抽水蓄能电站下水库工程土石方开挖施工方案

表7-1土石方开挖工程量表土方开挖石方开挖石方槽挖石方洞挖导流洞大坝断层处理库岸处理泄洪洞常家冲弃碴场程127～179m,正常蓄水位时，分水岭宽88～190m。基岩裸露于地表，但强风化带下限最大埋深达45m。F13、F15、F3、F5等，其中F1断层规模较大，破碎带、影响破碎带宽度分别达11m、10～20m,顺湖溪冲沟底贯穿库常年泉点，但右岸单薄分水岭一带，常年泉点出露高程55~90m,低于水库正常蓄水位，且据目前钻孔地下水位长期观局部分布土质边坡，土质边坡主要分布在左岸坝肩上游一高程51～55m,底宽135m左右，分布3～6m厚河床冲积层。左岸山体雄厚，综合自然坡度23°,表部残坡积层厚一般为山顶高程128.5m,综合自然坡度28°,多为带下限埋深分别为0～6m、2～17m,谷底强风化岩体下限埋深5～35m。坝址弱风化及以下岩体Vp波速一般为4400～5500m/s,岩石质量指标RQD一般大于50%。主要断层有F₁、Fi、Fg,坝址两岸地下水位埋深1～35m,左、右岸综合水力坡降分别为42%、30%。岩体透水性均一性差，沿趾板线岩体相对不透水层顶板埋深一般为12～30m,但断层及节理密切带部位埋深较大，其中F₁断层部位近80m。坝址两岸开挖边坡(含坝肩永久边坡)主要由全～强风化岩体组成(趾板处例外),且发育有与边坡走向近于平行的(裂隙性)断层，岩体完整性较差，存在可能失稳的岩块侧边坡由全～强风化岩体或阶地堆积物组成，抗冲刷能力根据实际揭露的地质情况和设计文件要求及监理人指示作山坡坡脚，地表综合坡度26°,底板及开挖边坡主要由全~右，阶地堆积物厚3～6m,下伏基岩以二长花岗岩为主，顺(1)下水库施工导流采用一次性拦断河床，布置在左侧(2)导流工程围堰填筑施工完成前，先进行坝址左右岸(3)本工程所在区域多年平均降雨量为1381.8mm,且集中在4～8月份，因此施工中需制定完善的雨季施工措施。①大坝右岸坝基开挖利用下游L3道路修施工便程90.0m及高程70.0m,并与开挖作业面相接，弃渣利用L3②大坝左岸坝基开挖利用L2道路修施工便道至高程90.0m,并与开挖作业面相接，弃渣本着土石分开的原则利1*供风站(100m³/min)集中供风，右岸施工供风由2#供风站 (60m³/min)集中供风，通过φ75mm风管供风至各开挖作开挖施工中，应保证开挖成成一定的坡势(外低内高),做好施工区域的临时施工道路及永久施工道路内侧排图7-1大坝土石方开挖施工工艺流程图(1)大坝土石方开挖施工前，先测量放样，标出开挖区域，然后将开挖区域内及开挖边线外侧10m水平距离(具体距离由监理工程师指定)范围内的树根、杂草、垃圾、废渣无价值可燃物予以焚燃；无法烧尽或严重影响环境的清除(2)大坝基础开挖主要采用1.0m³~1.6m³反铲挖装，20t坡趾板上、下游边坡及趾板基础按10m一个梯段开挖，首先开挖趾板及趾板上游边坡，在接近趾板建基面预留2.5m左使岩面平顺完整。趾板上下游边坡开挖，当高差小于4m时用手风钻造光面孔爆破成型，当高差大于4m时用100型潜当石方钻爆深度大于4m时，用100型潜孔钻进行预裂和松动爆破，用气腿钻进行保护层开挖。钻爆深度小于4m时，大坝趾板基础及趾板上游边坡开挖示意图见附图：(4)大坝堆石体基础开挖(B区开挖)基岩面。将B区与趾板下游(低压缩区)边坡开挖面顶部相(1)坝基范围内的勘探钻孔都必须清除其中充填物并冲(2)断层破碎带处理主要采用人工配合机械开挖处理的和扰动。