调压井土方开挖施工专项方案

调压井土方开挖施工专项方案1适用范围与编制依据1.1适用范围本方案适用于××抽水蓄能电站输水系统调压井（井口高程▽658.3m，井底高程▽512.0m，开挖直径12.0m，最大挖深146.3m）的土方及石方开挖作业，包括井口明挖段、井身全断面掘进段、井底扩大段及集石坑。1.2编制依据(1)《水工建筑物岩石基础开挖工程施工规范》（SL472020）(2)《水电水利工程施工组织设计规范》（DL/T53972021）(3)《爆破安全规程》（GB67222022）(4)××设计院《调压井开挖图》（图号：DZSS55JG01～08，版次C）(5)××公司《职业健康安全、环境、质量一体化管理手册》（2023版）(6)现场地质补勘报告（编号：2023BG12，Ⅳ类围岩占72%，Ⅴ类占18%，断层f8、f12交汇于井深78m处）2工程概况与地质条件2.1地形地貌井口位于左岸斜坡中部，自然坡度28°～35°，地表残坡积层厚0.5～3.2m，下伏强风化花岗岩厚5～8m，弱风化—微新鲜岩体完整。2.2水文地质地下水埋深12～18m，受断层影响，井深60～90m段存在线状承压水，最大水头0.45MPa。2.3岩体分级Ⅲ类围岩：井深0～28m，RQD75～85，可自稳7～10d；Ⅳ类围岩：井深28～118m，RQD45～60，节理裂隙发育，需喷锚支护；Ⅴ类围岩：井深118～146.3m，断层破碎带，岩体碎裂，需超前注浆加固。3施工目标与指标3.1质量指标(1)井身中心线偏差≤20mm；(2)开挖轮廓超挖≤150mm，平均线性超挖≤100mm；(3)井壁平整度≤50mm/2m直尺；(4)爆破振动速度≤10cm/s（距井口20m处民居）。3.2安全指标(1)零死亡、零重伤；(2)月轻伤率≤0.5‰；(3)爆破飞石控制距离≤150m；(4)井内CO浓度≤24ppm，粉尘≤2mg/m³。3.3进度指标单循环进尺：Ⅲ类岩3.0m，Ⅳ类岩2.5m，Ⅴ类岩1.5m；月平均进尺：Ⅲ类岩75m，Ⅳ类岩60m，Ⅴ类岩35m；总工期：20240301～20240815，共168日历天。4施工准备4.1现场“四通一平”(1)施工便道：新建3.5km泥结碎石路，路面宽6.5m，最小转弯半径15m，最大纵坡8%，每300m设错车道；(2)供电：630kVA箱变1座，双回路10kV供电，井下移动变电站500kVA；(3)供水：在距井口120m处修建200m³高位水池，扬程80m，主管DN100钢管；(4)通风：压入式通风，主风机55kW×2，φ800mm阻燃风筒，井口20m处设消音器；(5)场地平整：井口周边20m范围浇筑C20混凝土硬化厚20cm，设5‰排水坡。4.2测量控制(1)采用徕卡TS60全站仪（0.5″级）建立井口独立坐标系，引测三等水准；(2)井身中心线采用激光铅直仪（向下投点精度1/200000）每10m复核一次；(3)在井口埋设4个强制对中基座，用不锈钢罩保护，每月复测一次。4.3材料与设备(1)炸药：φ32mm乳化炸药，单耗0.35～0.55kg/m³；(2)雷管：高精度导爆管雷管1～15段，起爆时差25ms；(3)出渣：ZL50侧卸式装载机+25t自卸车，平均运距2.8km；(4)提升：JK3×2.2型提升机，绳速0～6m/s，配4m³座钩式吊桶；(5)支护：φ25mm中空注浆锚杆，长3.0m，间距1.2m×1.2m；C25喷混凝土厚100mm，掺硅灰5%，速凝剂3%。5开挖方法5.1总体思路“自上而下、短进尺、弱爆破、强支护、勤观测”，采用钻爆法掘进，井口明挖段采用反铲分层，井身采用全断面一次爆破，井底扩大段采用分区分层跳槽法。