土石方明挖施工技术

1、第七章土方开挖施工技术水力发电工程中，明波主要是建筑物基础、导流道、泄洪道、引道(枢纽工程有通航功能时)、地下建筑物的进入、出口等部位的露天挖掘，是挖掘工程的主体。显然挖出来的施工布局也与整个工程有关，非常重要。根据工程地形特征，明确挖出来的施工布置大致可分为两种类型。工程规模大，挖掘场面大，地形比较平坦，适合大型机械化工程，可获得葛洲坝工程和长江三峡工程等高强度。第二，工程规模不大，但工程处于高山峡谷，不利于机械工作，只有依靠提高施工技术，才能克服困难，顺利完成。第一节明挖施工计划一、明挖施工特点我国水电工程一般具有以下特点：(1)施工量大，部位集中，工期紧。(2)开挖深度大，形成的高边坡施

2、工困难。(3)露天作业对气候和水文条件的影响很大，但事先很难确定。(4)工程地质复杂多变，发掘揭示的地质情况往往与设计依据的地质条件不一致，发生重大变化时，需要修改设计，影响工程进度。(5)为了加快工程进度，在施工布置中经常采用浇筑和开挖混凝土的方法，施工干扰大。(6)水工建筑物基础开挖、轮廓复杂，对基岩开挖要求严格，施工技术要求高，限制开挖进度。二、明挖施工程序和进展1.施工程序水利枢纽工程一般由大坝、电站、通航建筑物等多个个别工程项目组成。准备土方工程程序，首先要划分分部工程和施工工团(段)。分部工程一般分为大坝、发电站等建筑物。施工区(分段)按施工特性和施工要求划分。例如，甲门可以分为商

3、人用航线、甲门、河。古濑车站(分段)划分除形态特征外，还在施工要求方面。甲门和接近航道根据施工要求不同，从施工进度来看，甲门基础发掘后，混凝土工程和水闸等金属结构的安装和调试等需要很长时间。接近航道一般只有挖掘或堤坝，混凝土很少或只有少量浇筑，施工时间比较不紧迫。工程程序上要先挖甲门基础，然后挖航道。工程质量方面，甲门地基挖掘的质量要求高，必须保证地基岩石的完整性，爆破控制比较严格，航道挖掘的质量要求不太严格。营造古濑车站(区段)的营造程序，即确定每个古濑车站(区段)的营造优先度的主要原则如下：(1)有很多工种，施工时间长的古濑车站(区间)要尽快施工。工种少，施工简单，不影响整个施工或部分完成

4、日期的古濑车站(段)，以后可以施工。(2)虽然工种不多，但控制整个工程或部位的古濑车站(分段)在施工中会妨碍主要古濑车站(分段)，甚至造成损伤，因此，这种古濑车站(分段)必须先预计施工。例如，峡谷地区大坝的海岸边坡开挖。(3)本身不是主要古濑车站(区段)，但首先施工，可以创造对整个工程或主要古濑车站(区段)都有方便条件或有明显经济效益的古濑车站(区段)，必须进行早期施工或部分早期施工。(4)对其他部分或古濑车站(段)没有重大影响，不控制工期的古濑车站(段)是控制施工强度的古濑车站(段)，应安排在两个峰值之间强度较低的时候施工。(5)各古濑车站(段)的施工程序必须符合整体施工要求，符合施工过渡及

5、工程的整体进度。2.工程进度各分部和施工区(段)的施工程序确定后，安排施工进度。规划施工进度时，应根据工程各部分和古濑车站(段)的施工条件及开挖或填筑施工量，选择施工方案和机械设备。根据每个古濑车站(段)的高程和位置，根据工作条件和工作场景大小估计可实现的施工强度，计算每个部位所需的施工时间，然后导出每个部分和古濑车站(段)的总施工进度计划。施工场景大、施工条件方便、施工时间长、强度小的古濑车站(分段)，可以根据其中的等条件粗略估计。对于施工条件不好、施工时间短、施工强度高的可控性古濑车站(分段)，应按部位和标高分析可能的施工强度和必要的施工时间。最后根据施工程序和各分部或区(段)所需的施工时

