德泽水库大坝坝基开挖专业技术要求.doc

牛栏江滇池补水工程德泽水库大坝坝基开挖技术要求云南省水利水电勘测设计研究院二00九年八月目 录1 工程概况22 总则33 引用标准和规程规范44 坝基开挖施工组织54.1 施工准备54.2施工测量放线54.3场地清理65 坝基开挖技术要求65.1坝基开挖区域划分及开挖标准65.2址板基础开挖技术要求75.3 坝基堆石区开挖技术要求86 坝基开挖施工86.1 钻孔爆破86.2 坝基开挖施工96.3 质量检查107 开挖边坡锚喷支护107.1材料107.2 砂浆锚杆施工117.3 边坡喷射砼施工128 坝基开挖验收131 工程概况牛栏江滇池补水工程是一项水资源综合利用工程，是滇中调水的近期重点工程。其近、远期工程任务为：2020年重点向滇池补充生态水量，改善滇池水环境，并在昆明发生供水危机时，提供城市生活及工业用水。2030年主要任务为曲靖市生产、生活供水，其次与金沙江调水工程共同向滇池补水，并作为昆明市的后备水源提供供水安全保障。工程多年平均设计引水量为5.81亿m3，其中枯季水量为2.49亿m3，汛期水量为3.32亿m3，供水保证率为70%，水量汛枯比为57：43，扣除1%的输水损失，进入滇池的环境补水量为5.75亿m3，基本满足2020年滇池补水的水量及饮水过程要求。工程由德泽水库枢纽工程、德泽干河提水泵站工程及德泽干河提水泵站至昆明（盘龙江）的输水线路工程组成。德泽水库总库容为44788万m3，正常蓄水位1790m，相应库容41597万m3，死水位1747m，死库容16764万m3，调节库容2323万m3，调节库容3191万m3。德泽水库枢纽工程由混凝土面板堆石坝、左岸溢洪道、右岸泄洪隧洞、左岸发电放空隧洞及坝后电站等组成。大坝为混凝土面板堆石坝，坝顶高程1796.3m，最大坝高142.0m，坝顶长380m，坝顶宽12m，上游坝坡1：1.4、下游平均坝坡1：1.55。发电放空隧洞放空低孔进口底板高程1680.0m，发电取水高孔进口底板高程为1741.0m，隧洞全长912.5m，为洞径4m的圆型有压洞，隧洞出口设1.1m锥形阀泄放下游生态用水，另设2.8m锥形阀放空库水；溢洪道为开敞式实用堰，堰顶高程1781.0m，堰顶宽13m，闸门控制尺寸为13m9m，总长696.2m，最大泄量Q=1148.0 m3/s，底流消能；泄洪隧洞和导流洞以龙抬头结合，全长659.0m，洞身长426.218m，进口底板高程1725.0m，5.6m5.0m弧形工作闸门控制泄流量，闸后为6.4m10.0m、7.0m10.0m圆拱直墙形无压洞，最大泄量Q=872.1 m3/s，底流消能。泄洪建筑物最大下泄流量Q=2020.0 m3/s（P=0.05%）。坝后电站位于大坝坝脚下游左岸，总装机210MW。德泽干河泵站提水设计流量Q=23 m3/s，最大扬程239.88m，设计扬程226.25m，装机规模422MW（含1台备用），总装机功率88MW。输水线路沿牛栏江左岸布置，输水线路总长度115.84Km，设计流量24 m3/s。2 总则本要求只适用于牛栏江滇池补水工程德泽水库枢纽大坝基础开挖及开挖边坡支护的施工。大坝趾板基础和堆石坝体基础开挖及处理均属重要隐蔽工程，对基础防渗、坝体稳定和坝体填筑质量有重要影响，要求认真施工。基础开挖按照有关图纸、规范规程及牛栏江滇池补水工程德泽水库枢纽工程招标文件（合同编号：NLJSKDB01）第卷技术条款中有关技术要求施工外，还应遵照本技术要求的各项规定。