5.2井口明挖段（0～8m）(1)分层厚度2.5m，坡比1:0.3，预留0.8m保护台；(2)边坡采用φ25mm系统锚杆+钢筋网φ8@200×200+C20喷混凝土厚80mm；(3)每完成一层及时埋设泄水孔φ50mm，外倾5%，深3m，间距3m×3m；(4)坡脚设截水沟30cm×30cm，C15混凝土现浇。5.3井身掘进（8～146.3m）5.3.1凿岩(1)采用YT28风钻，配φ40mm一字钻头，孔深3.3m（Ⅲ类岩），2.8m（Ⅳ类岩），1.8m（Ⅴ类岩）；(2)掏槽形式：直眼螺旋掏槽，空孔直径φ102mm，深4.0m；(3)周边孔采用φ32mm小药卷不耦合装药，线装药密度180g/m，间隔装药，导爆索绑扎竹片。5.3.2爆破设计(1)单循环药量：Ⅲ类岩Q=45kg，Ⅳ类岩Q=38kg，Ⅴ类岩Q=22kg；(2)最大单响药量：Ⅲ类岩≤12kg，Ⅳ类岩≤9kg，Ⅴ类岩≤5kg；(3)起爆顺序：掏槽→辅助→周边→底板，毫秒延时25ms；(4)堵塞长度：≥1/3孔深，采用黏土炮泥分层捣实。5.3.3通风排烟爆破后15min启动主风机，30min后CO浓度≤24ppm方可下井；风筒距工作面≤15m，每100m设一环向吊点，漏风率≤3%。5.3.4出渣(1)井内设0.3m厚钢纤维混凝土临时护底，防止超挖；(2)装载机装渣→吊桶→提升机→井口翻渣平台→自卸车；(3)每循环出渣时间≤2.5h，吊桶满载率≤90%，提升速度≤4m/s。5.3.5初喷混凝土出渣完成后立即初喷C25混凝土厚50mm，封闭岩面，喷射回弹率控制：拱部≤15%，边墙≤10%。5.3.6系统支护(1)锚杆：采用三臂液压凿岩台车钻孔，孔径φ52mm，锚固段≥1.0m，注浆水灰比0.4:1，注浆压力0.3～0.5MPa，锚杆抗拔力≥120kN；(2)钢筋网：φ8@150×150，搭接长度≥200mm，点焊成网片，随岩面起伏铺设；(3)复喷至设计厚度100mm，采用湿喷工艺，喷射机型号PZ7D，混凝土坍落度12～14cm。5.4井底扩大段（146.3～151.5m）(1)分3层施工，每层高1.8m，采用跳槽法，先挖Ⅰ区（120°），再Ⅱ区、Ⅲ区；(2)每区开挖后立即施工锁口锚索：φ15.2mm×6×6m，张拉荷载180kN；(3)底部集石坑直径4m，深2m，采用人工风镐修整，坑壁垂直度≤10mm。6不良地质段处理6.1断层f8、f12交汇段（井深78～90m）(1)超前地质预报：采用TSP303+地质雷达+超前探孔（φ76mm，深30m），每25m一循环；(2)超前注浆：采用水泥水玻璃双液浆，注浆孔φ52mm，间距0.8m×0.8m，梅花形布置，注浆压力1.2～1.5MPa，扩散半径1.2m，注浆后岩体透水率≤1Lu；(3)钢拱架支护：I16型钢，间距0.5m，拱脚设φ25mm锁脚锚杆长4m，焊接牢固；(4)喷射混凝土加厚至200mm，掺聚丙烯纤维0.9kg/m³，28d抗压强度≥25MPa。6.2突水涌泥(1)在井深60m、90m、120m处设3道防水闸门，门体采用10mm钢板+工25a骨架，启闭时间≤30s；(2)配备2台QW1003015潜水泵，单台流量100m³/h，扬程30m，一用一备；(3)现场储备应急袋装水泥500t，水玻璃10t，遇突水30min内完成注浆封堵。7监测与信息化施工7.1监测项目(1)岩体位移：多点位移计（6点）每10m一组，量程200mm，精度0.01mm；(2)锚杆轴力：钢筋计φ25mm，每断面6根，频率1次/d；(3)爆破振动：TC4850测振仪，距爆源20m、50m、100m三处布点；(4)井壁收敛：全站仪自由设站，每5m一个断面，精度0.5mm。7.2预警值(1)位移速率≥2mm/d，累计位移≥30mm；(2)锚杆轴力≥180kN；(3)振动速度≥10cm/s；任一指标达到预警值，立即停工，启动专家会商。