岩石边坡基坑支护施工方案

岩石边坡基坑支护施工方案一、工程概况（一）项目基本信息本项目为XX水电站配套工程，位于XX山区，主要建设内容包括发电厂房、变电站及附属设施，地下1层，基坑开挖深度8.5m-10.3m，基坑周长380m，开挖面积约9500㎡。场地地层主要由花岗岩、凝灰岩及中风化砂岩组成，花岗岩平均厚度6m，饱和抗压强度65MPa，凝灰岩平均厚度4m，饱和抗压强度50MPa，中风化砂岩平均厚度3m，饱和抗压强度45MPa。场地地形起伏较大，西侧为岩石边坡，坡度约60°，地下水位埋深5.2m，为基岩裂隙水，水量较小。（二）周边环境条件基坑北侧距离山体约10m，山体稳定性良好，无滑坡、崩塌等地质灾害隐患；东侧距离引水隧洞约18m，隧洞直径3.5m，埋深12m；南侧为施工临时道路，道路宽度5m；西侧为自然岩石边坡，边坡高度15m-20m，边坡上无建（构）筑物及重要管线。（三）设计要求基坑安全等级为二级，支护结构设计使用年限为12个月，基坑变形控制要求：坡顶水平位移≤40mm，沉降≤30mm，引水隧洞沉降≤8mm，岩石边坡稳定性安全系数≥1.3。二、支护方案设计（一）支护结构选型采用“锚杆支护+喷射混凝土面层+挂网”联合支护体系。锚杆采用全长粘结型锚杆，锚杆直径25mm，长度6m-8m，锚杆间距2.0m×2.0m，呈梅花形布置，锚杆入射角15°，采用M30水泥砂浆注浆，注浆压力0.5MPa-1.0MPa；喷射混凝土面层厚度100mm，混凝土强度等级C25，骨料最大粒径15mm；挂网采用Φ6.5@200×200钢筋网，钢筋网与锚杆焊接连接，焊接点间距500mm；西侧岩石边坡采用“锚杆+锚索+喷射混凝土”支护，锚索采用Φ15.24mm高强度低松弛钢绞线，锚索长度12m-15m，间距3.0m×3.0m，锚索入射角20°，采用M35水泥砂浆注浆，注浆压力1.0MPa-1.5MPa，锚索预张拉应力为150kN。（二）降水方案设计采用“坑内集水明排+坑外截排水”方案，坑内设置排水沟及集水井，排水沟位于基坑周边及中部，宽度300mm，深度400mm，坡度3‰，集水井设置在基坑四角及中部，共6个，集水井直径800mm，深度1.5m，配备5.5kW潜水泵，及时排出坑内积水；坑外设置截排水沟，位于基坑周边及西侧岩石边坡顶部，截排水沟宽度500mm，深度600mm，采用M10水泥砂浆砌筑，防止雨水流入基坑及冲刷岩石边坡。（三）监测方案设计设置支护结构监测、基坑变形监测、周边环境监测及岩石边坡监测体系。支护结构监测包括锚杆拉力监测、锚索应力监测及喷射混凝土面层应力监测，共设置16个锚杆拉力监测点、8个锚索应力监测点及12个面层应力监测点；基坑变形监测包括坡顶水平位移及沉降监测，监测点间距18m，共布设21个监测点；周边环境监测包括引水隧洞沉降及地下水位监测，引水隧洞设置6个沉降监测点，地下水位设置4个监测点；岩石边坡监测包括边坡位移及裂缝监测，边坡位移监测点8个，裂缝监测点10个，监测频率为开挖期间1次/天，基坑成型后1次/5天，变形异常时加密至2次/天。三、施工准备（一）技术准备组织技术人员熟悉施工图纸、地质勘察报告及周边环境资料，进行现场踏勘，了解岩石地层分布及岩石边坡情况；组织图纸会审，邀请设计、监理、建设单位参加，解决图纸中存在的问题；编制专项施工方案，包括锚杆支护方案、锚索支护方案、喷射混凝土施工方案等，报相关部门审批；对施工人员进行技术交底及安全培训，重点培训锚杆钻孔、注浆、喷射混凝土等关键工序施工技术及安全注意事项；准备施工所需的技术资料，包括地质勘察报告、施工图纸、规范标准、监测方案等；对测量仪器进行校验，确保精度满足要求。