为了保证大坝基础开挖及开挖边坡支护施工质量，施工单位应制定完善的施工措施和计划，严格控制施工质量。在施工中，应加强技术管理，施工人员必须按统一表格作好原始施工记录，并建立技术档案，为工程的竣工验收做准备。工程施工中，施工单位必须严格按照设计图纸施工，若出现于设计图纸不符的不良地质情况，施工单位应及时提出，会同监理、业主、设计一起协商解决。根据工程布置特点，德泽水库枢纽永久建筑物除导流、泄洪隧洞外，均安排在NLJSKDB01标中。个建筑物明挖相互干扰且集中于左岸，因此，施工单位按照本技术要求进行坝基开挖外，还应加强现场协调力度，杜绝安全隐患。3 引用标准和规程规范（1）水利水电工程施工测量规范（SL5293）;（2）水利水电工程施工地质规程（DL/T51091999）；（3）爆破安全规程（GB67222003）；（4）混凝土面板堆石坝施工规范（SL4994）；（5）水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范（SL4794）； （6）建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB502022002）；（7）土方于爆破工程施工及验收规范（GBJ20183）（8）锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB500862001）（9）水利水电工程锚杆支护技术规范（SL3772007）（10）水工预应力锚固施工规范（SL4694）（11）建筑工程质量检验评定标准（GBJ30188）（12）水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准（13）水利水电工程施工质量评定规程（试行）（SL1761996）（14）水利水电建设工程验收规范（SL2232008）4 坝基开挖施工组织4.1 施工准备1.在施工前，熟悉各建筑物布置相对位置，做好施工组织设计，安排好施工顺序及程序。施工措施必须保证右岸导流、泄洪洞能正常施工，且保证已建部分建筑物的稳定和安全。2.详细了解工程区地质结构、地形地貌和水文地质情况。对可能引起的滑坡和崩塌体应及时采取有效的预防性保护措施；在陡坡下施工，应仔细检查边坡的稳定性，如遇有孤石、崩塌体等，应事先做好妥善的清理和支护。3协助进行地质测绘，包括地质测绘前必要的局部清理和支护。4.坝基开挖前应认真编写坝基开挖施工组织措施，其内容应包括（但不限于）如下内容：开挖施工平面和剖面布置图（含施工交通线路布置）；原始地形及开挖放样剖面测量成果；开挖方法、程序；施工设备配置和劳动力安排；排水或降低水位措施；（6）开挖料利用和弃渣措施；（7）边坡保护及加固措施；（8）质量及安全措施4.2施工测量放线1、施工单位在开工前应根据设计单位提供的测量成果，设置施工控制网。施工控制网的测设精度，场内施工控制网的精度为等，坝轴线和址板轴线满足精度要求测设。2、在坝基开挖工程施工前，施工单位应根据施工控制网，按设计图纸坐标测定出轴线和址板轴线。坝轴线和址板轴线上的测量控制标点应引至坝体以外不受施工或爆破影响的适当地点，并埋设标架，注明标号。3、高程控制网的测设精度，场内已有高程控制点的精度为等，它们必须布设在施工现场以外、远离开挖爆破影响的新鲜基岩上，应于主要水准点相接。