8质量控制8.1开挖轮廓控制(1)采用0.2kg/m线装药密度光面爆破，炮孔痕迹保存率≥80%；(2)每循环采用激光断面仪检测，超挖>150mm点位≤3处，否则补喷混凝土并埋设注浆锚杆。8.2支护质量(1)锚杆注浆饱满度采用声波反射法检测，抽检率5%，不合格加倍复测；(2)喷混凝土厚度采用钻孔检测，每25m一个断面，每断面5点，合格率≥90%。8.3材料检验(1)水泥：每200t取样一次，检测凝结时间、安定性、强度；(2)速凝剂：每10t取样一次，初凝≤5min，终凝≤10min；(3)钢筋：每60t拉伸、冷弯试验一次，屈服强度≥400MPa。9安全文明施工9.1井口封闭管理(1)设置1.2m高铁栅栏+锁具，夜间红灯警示；(2)井口设防坠器，吊桶设断绳保护器，提升钢丝绳每日检查，磨损≥10%报废；(3)人员上下使用双保险防坠器，严禁吊桶超载。9.2爆破管理(1)爆破作业人员持《爆破作业人员许可证》，三级库管制度；(2)装药前井口50m范围警戒，爆破时间固定为每天7:00、17:00；(3)盲炮处理：由爆破工程师亲自操作，采用平行孔法，距盲炮孔0.3m重新钻孔装药引爆。9.3职业健康(1)井内噪声≤85dB(A)，每季度检测一次，超标发放耳塞；(2)粉尘采用KCS300D湿式除尘器，出风口粉尘≤2mg/m³；(3)高温季节(>30℃)发放藿香正气水，调整作业时间“干两头歇中间”。10环境保护10.1弃渣管理(1)弃渣场设挡渣墙，墙高3m，顶宽1m，背坡1:0.4，采用M7.5浆砌石；(2)先挡后弃，分层碾压，每层厚≤0.8m，压实度≥90%；(3)渣场顶面覆土0.5m，喷播植草，草籽配比：狗牙根60%+高羊茅40%，播种量30g/m²。10.2废水处理(1)井口设三级沉淀池，单级尺寸4m×2m×1.5m，总停留时间≥2h；(2)投加PAC絮凝剂30g/m³，出水SS≤70mg/L，pH6～9，回用于降尘；(3)定期清理淤泥，采用压滤机脱水，含水率≤40%，运至渣场填埋。10.3噪声控制(1)空压机采用静音罩，罩外噪声≤75dB(A)；(2)夜间禁止爆破，确需夜间爆破时，提前48h向生态环境局申请。11进度计划11.1关键线路井身掘进为关键线路，Ⅲ类岩75m/月，Ⅳ类岩60m/月，Ⅴ类岩35m/月。11.2节点控制20240301～0305：井口明挖及边坡支护；20240306～0425：Ⅲ类岩段75m；20240426～0610：Ⅳ类岩段60m；20240611～0715：Ⅴ类岩段35m；20240716～0731：井底扩大及集石坑；20240801～0815：清底、验收、移交。12资源配置12.1劳动力项目经理1人，技术负责人1人，爆破工程师2人，安全员3人，测量工4人，凿岩工12人，喷射手6人，出渣工16人，电工2人，机修工2人，合计49人。12.2主要设备提升机JK3×2.21台装载机ZL502台自卸车25t6台湿喷机PZ7D2台空压机20m³/min3台通风机55kW2台混凝土搅拌站HZS601套注浆机ZTGZ60/2102台13应急预案13.1突水事故(1)发现突水立即停钻，人员撤离至井口；(2)启动潜水泵，关闭防水闸门；(3)现场指挥长组织注浆队30min内到场，2h内完成注浆管埋设，6h内注浆止水。13.2提升事故(1)断绳触发防坠器，吊桶悬停；(2)井口信号工用对讲机通知绞车房停机；(3)采用φ20mm钢丝绳作为救援绳，用5t手拉葫芦将人员提升至井口。13.3火灾事故(1)井内配备MFZ/ABC8灭火器4具，每50m一组；(2)火灾发生时，切断电源，启动回风，人员佩戴自救器沿爬梯撤离；(3)外部消防队10min到场，采用高倍数泡沫灭火剂。14验收与移交14.1验收流程班组自检→项目部复检→监理工程师终检→业主、设计、监理