖支护循环时间开挖支护循环时间 类围岩段开挖支护循环时间表 施工工序进度 h 序号 工序名称 工作量 时间 h 123456789101112 1施工准备1 项1 2测量放样1 项0 5 3钻 孔80m3 4装药起爆1 项1 5通风散烟1 项0 5 6安全检查1 项0 5 7出 渣29m32 8机动时间1 项1 备注 单循环时间 9h 计划进尺 2 0m 四川华能飞仙关水电站土建工程施工四川华能飞仙关水电站土建工程施工 土石方开挖施工方案土石方开挖施工方案 中国水利水电第十一工程局有限公司 15 类围岩及不良地质段开挖支护循环时间表 施工工序进度 h 序号 工序名称 工作量 时间 h 12345678910111213141516 1 施工准备1 项1 2 测量放样1 项 0 5 3 钻 孔 50m2 4 装药起爆1 项 1 5 通风散烟1 项 0 5 6 安全检查1 项 0 5 7 喷砼封闭1 项 2 8 出 渣 15m31 9 加强支护1 项 3 10 机动时间1 项 1 备注 单循环时间 12h 计划进尺 1 0m 7 7 资源配置资源配置 7 17 1 土石方开挖强度分析土石方开挖强度分析 根据施工进度计划安排 本工程的施工高峰期土石方开挖强度为 16 74 万 m3 月 因此安排足够的机械设备是保证高峰期施工的重要条件 7 27 2 设备配置设备配置 1 主要施工机械设备的工作效率 根据我公司在以往类似工程中积累的经验 用于本工程施工中主要设备的工作效 率如下 钻孔设备 ROCD7 型液压钻机钻孔能力按 20m h 考虑 CM 351 型高风压潜孔钻机钻孔能力按 20m h 考虑 QZJ100B 潜孔钻机钻孔能力按 4m h 考虑 YT 28 型手风钻钻孔能力按 8m h 考虑 装渣设备 1 6m3 CAT330C 液压反铲月平均装渣能力按 4 万 m3 月考虑 20t 自卸车生产能力为 14m3 h 运距按 2 0km 考虑 四川华能飞仙关水电站土建工程施工四川华能飞仙关水电站土建工程施工 土石方开挖施工方案土石方开挖施工方案 中国水利水电第十一工程局有限公司 16 2 设备配置 开挖钻孔设备配置 本工程石方明挖月高峰强度为 16 74 万 m3 根据钻爆设计 按每延米炮孔 90 爆 破 9m3 计算 需钻孔 18600m 液压钻机按每天平均工作 16 个小时 一个月按 20 天 正常作业计算 一台液压钻机每月可完成钻孔 6400m 因此 本工程石方明挖所需的 液压钻机数量为 18600 6400 2 9 台 综上所述 并充分考虑现场作业干扰及阴雨天气等各种不利因素对施工的影响 本工程石方开挖拟配置的钻孔设备为 ROCD7 型液压钻机 3 台 CM 351 型高风压潜 孔钻机 2 台 QZJ100B 型潜孔钻机 2 台 YT 28 型手风钻 6 台 挖装及运输设备配置 本工程挖装及运输高峰期月强度为 16 74 万 m3 拟配置 5 台 1 6m3液压反铲进行 挖装 其施工强度为 5 4 20 0 万 m3 满足挖装强度需求 自卸车按每天工作 16 小时 一个月按正常作业 20 天计算 40 辆 20t 自卸汽车月 运输能力为 40 14 16 20 179200m3 满足挖装强度需求 综上所述 并充分考虑现场作业干扰 阴雨天气及设备完好率等各种不利因素对 施工的影响 本工程明挖施工拟配置的挖装与运输设备为 1 6m3液压反铲 6 台 20t 自卸汽车 40 辆 开挖高峰期主要施工机械设备配置计划表 序号机械设备名称型 号单位数量备 注 1 空压机 20m3 min 台 6 固定式电动空压机 2 手风钻 YT 28 部 15 或岩石电钻 3 液压钻机 ROCD7 台 3 阿特拉斯 4 高风压钻机 CM 351 台 2 英格索兰 5 潜孔钻机 QZJ100B 台 6 宣化 6 推土机 TY220 台 2 山推 7 挖掘机 CAT330C 台 6 卡特 8 长臂反铲 ZX250LC 3 台 2 日立 9 自卸汽车 20t 辆 40 红岩 10 装载机 ZL50 辆 1 柳工 11 装载机 ZL40 辆 1 柳工 12 油罐车 5t 辆 1 东风 四川华能飞仙关水电站土建工程施工四川华能飞仙关水电站土建工程施工 土石方开挖施工方案土石方开挖施工方案 中国水利水电第十一工程局有限公司 17 序号机械设备名称型 号单位数量备 注 13 水泵1 2 吋台 2 14 全站仪 TCR702 台