电站进水口边坡开挖支护专项施工方案

电站进水口边坡开挖支护专项施工方案1编制依据与适用范围1.1编制依据序号文件名称编号/版本发布单位备注1水电水利工程边坡设计规范NB/T10510-2021国家能源局强制性条文2岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范GB50086-2015住建部全文引用3电站进水口土建施工图S-JS-01~S-JS-45长江设计院2023.03版4现场地勘报告KCBG-2022-12长江岩土公司详勘阶段5爆破安全规程GB6722-2021应急管理部控制爆破6施工期安全监测技术导则DL/T5251-2021国家能源局边坡监测1.2适用范围本方案适用于××电站右岸进水口EL.850m～EL.950m高程边坡，轴线方向N30°E，坡高100m，坡度45°～65°，岩性为厚层灰岩夹薄层泥岩，开挖量约18.4万m³，支护面积2.1万m²。2工程地质与水文地质特征2.1地层岩性层序岩性厚度(m)产状饱和抗压强度(MPa)岩体质量指标RQD①强风化灰岩2～5315°∠42°15～2525～40②中风化灰岩25～40318°∠45°45～6565～82③微风化灰岩50～70320°∠46°75～9585～92④薄层泥岩0.3～1.2318°∠45°5～1210～302.2结构面统计组号走向/倾角平均间距(m)延伸长度(m)充填物抗剪强度f′/c′(MPa)J165°∠75°0.8～1.55～20方解石0.45/0.05J2155°∠68°1.2～2.08～30绿泥石0.38/0.03J3270°∠35°2.0～4.010～50泥膜0.30/0.022.3地下水坡体内存在两层含水层：上层滞水埋深3～8m，受大气降水补给；下层承压水位于EL.810m厚层灰岩裂隙中，水头12m，流量8～15L/s，对泥岩软化显著。3总体施工思路“先锁口、后开挖、分层递进、支护同步、监测预警、快速封闭”——以15m高差为一梯段，梯段内再分3m一层，每层开挖后24h内完成系统支护，48h内完成坡面喷混封闭；采用“预应力锚索+长锚杆+钢筋网喷砼+排水孔”联合支护体系；爆破采用“小台阶、弱松动、短进尺、多循环”方式，单响药量≤25kg，质点振动速度≤10cm/s。4施工分区与道路布置4.1分区原则按高程及结构特征划分为：Ⅰ区EL.950～EL.935：削顶区，机械直接开挖；Ⅱ区EL.935～EL.900：陡坡区，爆破+支护同步；Ⅲ区EL.900～EL.865：进水口闸室侧槽，预留3m保护层；Ⅳ区EL.865～EL.850：基座区，光面爆破，建基面验收。4.2施工道路道路编号高程(m)宽度(m)纵坡(%)转弯半径(m)功能L19558.5620削顶便道L29358.0718钻爆平台L39157.5818支护材料运输L48907.0915出渣主通道5开挖施工工艺5.1梯段参数项目参数备注梯段高15m中部设2m宽马道钻孔直径89mm液压潜孔钻孔距×排距3.0m×2.5m梅花形超深1.0m克服根底单孔药量35kgΦ70mm乳化炸药堵塞长度≥3.0m粘土+岩粉5.2起爆网络采用“V”型起爆，毫秒延时25ms，孔内400ms，孔间50ms，排间75ms，最大单响25kg，质点振动速度按萨道夫斯基公式校核：v=K(Q^0.5/R)^1.5取K=120，R=50m，Q=25kg，得v=9.2cm/s，满足≤10cm/s要求。5.3保护层开挖建基面1.5m范围内采用“小炮+劈裂机”联合，炮孔间距0.8m，单孔药量≤0.5kg，预留0.3m人工撬挖，岩面起伏差≤10cm。6支护体系设计6.1支护参数表支护类型布置形式长度(m)间距(m)设计拉力(kN)材料规格备注预应力锚索3×3m梅花形25～303.0×3.012007Φ15.2mm1860级二次注浆长锚杆2×2m矩形122.0×2.0200Φ32mmHRB500全长粘结钢筋网Φ10@200×2002.1万m²--HPB300双层喷砼C25厚150mm2.1万m²--速凝剂5%初喷50mm+复喷100mm排水孔Φ75mm仰角5°83.0×3.0-PVC透水管深15m6.2锚索施工流程定位放线→搭设平台→145mm跟管钻进→5m取芯判定→扩孔至175mm→洗孔→安装锚索→一次注浆(M30)→张拉(0.1Nt→0.5Nt→1.0Nt→1.1Nt超张拉10%)→锁定→二次注浆(1MPa恒压30min)→封锚(C40砼)。6.3张拉控制级次荷载(kN)稳压时间(min)伸长量(mm)允许偏差0→0.1Nt12026.2±5%0.1→0.5Nt600531.0±5%0.5→1.0Nt1200562.0±5%1.0→1.1Nt13201068.2±2%若实测伸长量与理论值偏差>±5%，立即停机检查，分析原因为孔道弯曲、夹片回缩或钢绞线受力不均，处理后方可继续。7排水与防渗7.1坡面排水每15m高差设一条纵向排水沟，断面0.4m×0.4m，C20砼现浇，纵向坡度≥3%；坡脚设截水沟，断面0.6m×0.8m，与进场道路排水沟连通。7.2深层排水在EL.920m、EL.890m各设一排仰角5°排水孔，孔深15m，孔口安装球形阀，防止反渗；对出水流量>5L/s的孔，增设Φ200mm软式透水管，引至坡脚集水井。