在现场应布置一定数量的施工水准点，精度等。4、对所布置的平面和高程控制点须妥善保护，每年复测12次，如超过允许误差，应及时更正，如有损害，应重新测设。5、在坝基开挖工程施工前，施工单位必须根据设计图纸施测坝基原始地形进行测量，而发生工程量的增加，其量由施工单位承担。6、施工单位根据图纸施测原始地形纵横剖面时，若发现施测结果与设计图纸有差异，应及时通知设计单位，以便查明原因。7、工程开挖中，施工单位除要及时放出新的开挖线位置外，还应于每次爆破后基坑内选择较低的岩石面测定其高程，以便掌握开挖情况。8、工程开挖完工后，施工单位应设计要求对开挖后的坝基施测纵横剖面。4.3场地清理1、清理范围：坝基开挖区外侧至少5m的距离2、清理内容：植被、树根、杂草、垃圾、废渣。3、清理范围内的砍伐的成材或清理获得具有商业价值的材料应将其运到指定地点堆放。4、凡属无价值物件，应尽快将其焚毁或掩埋。焚毁期间，注意防火安全。5 坝基开挖技术要求5.1坝基开挖区域划分及开挖标准坝基初设按3个区域进行开挖，即：址板区、址板X线下游0.3H条带（以下简称3H条带）、堆石区及河床冲积区。5.1.1 址板区址板区为大坝趾板基础范围，除两坝肩岸坡外，要求清除强风化层，并深入弱风化2m。5.1.2 3H条带区从址板X线至下游0.3H范围（其中H为坝高），要求清除强风化层及部分弱风化层。5.1.3 堆石区及河床冲击层区3H条带下游大坝基础部分，要求清除覆盖层及部分强风化表部松动层。大坝基础范围内的河床冲击层全部清除。5.2址板基础开挖技术要求1、址板基础开挖分两期进行。2、址板基础开挖不得用大孔径药管爆破，应严格控制钻爆参数，钻孔均不得钻入建基面岩体。3、址板第一期开挖，岸坡址板地基原则上要求深入弱风化岩体约2m；两坝肩址板基础可置于强风化岩基下线；河床址板置于弱风化岩体上。原则上施工单位应按图纸所示的址板基础范围进行开挖，如开挖过程中设计开挖高高程之上出现较大范围的弱风化至新鲜岩体，从而有可能太高址板设计高程时，应及时通知现场工程师，经确认后将表面松渣清理干净，沿趾板“X”线每隔20m垂直于“X”线方向进行剖面测量，并在现场各趾板控制点设立明显的标识，以便趾板二次定线和进行第二期开挖。 4.一期开挖完成后，进行平面地形测绘，测量范围为趾板“X”线上游20m，下游10m，并沿趾板“X” 线每隔10m垂直于“X”线方向进行剖面测量，测量成果报现场工程师。 5.趾板第二期开挖：经二次定线后，进行趾板第二期开挖，开挖欠挖部位，用小直径药卷爆破紧靠基岩面1.5m以内的岩层，手风钻逐层钻孔，毫秒分段起爆，每层孔深不得超过50cm，火花起爆药卷直径不大于32mm（散装加工的药卷直径不大于36mm）。最后一层炮孔孔底高程可钻至建基面终孔，对于破碎岩基则最后一层应留足30cm的撬挖层。 6.趾板基础开挖面上不应有倒悬岩体，陡坎应削至不陡于1：0.5（垂直：水平）的坡度。 7.趾板基础部允许欠挖，趾板开挖高程不得低于图纸规定的高程0.2m,如果符合要求的基岩面大面积低于图纸规定的开挖高程，应及时向监理报告，以便监理会同设计代表调整趾板位置。 8.局部基岩面高程低于设计图纸规定的开挖高程，需在监理指导下用趾板同标号混凝土先回填至图示开挖高程。 9.采取必要的措施保护开挖范围内的岩石完整性。 10.