水库大坝深基坑开挖专项及方案

1、 .目 录1 概述. 21.1 工程概况. 21.2 地形地质. 21.3 工程特点. 22 工程施工方案. 22.1 施工内容. 22.2 主要工程量. 32.2 主要施工方法. 32.2.1 施工准备. 42.2.2 基坑排水. 42.3 土方开挖. 62.4 石方开挖. 63 施工进度计划. 74 主要施工资源配置 . 74.1 强度分析. 74.2设备配置 . 75 质量和安全保证措施 . 95.1 质量保证措施. 95.2 安全保证. 95.3 安全防护. 105.4 土石方挖装作业安全措施. 115.5 汽车运输作业安全措施. 115.6供电与电气设备安全措施 . 115.7 防洪

2、、防火、防盗及危爆物品管理措施. 12. .1 概述1.1 工程概况兴仁县响水水库大坝工程位于兴仁县潘家庄镇夏溪村夏溪河上游响水沟上。工程规模为小(1)型水库，工程等别为等，主要由挡水建筑物，泄洪建筑物、取水兼导流建筑物等组成。其中，挡水建筑物为面板堆石坝，坝顶高程1566.2m，最大坝高45.7m，坝顶长度 124.27m。1.2 地形地质响水水库位于夏溪河上游响水沟 1#跌坎与 2#跌坎之间的槽谷内，两岸山体连绵，河谷呈对称“v”型。两岸岸坡坡度3550，谷底高程 1526.0m，谷底宽度 2025m，河床纵坡比降 11.5%。大坝轴线附件及两岸坡地层岩性为三碟系下统飞仙关组（t1f）泥岩

3、、砂岩细砂岩砂质泥岩等互层岩性。两岸强风化厚度 77m，弱风化厚度 810m；河沟谷底部为第四系砂卵砾石冲洪积层，覆盖层厚度2.53.5m，强风化厚度45m，弱风化厚度78m。库区内无较大构造节理裂隙发育。1.3 工程特点本工程由于前期上坝公路征地、林木砍伐、地形地质条件差等因素影响，导致主体工程（尤其是导流洞工程）施工滞后，工期紧张。为了加快施工进度，进入主体工程施工后，大坝、导流工程施工采取平行作业。由于响水沟在枯期流量很小，5 年一遇月平均流量 0.019m/s。在两岸坝肩边坡开挖完成，导流洞还不具备过流条件情况下，采取临时导流施工措施进行坝基开挖。2 工程施工方案2.1 施工内容 坝基

4、开挖临时导流措施。 坝基土石方开挖与地质缺陷处理。 坝基开挖安全保证措施。. .2.2 主要工程量施工主要工程量表土方开挖 石方开挖 22,l=4.5m 挂网钢筋部位边坡喷砼（m ）3排水孔（m）（t）大坝基坑945633640501100.80施工临时导流工程量表：1234567中期排水后期排水 70 消防管离心式抽水泵 70 波纹软管台m23 台1202.2 主要施工方法根据设计图纸，本次基坑开挖总面积约 5200m2。基坑下游主要进行覆盖层开挖，上游面主要是基坑趾板开挖，最大开挖深度 11.9 米。开挖范围见图 2.1坝纵-河床下游上游河床坝轴线2.1基坑开挖范围图开挖前，由“三方”进行

5、原始地型复测，测量数据由三方签字确认。然后按照设计开挖图放出开挖边线进行基坑土石方开挖。. .开挖时，应遵循从上往下，分层开挖的原则。按照“先土方开挖，后石方开挖，再边坡支护”的顺序进行，使开挖面同步下降。在开挖过程中，如果遇到孤石，优先考虑挖机破碎头破碎。开挖严格按自上而下分层进行，严禁采用倒悬开挖方法。为降低后期的开挖强度，尽量做到均衡施工。2.2.1 施工准备(1) 施工测量：测量人员根据设计图纸进行测量原始地形线，确定开挖边线。(2) 植被清理：人工清除开挖范围内的植被及其他障碍物，同时确保邻近区域的环境保护。施工场地和临时施工道路的场地清理。植被清理要求至最大开挖线或建筑物基础边线外

6、侧至少 5m。2.2.2 基坑排水本工程的基坑水源主要为主河道水流，主河道坡降 8.3%，枯期流量较小，多年平均流量 0.06m/s，5 年一遇月平均流量 0.019m/s。水流来源上游响水沟。水流较为集中汇集。其次，雨天引起的边坡集水直接流入基础内。基坑排水拟定了如下方案：（1）开挖前期排水边坡排水：为保护其基坑开挖面免受雨水浸泡，在坝肩边坡开挖前，已在开口线以外形成坡顶截水沟，开口线以外集水通过截水沟向下游排泄。截水沟先进行左、右岸坡脚开挖 23 米宽度，深度 2.5 米左右，将其雨水和边坡渗水集中向下游引排，保持基坑能经常处于干燥条件下开挖。口进洞流导临时排水沟水沟响临时挡水坝2.2 基