对趾板地基有影响的断层F1、F9、①F1断层宽约11m,且横穿大坝基础，设计在趾板底座下做8m深砼塞，长度向下游延伸至主堆石区，向上游延伸8m,断层及影响带处增加一排加强帷幕，最大孔深80m,由砼塞向上游侧延伸30m范围内，沿断层进行刻槽，喷200mmC20砼和加粘土铺盖处理，刻槽深度200mm,宽(b+2000)mm,(b为断层破碎带出露宽度);由砼塞向下游滤保护层处理，钢筋网规格为8φ200×200mm,刻槽深度2000mm,底宽(b+2000)mm,顶宽(b+6000)mm,开挖坡度1:1,施工时视F1断层揭露实际情况进行调整或根据b,底宽(b+1000)mm,顶宽(3b+1000)mm,开挖坡度1:1,处理长度为2000mm。b,底宽(b+1000)mm,顶宽(3b+1000)mm,开挖坡度1:1,处理长度为1500mm。(1.0)b,底宽(b+1000)mm,顶宽(3b+1000)mm,开挖坡度1:1,处理长度为1500mm。⑤在开挖过程中发现的其它断层、软弱夹层开挖形成⑥对坝基范围内所有泉(涌)水点作反滤处理，首先内回填块石(块石大小视空腔而定),再在出水口铺设两层5cm厚塑料盲材，并回填1000～2000mm厚的过渡料，最后(2)大坝石方开挖时采用控制爆破技术，选择合理的钻(3)石方开挖正式爆破前，根据不同的钻爆方法进行生(4)对准备用作利用料的岩石钻爆，按利用料级配要求状连续装药；缓冲孔(保护孔)采用乳化炸药，采用柱状分表7-2梯段爆破主爆孔钻爆参数设孔径梯段高(m)孔深钻孔倾角排距孔距单位耗药量35233表7-3梯段爆破缓冲孔(保护孔)钻爆参数设孔径梯段高(m)孔深钻孔倾角(°)间距与主爆孔的距离(m)与预裂孔的距离(m)单位耗药量2起爆采用微差爆破网络，旱季采用1～15段毫秒电雷管联网起爆，雨季采用1～15段非电雷管联网起爆。最大一段起爆药量不大于500kg;水平保护层上一层梯段爆破最大一段起爆药量不大于300kg,临近建基面的设计边坡时，最大一段起爆药量不大于300kg。钻机钻孔(当坡面高度小于4m时用气腿钻造孔),人工装药。选用φ32mm的乳化炸药，不耦合装药结构质情况及以往类似工程的钻爆施工经验初步拟定爆破参数见表7-4,最终以现场生产性试验确定。预裂爆破起爆网络预裂孔与主爆孔同次分段起爆时，预裂孔超前主爆孔100ms表7-4预裂孔钻爆参数设计表孔径(mm)钻孔倾角孔深(m)间距(m)线装药密度与设计边坡坡度一致小边坡斜长与设计边坡坡度一致与边坡斜长一致下库大坝土石方开挖于2005年6月1日开工，2005年11月30日完工。大坝土石方开挖577963m³,历时6个月，月平均强度256357m³,月平均强度4.27万m³/月，最大月开挖强度1.65万m³/月，预裂孔总进尺2.16万m,月平均3600m/月，最高月钻孔进尺6446m/月。大坝开挖最大月强度为1.65万m³/月，爆破孔选用型潜孔钻，每台QYZ-100B型潜孔钻日进尺40m,每月按25个工作日，12台QYZ-100B型潜孔钻月钻孔进尺12000m,每台CM-351钻机日进尺200m,每月按25个工作日，2台CM-351型钻机月进尺10000m。爆破孔按按孔网参数为满足钻孔设备供风需要，大坝拟选择配置7台20m³/min空压机，在左坝头设立1*供风站，由2台20m³/min电动空压机及2台20m³/min移动式空压机组成，在右坝头设立2#供风站，由3台20m³/min移动式柴油空压机组成。运拟配置1.2m³反铲8台，1.2m³反铲生产能力为800m³/天。每月按25个工作日计算，所选设备能满足开挖强度要求。月最大开挖强度11.24万m³/月，平均运距2.0km,拟选择13.5t以上自卸汽车20台，每台汽车运输能力为350m³/作为辅助设备，大坝开挖拟选择1.0m³反铲1台，D85推土机2台，手风钻10台，大坝开挖主要设备见表7-5。