贵州南盘江级航道整治工程右滩、滩头滩段右滩右滩治理工程

贵州南盘江级航道整治工程右滩、滩头滩段右滩右滩治理工程

一、南盘江k10+400k13+333+323+32的河道整治工程k10/280k13/304km海上扩建项目主要是对燕石滩和甲王滩的改造，以满足南盘江级航道的建设标准。1.滩下下游砂卵石岸滩燕子石上距平板电站13.7km,下距两江口102.3km,滩长(s74～s71)590.3m,落差1.58m,平均比降3.0‰,局部最大比降4.4‰(s74～s73)。该滩为砂卵石汊流滩险,航宽不够、水深不足是本滩的主要碍航特征。该滩左岸岸线较为顺直,右岸滩头建有188m长顺坝封弯,滩段两岸有基岩出露,滩中段河面相对较宽,滩尾左岸凸嘴为山谷间冲出的乱石堆积物形成,与右岸s72处凸嘴交错。中洪水主流居中偏右,由于两岸凸嘴壅阻水流,在滩的中下部左岸形成大面积回流、缓流区域,致使砂卵石在中段落淤,枯水出现低矮江心洲,江心洲将水流分为两汊,左汊河床较高、流量稍小;随着洪水水位的逐渐降落,航槽深泓线亦向右侧移动,形成右汊主航道;右汊主航槽受江心洲顶托,滩口段产生较大横流,航道浅、窄碍航。2.床地质特征上距平班电站15km,下距两江口101km,滩长(s71～s67)1068.3m,落差1.64m,平均比降1.6‰,局部最大比降2.1‰(s69～s68)。河床地质为基岩、溪锥与砂卵石混合型滩险,以弯、浅、窄碍航为主要特征。本滩与燕子石滩尾相连,在燕子石滩尾以下河面展宽,右岸滩头及滩尾为两处较大的乱石扇形溪锥,两溪锥靠右岸有成片且不规则的石梁、石盘,滩段两岸有基岩出露;左岸(s69～s68间)有卵石边滩,结构紧密,粒径约为50～200mm。滩头进口段,深泓线折向左岸,枯水时航槽靠左岸,航道弯曲、狭窄;滩中段:由于靠右岸有成片且不规则的石梁、石盘及右岸卵石边滩,浅、急碍航;滩尾段:有不规则石盘,石梁伸入航槽,随着水位降低比降和流速相应加大,水流紊乱。二、施工和设计的纠正措施和措施1.结合整治方案针对本滩的形成原因和碍航状况,为了达到Ⅳ航道标准,采用疏、炸、导相结合的方案进行整治,具体措施为:(1)以疏、炸相结合的方法拓宽加深右汊航槽,并将航槽左侧适当加宽;(2)在洲头筑4#分流坝引导水流,调整两汊分流比;(3)滩中右岸筑5#顺坝封湾,平顺右岸岸线。2.顺河道建设针对本滩的碍航情况,整治方案旨在顺直进口段航道,增加航道尺度,消除滩中段至滩尾不利流态。采用炸礁、导治相结合的整治方法规划理顺航道,具体措施为:(1)拓宽加深航槽,并适当加宽右侧航槽;(2)滩尾K12+189～K12+340间筑三道潜坝,改善流态,减小因滩段开挖引起的滩头水位降落幅度;(3)清炸K12+562～K13+284间碍航礁石。三、爆炸项目的施工方法1.滩险主要水下爆礁,无砂混凝土面风险大时长将炸暗礁工程分为A、B、C三个区域,其中:工程量56059.6m3,工程量较大和比较集中,施工难度相对较大,是该工程施工的重点。对工程量大的石盘滩,采用潜孔钻进行水下钻孔爆破,抓斗挖泥船和运石船配合清渣;水深较浅且量不大的地段(长埂、石梁),采用人力风钻钻孔水下爆破,尽可能采取机械清渣;对于比较零星的礁石或不易成孔的暗礁,人力、机械无法实施钻孔时,采取裸露爆破方法施工。在有条件的滩段,可采用围堰开挖,变水下工程为陆上工程,便于施工,且易保证施工质量。对水深较小(小于0.5m)的部分,可采用明礁施工的方法进行,即一般采用风钻钻孔解方爆破,对于工程量大的滩险,采取机械(挖掘机)清渣,局部采用人力清渣,人力理坡、修边;在钻孔时尽量钻深,有条件时可直接钻至设计底高以尽量减少水下炸礁工程量;弃方按设计指定地点或要求抛弃。充分利用和掌握水位条件,尽量变水下暗礁为水上施工,降低施工难度。(1)A区(燕子石滩)水下炸礁,集中在K10+375～K10+545断面之间,工程量7291.7m3,水深普遍在1.3m左右,河床质为原生石盘。采用潜孔钻钻孔爆破,以裸露爆破作为补充,用挖石船配合运石船进行清渣。