7、坑临时排水布置图（2）开挖中期排水. .当开挖至拟建排水沟底部高程以下后，基坑内水流将无法自然排出。开挖过程中必须想方设法排出水流，否则开挖效率较低，会影响工期。开挖中期排水拟采用如下方案： 将原河道内集中水流在上游边坡上适当位置采用人工装编织袋土形成临时挡水土坝，用70 防汛软管（便于安装和拆除）5 道从左侧引到基础开挖范围以外，防汛软管采用 5 根管道成排集中铺设，在安排打锚杆形成管架牢牢固定。 开挖时，从上游侧右岸底部开始，沿开挖出的基础边缘顺时针挖出一条集水沟至下游侧，末端挖出一个集水坑，开挖时，先挖积水坑，再挖集水沟，然后从上游开挖至下游，每次开挖深度 1 米左右，以此类推，逐层开挖

8、。 在下游地面上安装 1 台离心式潜水泵，将积水坑内的水抽出基坑外的排水沟内，流出施工区域。 随着开挖深度的增加，在下游边坡上增加 2 台离心式柴油抽水泵。与下游地面上的 2 台水泵分别串接，以便将积水排水。平面布置见图 2.2（3）开挖后期排水基础开挖完成后，为了保证基础浇筑前基础内积水彻底排尽，开挖后期排水采用如下排水措施： 同开挖中期排水方案第 1 条。 在上游侧坡底、趾板砼浇筑线外开挖集水井一个，基坑内往集水井处适当放坡，将水流引入集水井。在导流洞形成过流条件后，采用离心式抽水泵或潜水泵抽出至导流洞进水口明渠内，通过导流排至下游（见图 2.3）。水泵数量根据水流量情况进行增减。 下游侧

9、集水井内的水，采用离心式抽水泵抽出至排水沟内，流出施工区域。（同开挖中期排水方案第 4 条）。 为了确保基坑形成后不被水浸泡，同时备用 1 至 2 台水泵。. .2.3 基坑临时后期排水布置图2.3 土方开挖(1) 土方明挖从上至下分层分区依次进行，用 1.0m 反铲直接开挖、装车，20t3自卸汽车运输。(2) 边坡修整应和主体土石方开挖工程准同步进行，人工辅助 pc200 反铲进行作业，处理边坡表面的弱风化层的松动或破碎岩石，以确保边坡稳定和施工安全。边坡修整过程中，测量仪器跟踪检查，确保边坡结构满足设计要求。(3) 施工场地和临时设施的基础土方开挖采用反铲和推土机开挖、平整，辅以人工修整。

10、结合永久性排水设施规划场地开挖的临时排水设施，及时排除地面积水。(4) 施工场地、临时道路的施工可同时进行，尽可能将可利用土方就近回填施工场地，满足施工场地高程要求，余碴运至弃碴场。2.4 石方开挖本基坑石方开挖总量为 33640m ，主要集中在大坝趾板石方开挖等部位。石方开3挖采用机械破碎头分层开挖，基础底板采用预留保护层开挖。（1） 施工技术要求 建基面采用预留保护层开挖，保护层厚度根据部位不同，控制在 11.5m。 建基面开挖后表面松动的岩石，及留下的尖角、倒悬、陡坎等必须人工清除。 建基面上的断层、裂隙、软弱夹层应被清除到图纸或监理要求到的深度，并按要求用规定的混凝土回填。（2） 开挖

11、施工方法大坝左岸 1586.2m 马道与右岸 1582.0m 马道以下采取分层开挖，分层高度为1.0m，控制高程面预留保护层厚度拟为 1.0m。主要以机械破碎头为主。. .开挖弃渣主要采用液压反铲或装载机挖装，20t自卸汽车运输。(3) 建基面保护层开挖建基面开挖时，初拟预留 1.0m厚的保护层。保护层仍采用机械破碎头处理。保护层开挖质量控制a. 标高控制标高控制从设计角度主要保证超挖小于 15cm的前提下，尽量减少欠挖。局部欠挖可采用风镐人工清撬处理。3 施工进度计划大坝坝肩开挖原计划于 2016 年 8 月 13 日开始，由于上坝公路林木砍伐影响，大坝及导流洞施工推迟到 2016年 9月