（二）现场准备清理施工场地，清除场地内杂草、树木及浮石，平整场地；修建施工临时道路，道路采用级配砂石铺设，宽度4m，确保施工机械设备通行；划分施工区域，包括锚杆施工区、喷射混凝土施工区、钢筋加工区等，设置明显标识；搭建临时设施，包括项目部办公室、工人宿舍、钢筋加工场、材料仓库等，临时设施采用砖木结构，符合安全及消防要求；接通施工用水、用电，施工用水采用山泉水，经检测合格后使用，铺设DN100供水管网，施工用电接入附近变电站，配备1台200kW柴油发电机作为备用电源；办理施工许可证等相关手续，与当地水利、林业等部门协调施工相关事宜。（三）材料与设备准备采购锚杆、锚索、钢筋、水泥、砂石料等原材料，锚杆选用HRB400级螺纹钢，锚索选用Φ15.24mm高强度低松弛钢绞线，钢筋选用HPB300级钢筋，水泥选用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，砂石料选用当地优质骨料，所有原材料进场前进行检验，合格后方可使用；配备锚杆钻机6台、锚索钻机4台、喷射混凝土机4台、注浆泵6台、挖掘机4台、装载机1台、钢筋切断机2台、钢筋弯曲机1台等施工机械设备，进场前进行检修及调试，确保设备性能完好；准备监测仪器，包括全站仪、水准仪、锚杆拉力计、锚索应力计等，经校验合格后投入使用。四、主要施工工艺（一）锚杆施工1.测量放线：根据支护结构布置图，使用全站仪放出锚杆孔位，孔位偏差≤100mm，设置定位桩及水准点。2.钻机就位：将锚杆钻机移至孔位处，调整钻机角度，确保锚杆入射角为15°，钻机固定牢固，防止钻孔过程中移位。3.钻孔：采用锚杆钻机钻孔，钻孔直径42mm，钻孔深度6m-8m，钻孔过程中记录地层情况，若遇到坚硬岩石，采用金刚石钻头钻孔，钻孔速度控制在5cm/min-10cm/min，确保孔壁平整、光滑。4.清孔：钻孔至设计深度后，采用高压空气清孔，清除孔内岩粉及杂物，清孔时间不少于5分钟，确保孔内干净。5.锚杆制作与安装：锚杆采用HRB400级螺纹钢制作，长度符合设计要求，锚杆顶端加工成弯钩，便于与钢筋网焊接连接；将锚杆缓慢插入孔内，确保锚杆居中，顶端露出孔口100mm-150mm，便于后续连接。6.注浆：采用M30水泥砂浆注浆，水泥浆水灰比为0.5-0.6，注浆压力0.5MPa-1.0MPa，采用注浆泵注浆，注浆过程中缓慢注入，确保水泥浆充满孔道，注浆完成后及时封堵孔口，养护时间不少于7天。（二）锚索施工1.测量放线：根据岩石边坡支护布置图，放出锚索孔位，孔位偏差≤150mm，设置定位桩。2.钻机就位：将锚索钻机移至孔位处，调整钻机角度，确保锚索入射角为20°，钻机固定牢固。3.钻孔：采用锚索钻机钻孔，钻孔直径130mm，钻孔深度12m-15m，钻孔过程中采用清水冷却钻头，防止钻头过热，钻孔速度控制在3cm/min-8cm/min，确保孔壁稳定。4.清孔：钻孔至设计深度后，采用高压水冲洗孔道，清除孔内岩粉及杂物，然后采用高压空气吹干孔道，确保孔内干燥、干净。5.锚索制作与安装：锚索采用Φ15.24mm高强度低松弛钢绞线制作，钢绞线表面无损伤、锈蚀，锚索长度符合设计要求，锚索底端安装导向帽，顶端安装锚具；将锚索缓慢插入孔内，确保锚索居中，顶端露出孔口300mm-500mm，便于预张拉。6.