7.3防渗措施对泥岩夹层采用2mm厚HDPE防渗膜+30cm厚粘土夯实覆盖，防止雨水沿层面渗入；喷砼中加入3%硅烷憎水剂，降低渗水系数至1×10⁻⁷cm/s。8施工期安全监测8.1监测项目与频次监测项目仪器型号数量精度频次预警值控制值坡顶水平位移全站仪LeicaTS601套0.5″1次/天10mm20mm坡顶垂直位移水准仪DNA031套0.3mm/km1次/天5mm10mm锚索轴力振弦式测力计30点±0.5%F.S.2次/周0.8Nt0.9Nt爆破振动TC-4850测振仪2台0.001cm/s每次爆破8cm/s10cm/s地下水位渗压计10支±0.1kPa1次/天2m升幅5m升幅8.2数据处理采用“云监测”平台，自动采集5min一次，位移速率连续3天>0.5mm/d或单次>2mm时启动黄色预警；位移累计值达到15mm或锚索轴力损失>10%时启动红色预警，立即停工、撤离、复勘。9质量保证措施9.1原材料材料检测项目频次标准钢绞线破断力、伸长率60t/批GB/T5224水泥凝结时间、胶砂强度200t/批GB175速凝剂初凝≤5min，终凝≤10min20t/批JC477外加剂氯离子≤0.1%10t/批GB80769.2过程控制实行“三检制”：班组自检→质检员复检→监理工程师终检；锚索注浆采用“注浆量-压力”双控，注浆量≥理论孔隙体积1.2倍，压力0.4～1.0MPa；喷砼厚度采用钻孔检测，每100m²抽检3点，允许偏差-10mm～+20mm。10安全文明施工10.1高风险清单序号作业活动危险源风险等级控制措施1高边坡钻孔高处坠落重大设置1.2m防护栏杆+安全带2爆破作业飞石重大警戒距离300m，覆盖炮被3锚索张拉断丝打击较大设5mm厚钢板挡板4喷砼作业粉尘一般湿喷机+防尘口罩10.2文明施工道路硬化20cm厚C20砼，车辆冲洗平台设三级沉淀池，污水回用率≥80%；渣土运输采用智能盖板车，限速20km/h；夜间施工照明采用LED冷光源，照射角度≤65°，避免光污染。11环保与水土保持11.1扬尘控制配备2台雾炮机，射程60m，每班作业前喷洒10min；料场设8m高防风抑尘网，覆盖600g/m²土工布。11.2噪声控制选用低噪声液压破碎锤，噪声≤85dB(A)；爆破安排在白天12:00—14:00，避开晨昏敏感时段。11.3弃渣场弃渣场位于坝址下游1.2km荒沟，容量45万m³，设挡渣墙、截洪沟、沉砂池，先挡后弃，分级碾压，压实度≥0.92，坡比1:1.5，表面覆土0.5m恢复植被。12进度计划阶段起止日期主要工作内容累计工期(天)准备2024-03-01—2024-03-15道路修建、临建、测量15Ⅰ区开挖2024-03-16—2024-04-15削顶、削坡1.2万m³30Ⅱ区开挖支护2024-04-16—2024-07-31开挖10.5万m³、锚索120根107Ⅲ区保护层2024-08-01—2024-08-31预留层开挖2.1万m³31Ⅳ区基座2024-09-01—2024-09-30光爆、基座验收30收尾2024-10-01—2024-10-15场地清理、竣工资料15关键节点：2024-05-15完成第一排锚索张拉；2024-07-15完成EL.900m马道贯通；2024-09-20完成建基面验收。13资源配置13.1主要设备设备名称型号数量功率(kW)用途液压潜孔钻ROCL84台194爆破孔履带式破碎机PC3602台245解小湿喷机PZ-9D3台30喷砼注浆机KBY-50/702台15锚索注浆张拉千斤顶YCW250B2台-锚索张拉13.2劳动力工种人数工作内容钻工24钻孔、清孔爆破工8装药、连线、警戒喷射手12喷砼、网片铺设锚索工20锚索安装、张拉测量工6放样、监测安全员4巡查、教育高峰期总人数120人，实行两班倒。14应急预案14.1滑坡应急处置发现坡体位移突变>5mm/h，立即：①启动警报，撤离坡脚200m内人员；②断电、断气、设置警戒线；③采用反压台方式，用装载机堆码砂袋1.5m高，坡脚反压；④加密监测，每30min一次；⑤24h内组织专家论证，制定加固方案。14.2爆破事故处置发生盲炮，由爆破班长负责：①立即切断电源，设警戒；②盲炮孔旁0.6m处平行打设泄压孔，装药引爆；③严禁强行挖掏残药；④事故1h内上报监理、业主及当地公安。14.3医疗急救现场设急救站，配2名专职医生、1辆救护车、1台AED；距县人民医院18km，开通绿色救援通道，确保30min内送达。15验收与移交15.1分部验收按《水电水利基本建设工程单元工程质量等级评定标准》DL/T5113执行，划分为：①开挖工程；②喷砼工程；③锚杆工程；④锚索工程；⑤排水工程。每完成一个梯段，由监理组织联合验收，资料同步签字。15.2竣工资料包括：地质编录、爆破记录、锚索张拉记录、监测报告、材料合格证、影像资料等，纸质3套+电子1套，移交业主档案室。16成本测算项目单位工程量单价(元)合价(万元)石方开挖m砼C25m²21000120252锚索25m根480180086.4长锚杆12m根520018093.6排水孔m72008057.6合计---1317.6通过优化爆破参数、减少超挖5%，节约费用约66万元；采用湿喷工艺回弹率≤10%，节约喷砼25