趾板基础开挖完成经监理检查认定合格后，如监理认为有必要对其进行表面保护，以免风化破坏，则必须将基础面清洗干净，并将低洼处积水排干后，涂抹一层厚510cm的水泥砂浆或浇一层厚1015cm的混凝土，14天内保持其潮湿，砂浆（或混凝土）标号由监理批准。5.3 坝基堆石区开挖技术要求 1.坝基开挖应自上而下分梯段进行。 2.随着开挖高程下降，应及时对坡面进行测量检查以防止偏离设计开挖线。 3.对于边坡开挖出露的软弱岩层和构造破碎带区域，采取必要的排水或堵水等措施。4.开挖偏差不平整度15cm，孤石应爆破清楚。禁止边坡出现倒悬，若倒悬坡处理难度较大或工程量较大时，可用C10素混凝土回填至设计坡。6 坝基开挖施工6.1 钻孔爆破 1.为了使开挖面符合设计图纸所示开挖线，保持开挖后基岩的完整性和开挖面的平整度，施工单位应采取预裂爆破技术。对不适宜采取预裂爆破的部位，应留保护层。 2.在预裂爆破前，必须做好预裂爆破的参数设计，结合施工进行生产性试验，以期正确处理孔径和孔径、线装药密度、不偶合系数之间的关系，获得比较满意的爆裂面。 3.于预裂面相邻的预裂松动爆破孔，应严格其爆破参数，避免对保留岩体造成破坏，或使其留下不应有的岩石，而造成处理困难。 4.紧邻水平建基面的爆破，采用有或无岩体保护层的一次爆破法均须通过试验证明可行，并经监理批准后方可实施。保护层的爆破方法应符合规范SL4794第3.6.3、3.6.4条的规定。 5.大坝基础开挖时，钻孔施工不应采用直径大于150mm的钻头造孔。紧邻设计的建基面或边坡面以及防护目标地带的开挖，不应采用大于110mm孔径的爆破方法。 6.若采用预留保护层的开挖方法，其上部开挖的炮孔不得穿入保护层，开挖保护层时，无论采用何种开挖爆破方法，钻头均不得钻入建基面岩体。 7.在爆破施工中，应加强对爆破区范围的开挖边坡、泥化夹层以及不良的地质、地形等进行监测，若发现有变形和失稳的迹象，应及时采取处理措施。6.2 坝基开挖施工 1.坝基开挖施工中，如需进行钻爆作业（如趾板开挖、孤石清理等），应保证不对开挖部位的边坡和基础、灌浆、喷混凝土或混凝土浇筑产生破坏影响，必要时进行爆破参数试验。 2.大坝基础及其开挖边坡的防排水措施主要为施工期临时措施，设计图纸上均未示出，施工单位应采取相应的措施，以保证基础及边坡在施工期不被冲蚀破坏。 3.开挖应自上而下进行，高度较大的边坡，应分层开挖，分层高度应根据爆破方式（预裂爆破）、施工机械性能及开挖布置等因素确定。严禁采取自下而上的开挖方式。 4.开挖边坡的支护应在分层开挖的过程中，按设计图纸的支护方式逐渐进行。未完成上一层支护，严禁进行下一层的开挖。 5.堆石坝体基础无严格的体形要求，主要根据地质条件确定开挖深度，除按提供的设计开挖图外，应结合本技术要求进行开挖，使整个堆石体轮廓范围内的坝基面纵横方向大致平顺，不能有台阶形状及突变。 6.为便于坝体填筑碾压，开挖面上不允许存在的任何倒悬岩体，陡坎高不大于1m，且应削至不陡1：0.5（垂直：水平）的最终高度。 7.坝轴线上游的堆石体基础要求挖除覆盖层（植被、坡积层、松散堆积体等）及强风化中上部岩体，基础置于强风化下部岩体。 8.坝轴线下游堆石体基础只要求挖除覆盖层（植被、坡积层、松散堆积体等），基础置于强风化上部岩体。 9.基础开挖中，应对基坑中原有的勘探竖井、平洞按设计图要求回填封堵。 10.开挖出渣应堆放到指定位置，避免二次搬运堆放。6.3 质量检查对原地形测量剖面的复核检查，按施工图纸所示开挖剖面和测量放样成果的检查，以作为工程量计量的依据。对开挖区上部的危岩清理进行检查。