注浆：采用M35水泥砂浆注浆，水泥浆水灰比为0.45-0.55，注浆压力1.0MPa-1.5MPa，采用注浆泵注浆，注浆过程中连续注入，确保水泥浆充满孔道，注浆完成后养护时间不少于10天。7.预张拉与锁定：锚索养护至强度达到设计强度的80%后，进行预张拉，预张拉应力为150kN，采用千斤顶张拉，张拉过程中分级加载，每级加载值为设计应力的25%，持荷时间5分钟，最后一级持荷时间10分钟；预张拉完成后，进行锁定，锁定力为150kN，确保锚索受力稳定。（三）挂网及喷射混凝土施工1.钢筋网制作与安装：钢筋网采用Φ6.5@200×200钢筋制作，钢筋网片尺寸为2m×2m，钢筋网片之间采用绑扎连接，搭接长度≥200mm；将钢筋网片铺设在锚杆及锚索顶端，与锚杆、锚索焊接连接，焊接点间距500mm，钢筋网与岩石表面间距30mm-50mm，确保喷射混凝土保护层厚度。2.喷射混凝土施工：（1）原材料准备：喷射混凝土采用C25混凝土，骨料最大粒径15mm，水泥、砂石料按配合比混合均匀，搅拌时间不少于2分钟，混凝土坍落度控制在80mm-100mm。（2）喷射作业：采用干式喷射混凝土机喷射，喷射压力0.4MPa-0.6MPa，喷射距离0.8m-1.2m，喷射角度与岩面垂直，喷射顺序为由下而上、分段分片进行，分段长度3m-5m，分片面积2m×2m，喷射厚度100mm，分两次喷射，第一次喷射厚度50mm，初凝后进行第二次喷射，确保喷射混凝土表面平整、密实，无空鼓、裂缝等缺陷。（3）养护：喷射混凝土完成后，及时进行养护，养护时间不少于7天，采用洒水养护，保持混凝土表面湿润。（四）基坑开挖1.测量放线：根据基坑开挖平面图，放出基坑开挖边线及坡度控制线，设置定位桩及水准点。2.分层开挖：采用分层开挖法，分层厚度3m，共分为3层开挖。第一层开挖至-3.0m，施工第一层锚杆及喷射混凝土；第二层开挖至-6.5m，施工第二层锚杆及喷射混凝土；第三层开挖至基坑底以上0.3m，采用人工清槽至设计标高。开挖过程中使用挖掘机开挖，遇到坚硬岩石时，采用静态破碎法破碎，严禁采用爆破法施工，防止影响周边环境及引水隧洞安全。3.集水明排：基坑开挖过程中，及时设置排水沟及集水井，将坑内积水排入集水井，然后用潜水泵抽出坑外，确保基坑内无积水，防止基坑泡水。4.边坡修整：每层开挖完成后，及时修整边坡，边坡坡度按设计要求施工，坡度偏差≤5%，边坡表面平整，无松动岩石及浮土，若发现边坡有裂缝或不稳定迹象，及时采取加固措施。（五）基坑封底及回填1.基坑封底：基坑开挖至设计标高后，及时组织基底验槽，邀请设计、监理、建设单位及地质勘察单位共同参与，检查基底岩石完整性、有无松动岩块及地下水渗漏情况，验槽合格后立即进行封底施工。封底采用C20混凝土，厚度200mm，采用平板振动器振捣密实，确保封底混凝土与基底岩石结合紧密，无空隙、蜂窝、麻面等缺陷。封底混凝土浇筑完成后，及时进行养护，养护时间不少于7天，养护期间严禁扰动基底。2.基坑回填：地下结构施工完成并达到设计强度的80%后，开始进行基坑回填作业。回填土选用与场地地层匹配的中风化岩碎屑，不含杂草、腐殖土及大块孤石（粒径≤100mm），含水率控制在12%-15%，确保回填土压实效果。回填采用分层回填、分层压实，分层厚度控制在300mm-400mm，采用小型振动压路机碾压，碾压次数不少于3遍，碾压顺序为由内向外、由浅入深，压实系数≥0.93。回填过程中，同步拆除基坑内临时支撑设施，拆除顺序为先拆除下层临时支护，再拆除上层，拆除后及时回填，严禁长时间空置基坑。西侧岩石边坡周边回填时，需同步检查锚索、锚杆受力情况，若出现应力异常，立即停止回填，采取加固措施后再继续施工。