12、7日才进行；施工过程中又受到民爆物品影响，特别是导流洞开挖。原计划于2016年 12月 22日完成导流洞达到通水条件后进行截流、围堰防渗及基坑排水后进行坝基开挖。根据后续工程工程量大，施工工期紧张，施工难度增大等特点，为了确保 2017年大坝填筑达到安全度汛，大坝基坑开挖需要采取临时导截流措施进行。根据工程实际进度情况，坝肩及趾板边坡开挖 2016 年 11 月 26 日能达到 1532高程。基坑开挖计划于 2016年 12月 1日开始， 2016年 12月 30日完成。4 主要施工资源配置4.1 强度分析根据进度计划，本工程大坝、溢洪道土石方开挖时间段为 2016年 8月中旬2016年 12

13、月，主要集中在大坝截流前与截流后开挖。其中，截流前开挖最大月施工强度2.24万 m 截流后开挖最大月施工强度 3.3万 m3，3.。4.2设备配置 挖装设备：液压反铲挖掘机生产率按下述公式计算：pj=60qnkekchkykz式中：pj挖掘机每小时生产率：m3/ hq铲斗几何容量：n每分钟挖掘次数 n=60/kn（tx+2）kn挖掘难易程度：一般为 1.051.2，这里取 1.05. .tx一次挖掘循环时间：40ske可松系数：1/1.53kch铲斗充满系数：0.9ky挖掘机移动影响系数：一般取 0.90.98，本工程移动较多取为 0.95。kz掌子面高低与旋转角度大小的校正系数：0.9经计算

14、，得1m3挖机每小时生产率 pj=6031.360.6540.90.950.941m3/h，则挖掘机台班生产率为：41m3/h6.5h=266.5m3/台班日生产率为（三班制）：266.53=800m3/日台月生产率为（按 25天计）：p=20000 m3/月台。根据施工进度计划，月综合开挖强3.0万 m3/月，根据上述计算结果，共需配置1m3液压反铲挖掘机 1台，1.6m3液压反铲挖掘机 1台。考虑到清理工作面，和挖机检修，增加一台 0.8 m3液压反铲，能满足生产及工作场面调配要求。 自卸汽车自卸汽车生产率按下式计算：pj=60qkekchksu/t式中：pj自卸汽车每小时生产率：m3/

15、hq汽车车箱容积：ke可松系数：1/1.53kch汽车装满系数，考虑施工道路为土路，不易装的太满，取 0.85ksu运输损耗系数：一般为 0.941.0，取 0.94t汽车一次循环时间 t=tz+ty+tx+tdtz装车时间 n/n0+trty行车时间（60l/vz+60l/vk）ktx卸车时间：1 mintd调车、等车时间：5minn汽车需装铲斗数：8n0每分钟挖掘斗数：6043.2=1.4tr汽车进入装位时间：2minl运距：vz重车行车速度：取为 15km/h。vk空车行车速度：取为 30km/h。由此计算得：自卸汽车台班生产率为：200m3/台班辆日生产率如下（三班制）：自卸汽车：p=

16、600 m3/天辆月生产率如下(按 25天计):t自卸汽车：p=1500m3/月辆. .综合月开挖强度约 3.0 万 m3，实际需汽车转运的综合月强度为 3.0 万 m3。根据上述计算结果，工期共需配置自卸汽车20 辆，考虑汽车检修，实际配置 22辆，能满足施工强度要求。 其它设备作为辅助设备，拟选择 d85 推土机 1 台，l50 装载机两台，1.0 装载机一台，18吨碾压机一台，手风钻 15 台。主要开挖施工设备见表 4-1。表 4-1主要开挖施工设备表序号机械名称型号规格数量备 注1234567811沟槽开挖、修坡用pc400（1.6m ）3台台2台2台1台226yt-28 型5t台洒水

17、车台15 质量和安全保证措施5.1 质量保证措施(1) 开挖前认真做好开挖规划布置，特别是基础保护层的严格按照设计图施工，要求专人进行检查，详细作好质量检查记录，确保开挖质量。(2) 配置足够的、合格的测量人员、仪器和设备，按本工程精度要求，建立施工控制网；施工过程中，及时放出开挖轮廓线并对坡面进行复核检查。 (3) 结合永久排水设施，做好施工期间的临时排水工作，确保施工作业面不受雨水的侵蚀和破坏；保护临时施工道路。5.2 安全保证(1) 所有作业人员一律持证上岗，特殊工种作业人员必须持有国家相关部门颁发的有效上岗资格证方能上岗作业。严格按安全操作规程施工作业。. .(2) 严格按照自上而下的