对开挖区防排水设施的质量检查。开挖放样剖面规格的定期检查和不定期抽查。开挖爆破措施的检查，特别是进行临近建基面时的爆破方法和措施进行严格的检查和监控，以确保建基面的开挖质量。对开挖面的平面尺寸、坡度、标高和平整度检查，发现不符合质量要求时，应及时修正，趾板开挖断面尺寸必须符合设计图纸要求。开挖面软弱夹层和破碎带的处理质量检查。7 开挖边坡锚喷支护7.1材料1.锚杆：砂浆锚杆的材料按设计图纸要求，选用级高强度的螺纹钢筋。锚杆安装前应进行除锈处理。2.水泥：优先选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥，水泥标号不低于P.042.5。进场水泥应有生产厂家的质量证明书。3.水：应符合混凝土用水的相关规定。4.砂：用于砂浆锚杆的采用最大粒径小于2.5mm中细砂，使用前应过筛。5.喷砼骨料：细骨料应采用坚硬耐久的粗、中砂，细度模数宜大于2.5，使用时的含水率宜控制在5%7%；粗骨料应采用耐久的碎石，粒径不应大于15mm；喷射混凝土中不得使用含有活性二氧化硅的骨料，喷射混凝土的骨料级配，应满足表1规定。表1 喷射混凝土用骨料级配项目通过各种晒径的累计重量百分数（%）0.6mm1.2mm2.5mm5mm10mm15mm优17222331354350607382100良133118412654407062901006.外加剂：可使用速凝、早强、减水等外加剂，掺量由试验确定，外加剂的品质不得含有对锚杆产生腐蚀作用的成分。7.水泥砂浆：水泥砂浆的标号必须满足施工图纸要求，水泥砂浆的强度不应低于M20.7.2 砂浆锚杆施工7.2.1 锚杆孔的钻孔1. 锚杆孔的开孔应按设计施工图纸布置的钻孔位置进行，其孔位偏差不应大于10cm。2. 锚杆孔德孔轴方向应满足施工图纸的要求。施工图纸未作规定时，其系统锚杆的孔轴方向应垂直于开挖面；局部加固锚杆的孔轴方向应与岩体可能滑动面得倾向相反，与可能滑动面得夹角应大于45。3. 砂浆锚杆应采用“先注浆后插杆”的程序施工，锚杆钻头直径应大于锚杆直径15mm以上。4. 锚杆孔深度必须达到施工图纸的规定，孔深偏差值不大于5cm。7.2.2 锚杆注浆 1.锚杆注浆的水泥砂浆配合比，应在以下规定范围内通过试验选定：水泥：砂，1：11：2（重量比）；水泥：水，1：0.381：0.45（重量比）。 2.钻孔完成后，应将钻孔内岩粉、积水清除干净，测定孔深，注满砂浆，插入锚杆后孔口采用细钢筋、楔子等将锚杆固定。 3.锚杆安插后，在水泥砂浆凝固之前不得敲击、碰撞或拉拔锚杆。7.2.3 质量检查 1.锚杆安装前，施工单位应对锚杆孔德钻孔规格（孔径、深度和倾斜度）和清孔质量进行检测并作好记录。 2.注浆密度试验：选取与现场锚杆的锚杆直径和长度、锚孔孔径和倾斜度相同的锚杆和塑料管（或钢管），采用与现场注浆相同的材料和配比拌制的砂浆，并按现场施工相同的注浆工艺进行注浆，养护7天后剖管检查其密实度。不同类型和不同长度的锚杆均需进行试验，试验计划应报送监理部门审批。 3.在每作业分区按每300根锚杆中抽查三根锚杆进行拉拔力试验，其锚固力不得低于设计值。在砂浆锚杆养护28天后，安装张拉设备逐级加载张拉，拉力方向应与锚杆轴线一致。锚杆轴向拉力设计值为：25、L=5m，拉力设计值为120KN；28、L=5m，拉力设计值为150KN。7.3 边坡喷射砼施工7.3.1 喷射砼施工 1.喷砼前应埋设控制喷层