回填至设计标高后，对地表进行平整，铺设100mm厚级配砂石，便于后续场地恢复。五、质量控制措施（一）原材料质量控制建立原材料全流程管控体系，严格筛选供应商，签订采购合同明确质量标准。所有原材料进场时，必须提供质量证明书、合格证及检验报告，进场后按规范要求进行见证取样送检：锚杆、锚索每批次抽检不少于3组，检验其力学性能；钢筋每60t为一批次，抽检力学性能及外观质量；水泥每200t为一批次，抽检强度、安定性及凝结时间；砂石料每500m³为一批次，抽检级配、含泥量及抗压强度；注浆用水泥砂浆需进行配合比试验，确保强度符合设计要求。不合格原材料坚决退场，严禁用于工程施工。原材料储存时分类堆放，锚杆、锚索做好防锈处理，水泥存放于防雨、防潮仓库，砂石料采用围挡隔离，防止混杂污染。（二）施工过程质量控制1.锚杆施工质量控制：严格控制锚杆孔位、孔径、孔深及入射角，孔位偏差≤100mm，孔径偏差≤5mm，孔深偏差≤50mm，入射角偏差≤2°；钻孔完成后必须彻底清孔，确保孔内无岩粉、杂物，清孔合格后方可插入锚杆；锚杆安装时确保居中，顶端露出长度符合设计要求，注浆过程中控制注浆压力及水泥浆水灰比，注浆必须饱满，采用注浆量与注浆压力双控，确保锚杆与孔壁结合紧密。注浆完成后，采用锚杆拉力计检测锚杆承载力，抽检数量不少于总锚杆数的3%，且不少于3根，承载力必须达到设计值的1.1倍以上。2.锚索施工质量控制：锚索孔位偏差≤150mm，孔径偏差≤10mm，孔深偏差≤100mm，入射角偏差≤2°；钻孔过程中做好钻孔记录，若遇到裂隙发育区域，及时调整注浆参数，增加注浆量；锚索制作时，钢绞线无损伤、锈蚀，导向帽安装牢固，锚索插入孔内后确保居中；注浆采用高压注浆，确保水泥浆充满孔道及岩石裂隙，养护时间不少于10天；预张拉时分级加载，做好应力记录，锁定力偏差≤5%，锁定完成后，抽检锚索应力，确保受力稳定，抽检数量不少于总锚索数的5%，且不少于2根。3.挂网及喷射混凝土质量控制：钢筋网制作尺寸偏差≤10mm，钢筋间距偏差≤10mm，搭接长度≥200mm，焊接点牢固，无漏焊、虚焊；钢筋网铺设时与岩石表面间距控制在30mm-50mm，固定牢固，防止喷射混凝土时移位；喷射混凝土原材料配合比准确，搅拌均匀，喷射压力、距离及角度符合要求，喷射厚度偏差≤10mm，分两次喷射时，确保两次喷射结合紧密；喷射混凝土完成后及时养护，养护时间不少于7天，采用小锤敲击检查，无空鼓、脱层现象，空鼓面积不得超过检查面积的5%，且单个空鼓面积≤0.1㎡，否则需凿除重新喷射。4.基坑开挖质量控制：严格按照分层开挖原则施工，分层厚度≤3m，严禁超挖，开挖过程中及时监测基坑变形及边坡稳定性，若出现边坡裂缝、松动岩块等情况，立即停止开挖，采取补打锚杆、锚索或清除浮石等加固措施；人工清槽时，基坑底标高偏差≤±30mm，平整度偏差≤20mm，基底岩石无松动、无积水，若发现基底岩石存在裂隙渗水，及时设置排水盲沟，排出渗水后再进行封底施工。5.降水及排水质量控制：坑内排水沟、集水井布置符合设计要求，坡度均匀，确保排水畅通；潜水泵运行正常，及时排出坑内积水，基坑内无积水浸泡现象；坑外截排水沟砌筑牢固，无渗漏，确保雨水不流入基坑及冲刷岩石边坡；定期检查地下水位，若发现地下水位异常上升，及时增加潜水泵数量，强化排水。（三）竣工验收质量控制基坑支护工程完工后，组织施工、监理、建设、设计及地质勘察单位进行竣工验收。