6、间，制定土石方工程的进度计划。土方、工程进度反映了各分部工程和各古濑车站(段)的施工程序、施工的开始和结束时间以及施工强度。实际上，还确定了施工方法、机械设备数和机械的规格模型。除上述外，规划施工进度时必须考虑以下条件：(1)土石工程施工进度必须与整个工程的施工总进度一致，按工程总进度要求按时完成，如果某一部分实际不能在总进度规定时间内完成，就要修改总进度。(2)考虑气候条件，特别是土料施工时，要考虑雨季、冬天(制冷)对施工的影响。在此期间采取停业或保护措施要根据分析比较来决定。(3)水文条件，特别是山区河流的汛期和枯水期水位变化严重，部分部位要充分利用枯水期低水位施工，尽量减少水下施工或建筑

7、包围圈，降低施工成本。(4)主要建筑物的地基处理一般需要时间，基础施工要求严格，有时需要处理断层、破碎、洞穴的溶血现象，需要留出分配进度的馀地。(5)在远离料场、道路坡度大的山区堆积坝填筑的最大施工强度经常受可以日夜行驶的车辆的班次控制。三、明代发掘建设方案的选择土石方工程施工方案的选择要根据施工条件、施工要求、经济效果等进行综合考虑，具体因素如下。(1)土质情况。要掌握土质类别、粘性土、非粘土或岩石、密度、块体大小、岩石刚度、风化破坏等。(2)施工地区的地形地貌状况和气候条件离重要建筑物或居住地很远。(3)施工情况。施工规模大小、施工数量和施工强度、工作场景大小、施工工期长度等。(4)道路交

8、通条件。道路建设的难度，运输距离远。(5)项目质量要求。主要要根据大坝、电厂厂等重要建筑的基础发掘、充电等施工对象严格控制质量。航行建筑的接近航道必须控制，不破坏边坡，不引起山体滑坡或山体滑坡。对普通场地的平面开挖有时没有质量要求。(6)机械设备。主要是指设备供应或获取的困难，机器操作的可靠性，维修条件和能力。如果小型工程或施工时间不长，可以使用现有设备，以减少机器购买成本。但是旧机器的完成度低，故障多，工作效率低，配置的机器数量要大于所需数量，才能弥补不足。工程数量大、施工时间长的大型工程，必须采用技术性能好的新机器。机器购买成本高，但新机器完成度高，生产率高，生产能力强，要保证工程顺利进行

9、。(7)经济指标。当几种方案或施工方法都能满足施工要求时，一般来说完成工程的成本最低是最好的。有时为了早期发展，经过经济比较后，还可以选择工期短、成本高的施工方案。四、土石利用和调配水利水电公司有土石复垦(地基开垦或庭院开垦)材料和土石填筑材料，以及其他材料(如将开挖材料用作混凝土骨料等)。另外，土石挖掘一般有不能利用的废弃物和不能使用的剩余材料等，被丢弃在废料场。挖掘出的土石的利用和处置不仅是数量的平衡，即空间位置的平衡，还包括时间系数和经济效益等。1.挖掘材料的利用发掘出的土石可以用作堤坝的填充物、混凝土骨料或平整场地的填充物。前两种利用质量要求比较高，现场的扁平填充物一般没有很多质量要求

10、。大坝材料的质量要求在土石坝设计规范和水工结构设计中有规定，混凝土骨料也有规定。发掘出的土石是否符合其要求，必须通过实验研究来决定。除储量超过场地的材料量外，可用量要根据施工方法和材料在地层中的分布情况慎重计算。地质剖面计算的是材料的挖掘量(储量)，机械化施工大部分是分层(梯段)挖掘，材料层顶部或底部一层挖掘时可以同时有可用材料和不可用材料(混合材料)，这部分可用材料用作没有报废或质量要求的充填材料。这称为挖掘损失量。损失量取决于开挖层的厚度，开挖层的厚度小，损失量小。否则损失量大，一般可以计算为开挖层的50%。因此，库顶部的开挖损失量等于开挖面积乘以0.5倍的开挖层厚度。此外，还应考虑堆损失

11、、运输损失、加工损失等。2.土方调配布局是指在基坑或材料集市中挖掘的土石在每个填筑或废弃区域中合理使用。理论上判断布局是否合理的主要判断指标是运费，成本最低的方案是最好的部署方案。也可以用t或m3(km3)测量。这个布局很简单，当挖掘区或采石场的数量少，充电区或废弃场也少的时候。相反，资源调配可能很复杂。对于较为复杂的问题，可以采取简单的措施，在土石坝工程中，分为粘土、碎石、砌块石等几个单独的部分进行考虑。土石调配可以按线性计划进行。挖掘基坑m个、R1、R2、Rm；N个废弃场，Jl，J2，Jn。Bi是基坑(I=1，2，M)表示挖掘的土方量。Aj表示废料场J (J=1，2，N)表示可堆积的土方量