通过船运的废方主要弃至5#顺坝坝田弃方区内,剩余部分利用平班电站每天下午的放水时间水位较高的条件弃至4#导流坝坝田弃方区内。要求弃方区顶面平整,且标高不高于坝顶。(2)B区(甲完恩滩)水下炸礁,分布在K10+999～K12+384断面之间,工程量26901.5m3,工程量较大,以原生石盘切边和在原生石盘上增加水深为主,K11+677～K11+785断面之间为犬牙交错的小石盘。主要采用潜孔钻钻孔爆破为主,裸炸为辅助炸礁手段。对于K11+677～K11+785断面之间小石盘石盘、石梁,由于工程量较小,且周围水深允许小规模的弃方,用裸炮进行清渣。(3)C区(滩险过渡段)水下炸礁,工作内容为K12+562～K13+284之间,工程量21866.4m3,为原生石盘、石梁全部炸除或切边,采用钻孔爆破为主、裸炸爆破为辅的施工方法进行爆破。采用潜孔钻钻孔爆破,用挖石船配合运石船清渣,废方弃至深沱弃方区,弃方后水深不小于5m。该段部分石盘、石梁上水深较小,在进行钻孔时应控制钻孔深度,以求一次到位,降低工程成本,加快施工进度。2.砂卵滩段滩段疏炸工程为A区(燕子石滩)的K10+545～K10+922断面之间,工程量17650.4m3。低水位情况下可采用挖掘机疏浚,对部分河床底质结构紧密,粒径较大的滩段,辅以裸露爆破松动,采用抓斗挖泥船清渣,或松动爆破后采用人力疏浚。对于水深不大的砂卵石浅滩(段),可采用自卸汽车配合挖掘机方案进行疏浚,生产效率高、成本低、工期少、施工质量高。水位较高时采用抓石船与运石船配合进行清运施工。对疏炸区表面的大卵石用风钻钻孔进行爆破,对较为紧密的部分用裸露爆破方法或“鸡窝炮”的爆破方法进行松动爆破,再用陆用挖掘机配合自卸汽车进行清渣。四、爆炸试验的实施1.爆炸设计(1)药卷规格两种主要爆破器材包括:防水型2号乳化岩石炸药,药卷规格(两种):φ140mm,φ75mm。防水型非电导爆管雷管;防水型8#金属工业电雷管。(2)爆炸参数的确定(1)潜孔钻机工程经验根据本工程的地质条件及施工环境。参照类似工程经验:CQG150型潜孔钻机:钻孔孔径D=160mm.孔距a=3.5m;排距b=3.0m,超钻深度△H=2.0m。(2)潜孔装药量计算计算公式:Q=q0baH0式中:Q为炮孔装药量(kg);q0为水下爆破单位炸药消耗量(kg/m),系经验值;根据本工程地质及水文条件并结合工程实践经验q0值取为2.0kg/m3;a为炮孔间距(m);b为炮孔排距(m);H0为设计开挖岩石厚度,包括计算超深值(m)。根据资料计算岩层平均厚度为2.2m。计算超深0.4m,即H0=2.6m。CQGl50型潜孔钻机:按公式计算平均单孔装药量(炸药换算系数1.0)平均钻孔深度2.6+2.0=4.6m.装药长度3.5m(装药长度一般为孔深的2/3～4/5);实际平均单孔装药量Q=16×3.5=56kg>54.6kg,满足计算要求。(3)爆炸器或爆炸雷管和电爆网络(1)b装起爆体(A)起爆体安放两发同厂、同批的并联电雷管。(B)装药长度≤3.0m时,可装一个起爆体,其位置距底部1/3～2/3高度处。装药长度>3.0m时,增加起爆体。其位置均匀配置。(2)交流范围(A)采取电力起爆方法必需按照《水运工程爆破技术规范》下列规定:采取电力起爆。通过每个电雷管的电流:水下爆破交流电不小于4.0A:直流电不小于2.5A。用于水下电爆网路的电雷管,其电阻差值不得大于0.2Ω。原电雷管脚线部分长度。宜用电阻较小、韧性好的绝缘导线代替。(B)网路连接:必须待钻机船撤至安全水域后,才允许连接网路。顺水流方向连接网路。网路的连接和主线必须邦牢于预先设置的固定桩或浮标上。电爆网路的主线于起爆电源连接前,必须检测网路的总电阻值。实测电阻与计算值允许误差不得超过±5%。2.装料清叉清叉清叉检测清挖覆盖层→施工放样→移船定位→钻孔→装药→接线移船→警戒→起爆→检查确认无盲炮(如有必须处理)→清碴→运碴卸至指定卸区→扫床检测→补炸→清碴→检验合格。3.清挖覆盖层施工工艺施工放样→移船定位→抓挖→装驳→运碴→卸至指定卸区→扫床检测→补挖→检验合格。五、水下钻孔爆破虽然炸礁产生的地震