验收内容包括：支护结构（锚杆、锚索、喷射混凝土面层）的尺寸、强度、完整性；基坑变形及岩石边坡稳定性情况；降水及排水效果；基底封底质量；周边环境（引水隧洞）沉降情况；施工资料完整性等。施工资料需包括：施工图纸、技术交底记录、原材料检验报告、施工记录、注浆记录、张拉记录、监测数据、基底验槽记录等。验收过程中，对发现的质量问题，制定整改方案，明确整改责任人及整改期限，整改完成后重新验收，验收合格后方可进行地下结构施工或基坑回填作业。六、安全保障措施（一）组织机构保障成立安全生产领导小组，由项目经理担任组长，技术负责人、安全负责人担任副组长，各施工班组负责人、专职安全员为组员，明确各岗位职责。配备专职安全员4名，负责施工现场安全巡查、安全监督及安全培训工作，实行24小时值班制度。建立安全生产责任制，签订安全生产目标责任书，将安全责任层层分解，落实到每个岗位、每个施工人员，定期开展安全生产考核，考核不合格者暂停上岗。制定安全生产管理制度，包括安全教育培训制度、安全检查制度、安全隐患排查治理制度、机械设备安全管理制度等，确保安全生产有序推进。（二）施工安全措施1.边坡安全防护：基坑开挖及支护施工过程中，在坡顶设置1.2m高防护栏杆，栏杆采用Φ48×3.5钢管搭设，设置两道横杆，底部设置200mm高挡脚板，栏杆刷红白相间警示漆，悬挂警示标志。西侧岩石边坡顶部设置1.5m高防护栏杆及防护网，防止浮石坠落伤人；在基坑周边及岩石边坡下方设置警戒区域，悬挂警示标志，严禁无关人员进入作业区域。施工人员作业时，必须佩戴安全帽、防滑鞋，严禁在边坡下方停留、通行。2.临时用电安全：施工现场临时用电采用TN-S接零保护系统，实行三级配电、两级保护，配电箱、开关箱采用合格产品，防雨、防尘、防潮，安装位置远离基坑及积水区域。电缆线路采用埋地敷设，埋深≥0.7m，穿越道路时加设防护套管，严禁随地拖拉、碾压。用电设备接地接零良好，每台设备配备独立的漏电保护器，漏电动作电流≤30mA，动作时间≤0.1s。专职电工定期对临时用电线路、设备进行检查、维护，严禁非电工人员接线、拆线。3.机械设备安全：所有施工机械设备进场前必须经检验合格，操作人员必须持证上岗，严格遵守操作规程，严禁违章作业、酒后作业。锚杆钻机、锚索钻机作业时，固定牢固，防止钻孔过程中倾倒；挖掘机开挖作业时，设专人指挥，指挥信号清晰、准确，挖掘机作业半径内严禁站人；喷射混凝土机、注浆泵等设备定期进行维护保养，做好维护保养记录，严禁设备带故障运行。4.高处作业安全：锚杆、锚索安装、喷射混凝土等高处作业时，操作人员必须佩戴安全帽、安全带，安全带高挂低用，悬挂在牢固的构件上。高处作业平台采用钢管脚手架搭设，铺设脚手板，脚手板铺满、铺稳，设置防护栏杆及挡脚板，严禁搭设探头板。遇暴雨、大风（风力≥6级）、大雾等恶劣天气时，暂停高处作业，待天气好转后再恢复施工。5.静态破碎安全：遇到坚硬岩石采用静态破碎法施工时，严格按照破碎剂使用说明书配制破碎液，操作人员佩戴防护眼镜、手套，严禁直接接触破碎剂。破碎作业时，设置警戒区域，严禁无关人员进入，破碎完成后，等待岩石完全开裂，方可进行清理作业，严禁强行敲击、撬动未开裂的岩石。（三）应急保障措施1.应急预案制定：针对岩石边坡坍塌、浮石坠落、锚杆/锚索失效、触电、机械伤害等突发事件，制定专项应急预案，明确应急组织机构、应急响应程序、应急处置措施、应急物资调配及应急救援路线。2.应急队伍及物资准备：成立应急救援队伍，配备应急救援人员25名，明确各救援人员职责，定期组织应急培训。