18、程序开挖，禁止自下而上掏脚开挖。尽量避免交叉作业，必要时安全防护措施要到位，且安排专人指挥作业和上、下警戒。(3) 周边设防护栏，并进行封闭，防止滚石或其它杂物掉入。(4) 加强道路的维护和保养，场内设置足够多的，明显的交通警示标志，保障交通安全。(5) 施工现场实施机械安全安装验收制度，机械安装要按照规定的安全技术标准进行检测。所有操作人员要持证上岗。使用期间定机定人，保证设备完好率。(6) 确保必需的安全投入。购置必备的劳动保护用品，安全设备及设施齐备，完全满足安全生产的需要。(6) 认真开展班组安全生产活动，做到班前有预防，班中有检查，班后又总结，在工作中提高全员安全意识和安全防范能力。

19、5.3 安全防护(1) 无关人员不得进入开挖边线范围内。(2) 施工前，先派人员到上游边坡排危，清除边坡上松散的土石方及孤石。边坡作业人员必须戴好安全帽，栓好安全绳，系好安全带。(3) 挖掘机在往上游边坡上作业时，必须派安全员看守，现场指挥。同时上游派 2 名人员，随时观测边坡变化情况，遇到险情及时通知。(4) 挖掘机在边坡上作业时，边坡上、下游作业机械和人员必须错开，以防塌方对下部机械及人员造成伤害。(5) 边坡上游 10 米范围内不得堆放土石方。(6) 由于坡顶到开挖完成面底标高高度约 12 米，今后坡脚将进行钢筋、模板、混凝土等施工，因此，在边坡开挖完成后，在距上游侧边坡开口 23 米外

20、钢管防护栏，防护栏杆边悬挂警示牌， 严禁无关人员进入基坑。(7) 基坑周边 3 米内严禁集中堆码土石方及钢材，水泥，钢管，木枋等材料，以减少对坑壁的侧压力，确保坑壁的安全稳定。(8) 夜间施工除各交通要道灯光要明亮外，坑边钢管防护栏上要挂红灯示警。(9) 雨天施工：随时掌握电视台天气预报，事先做好防雨措施。凡大雨、中雨都应停止作业。(10) 非施工人员，不得在坑边逗留。(11) 作业人员进入施工现场必须戴好安全帽，在坑底作业人员必须穿防电靴及防电手套。(12) 严禁作业人员直接从坑壁上下。(13) 严禁作业人员从坑底向上或坑顶仍工具等物品。. .5.4 土石方挖装作业安全措施(1) 进入高边坡

21、部位施工的机械，应全面检查其技术性能，不得带病作业。(2) 施工机械进入施工区前，应对经过线路进行检查，确认路基基础、宽度、坡度、弯度等能满足安全条件后方可行进。(3) 施工机械工作时，严禁一切人员在工作范围内停留；机械运转中人员不得上、下车；严禁施工机械(运输车辆)驾驶室内超载，出渣车车厢内严禁载人。(4) 挖掘机械工作位置要平整，工作前履带要制动，挖斗回转时不得从汽车驾驶室顶部通过，汽车未停稳不得装车。(5) 机械在靠近边坡作业时，距边沿应保持必要的安全距离，确保轮胎(履带)(6) 施工机械停止作业时，必须停放在安全可靠、基础牢固的平地，严禁在斜坡上停车，临时在斜坡上停车，必须用三角木等对

22、车轮阻滑。(7) 施工设备应进行班前班后检查，加强现场维护保养，严禁“带病”运行，不得在斜坡上或危险地段进行设备的维修保养工作。5.5 汽车运输作业安全措施 各类车辆必须处于完好状态，制动有效，严禁人料混载。 所有运载车辆均不准超载、超宽、超高运输。 装渣时将车辆停稳并制动。 运输车输文明行驶，不抢道、不违章，施工区内行驶速度不能超过 20km/h。 不得酒后开车，严禁上班时间饮酒。5.6供电与电气设备安全措施 施工现场用电设备定期进行检查，防雷保护、接地保护、变压器等每季度测定一次绝缘强度，移动式电动机，潮湿环境下电气设备使用前检查绝缘电阻，对不合格的线路设备要及时维修或更换，严禁带故障运行。 线路检修、搬迁电气设备（包括电缆和设备）时，切断电源，并悬挂“有人工作，不准送电”的警告牌。 非专职电气值班员，不得操作电气设备。 操作高压电气设备回路时，必须戴绝缘手套，穿电工绝缘靴并站在绝缘板上。 手持式电气设备的操作手柄和工作中接触的部分，有良好绝缘，使用前进行绝缘检查。 低压电气设备宜加装触电保护装置。 电气设备外露的转动和传动