表7-5主要开挖施工设备表序号机械名称型号规格单位数量备注1液压反铲台62液压反铲神冈(1.2m³)台23液压反铲台14装载机台15推土机台25自卸汽车13.5t以上台6潜孔钻QZJ-100B型台7手风钻YT-28型台8潜孔钻台29柴油空压机台3移动式9空压机20m³/min电动台7固定式油罐车台1洒水车台1表7-6劳动力计划表序号备注1273机械操作手4汽车司机5空压机工65序号备注7库岸防护工程土石方开挖按照自上而下的施工顺序顺(1)下库大坝口一带库岸处理利用明挖堆料场道路修建(2)下库左岸近坝库岸处理利用泄洪洞施工道路修建一库岸防护工程土方开挖施工前，先沿开挖线外侧，顺山开挖施工中，在较低洼的作业面设置必要的集水井，开石方开挖由一台移动式20m³柴油空压机供风；施工照土方开挖施工程序见图7-2。图7-2土石方开挖施工程序图岸坡防护土石方边坡开挖先清理开挖范围内的植被及开挖部位利用手风钻、梯段大于4m时利用100型潜孔钻钻库岸处理土石方开挖2006年7月1日开工，2006年10库岸处理土石方开挖总量172917m³,其中石方开挖27320m³,月强度4.33万m³/月。大坝开挖完毕后，将设备及人员调至库岸处理施工部法进行，石方洞挖工程量为13609m³。(1)泄洪洞进口段为由方变圆的渐变段，开挖断面尺寸为6800×6700mm渐变为R3250mm;闸室前段为圆型断面，洪洞在导0+214.307～0+322.741与导流洞结合。岩体为主，围岩段多属Ⅱ~Ⅲ类，进口地表综合坡度32°,(1)泄洪洞从上游设置一个掘进面，从下游与导流洞结(1)泄洪洞上、下游两工作面各布置4台气腿钻机进行爆机挖装并运至洞口装入自卸汽车运走。竖井掘进面设置3台(3)施工用电由1#变电所接至并采用安全电压36V进洞(1)施工排水下游掘进面以自流排水为主，机械抽排为辅。在洞室底板边上设置排水沟自流，局部低洼处(如断层扩挖地段)采用潜水泵辅助抽排。上游掘进面采用潜水泵抽(2)施工通风由布置洞挖进出口的轴流式风机，采用(1)首先由专职测量人员使用全站仪进行洞挖测量放样(2)施工人员根据作业指导书要求及钻爆设计参数规(3)钻孔完毕后由质检人员负责验收。验收内容包括孔(4)炸药采用人工装药，非电毫秒雷管簇联分段微差爆(5)爆破后通风、排烟，采用人工进行撬挖排险和底部闸门井口地表高程109.00m,底部高程66.0m,竖井深度约43m,断面尺寸14.15m×1.3m。闸门井开挖采用先开挖在高程109.0m平台由上至下进行导孔钻孔。泄洪洞闸在高程109m平台上先用钻机从地表钻一个直径为10cm第二次扩挖两侧部分，扩挖尺寸均为4m×1.3m。底平洞，少量余渣由人工清渣，在闸门井底部泄洪洞内用ZL-30E轮式装载机配5t自卸车出渣。导井开挖及闸门井扩装药总量126.8kg,预计爆破效率90%,预期进尺2.7m,爆(1)掏槽孔：空孔(不装药)4个，爆破孔5个，孔径42mm,孔深3.2m。药卷直径φ32,单孔药量2.80kg。(2)崩落孔：间距100～105cm,最小抵抗线80cm,孔深3.0m,孔径42mm,药卷直径φ32mm,单孔药量1.0kg。(3)周边孔：孔距60cm,最小抵抗线70cm,孔深3.0m,孔径42mm,药卷直径φ25mm,单孔药量1.0kg。表7-7主要施工机械设备配置表序号设备名称规格型号单位数量1电动空压机台2序号设备名称规格型号单位数量2气腿式钻机台83手风钻机台6辅助作业4潜水泵台3机动使用5轴流式通风机台26装载机台27自卸汽车台4表7-8