储备应急物资，包括：挖掘机1台、装载机1台、潜水泵8台、沙袋1500袋、急救担架2副、急救药品（止血药、消毒药、止痛药等）、安全帽50顶、安全带30条、防护网100㎡、千斤顶2台、切割机1台等，应急物资存放于指定地点，专人管理，定期检查、补充，确保突发事件发生时能够及时调配。3.应急演练及处置：每年至少组织2次应急演练，重点演练岩石边坡坍塌、浮石坠落等突发事件的处置流程，提高应急救援队伍的处置能力。突发事件发生时，立即启动应急预案，应急救援队伍迅速到位，开展救援工作：若发生边坡坍塌，立即停止施工，组织人员撤离至安全区域，采用挖掘机清理坍塌物，补打锚杆、锚索加固边坡；若发生浮石坠落伤人，立即抢救受伤人员，送往附近医院救治，同时清理边坡浮石，消除安全隐患；若发生触电事故，立即切断电源，抢救触电人员，进行心肺复苏等急救措施，同时排查用电隐患。4.应急通讯：建立应急通讯网络，明确应急救援人员联系方式、医院急救电话、消防电话等，确保突发事件发生时，应急救援指令能够及时传达，救援工作能够顺利开展。七、文明施工与环境保护措施（一）文明施工措施1.施工现场设置连续封闭的围挡，围挡采用彩钢板，高度2.0m，围挡整洁、牢固，悬挂安全文明施工标语及项目标识。施工现场道路采用级配砂石硬化处理，设置洒水车，定期洒水降尘，保持道路畅通、整洁。2.材料堆放整齐，分类标识清晰，锚杆、锚索、钢筋等材料入棚存放，砂石料、岩石碎屑采用围挡隔离，堆放高度≤2m，严禁随意堆放、混杂。施工机械设备停放整齐，划分专门的设备停放区域，定期清理设备表面的灰尘、杂物。3.施工现场设置沉淀池，施工废水（如钻孔废水、喷射混凝土废水）经沉淀池处理达标后再排放，严禁直接排放。施工现场设置卫生间、垃圾桶，生活垃圾集中收集，交由环卫部门处理，严禁随意丢弃。4.作业人员统一着装，佩戴工作牌、安全帽，文明施工，严禁大声喧哗、打闹，严禁酒后作业、违章作业。施工现场设置医务室，配备急救人员及急救药品，为施工人员提供医疗保障。5.施工过程中，及时清理施工现场的浮石、岩粉、建筑垃圾，做到工完场清，施工区域与生活区域严格分开，保持生活区域整洁、卫生。（二）环境保护措施1.扬尘控制：基坑开挖、岩石破碎、材料运输过程中，采用湿法作业，洒水降尘；运土车辆、运料车辆加盖篷布，出场前冲洗车轮，防止扬尘污染；施工现场设置雾炮机，定期喷洒水雾，抑制扬尘。施工过程中，控制施工扬尘浓度，符合当地环境保护标准。2.噪音控制：选用低噪音施工机械设备，对高噪音设备（如钻机、挖掘机）进行降噪处理，设置隔音棚。合理安排施工时间，避免夜间（22:00-次日6:00）施工，若因特殊工序需要夜间施工，办理夜间施工许可手续，提前告知周边居民，采取降噪措施，减少对居民的影响。施工噪音排放符合当地环境保护标准。3.水土保持：坑外截排水沟砌筑牢固，定期清理，防止雨水冲刷岩石边坡，造成水土流失；基坑回填过程中，及时平整地表，恢复植被，减少水土流失。施工过程中，严禁破坏周边山体植被，若因施工需要破坏植被，施工完成后及时补种，恢复生态环境。4.废弃物处理：建筑垃圾分类堆放，岩石碎屑、废弃锚杆、钢筋等可回收废弃物，及时回收利用；不可回收废弃物，及时清运至指定的垃圾处理场，严禁随意丢弃、倾倒。施工现场严禁焚烧建筑垃圾、生活垃圾，防止环境污染。5.水资源保护：施工用水采用山泉水，经检测合格后使用，合理调配施工用水，节约用水，避免浪费。基坑排水经沉淀池处理后，部分用于施工现场洒水降尘、混凝土养护，提高水资源利用率，严禁将未经处理的废水排入河流、沟渠，保护地下水资源及周边水环境。八、施工进度计划本岩石边坡基坑支护工程总工