12、。Cij表示基坑I分配给弃土场J的土方成本(表7-L)，可以用下面的矩阵表示。3)格加1个单位的量，相应地(l，2)格减1个单位的量，1号基坑量保持为13万m3，相应地，2号废料场要保持8万m3，就要在(2，2)中加1个单位的量。同样，2号基坑16万m3，(2 3)要减去1个单位的数量。该回路为(l，3 )(l，2 )(2，2 )(2，3 )(l，3)(l，3)，因此相应地，伴随单位补偿为8-9 l-7=附带的单位补偿是单位数增加或减少一个单位时距离值的变化，即分配更改后总距离值的变化。表7-4中的非基本晶格(l，3)增加单位数，总距离减少7个单位。表7-3中的晶格距离x分配数量之和为z=10

13、3 39 5l 117 l4 l65=223附带的单位修正值为0时，z正值保持不变，正数时z值增加，负数时z值减少，非默认单元(l，3)为-7表7-5的非正规性和以前一样，加入基本格，得出表7-6。伴随的单位补偿都是正数，并且您知道Z值可以增加，因此最佳分配方案是表7-5，Z值是Z=103 38 8l 87 l4 165=202。如上所述，主要提供了土石调配的一种方法。为了在实际工程中充分利用挖掘材料，必须考虑减少二次运输量、放置土石、围堰填充时间、土石坝填充时间和高程、工厂前管道施工工程、围堰拆除方法、浮渣场(上游或下游)、运输条件(是否过河、桥时间)等诸多因素，合理的土石调配是工程的建设价

14、格3.堆栈和垃圾场(1)堆码。堆石是堆预备土石的地方。在基坑和院子里挖掘的土石用作建筑物的填充物，如果两者不能同时进行，就要堆起来。堆的时候要注意以下几点。容易堆积，特别是原料来源比较不足的时候，可以把堆积的土石都拿出来，把损失降到最低。防止水和污染杂物混入材料堆，降低堆积材料的质量。特别是处理好的土坯要防止雨水和地表水渗入土堆内。土料的含水量增加，给以后的使用带来问题。有几种材料的时候，要分成很多地方保管。如果两三种材料堆在一码内，要尽量分开，不要混杂。堆积位置最好将材料场所或院子附近的回收距离最小化。虚拟场地像在基坑附近一样，一般不允许占据挖掘部位。利用基坑作为土石建筑的填料或制造混凝土的

15、骨料很常见。由于挖掘工程工艺问题，不合格材料往往混杂在一起，因此，对于这种杂物，必须禁止进入野外。(2)扔掉渣汤。发掘出的不能利用的土石要用废弃物处理，尾矿场选择和堆废原则如下。可能位于库区，不占用农田的耕地。工地范围内的低洼地区可以用作垃圾场，平整后可以用作工地或扩大。渣堆不应该对河床的水流造成不好的变化，不妨碍航运，不应该对永久性建筑和河床的过流产生不利影响。如果可能的话，应该利用废弃的土地造田，增加耕地。应妥善计划使用垃圾场，合理安排挖掘区和垃圾场，使运费降到最低。第二节岩体开挖施工技术暗挖是暗挖处理中最常见、最可靠的方法。挖掘是根据设计要求，挖掘风化、破坏、缺陷的岩层，使大坝建在完整、

16、坚实的岩体上。几乎所有混凝土坝工程都有暗挖问题，暗挖的工程量很大。有的基础达数十万、数百万立方米，需要大量的机械设备、器材、资金、劳动力，占相当长的工期。因此，如何快速、好、省地进行发掘处理，对加快水利水电建设具有十分重要的意义。岩体开挖一般是在充分具备坝址工程地质资料、明确水工设计要求的基础上，结合工程的施工条件，由地质、设计、施工多方面的人员共同研究，确定坝基的开挖深度、范围和开挖形式。发现重大问题，要及时协商处理，修改设计，报告上级批准。一、坝基开挖的特点水利水电公司发现的工程量往往达数万立方米，甚至数十万，百万房间，需要大量的机械设备(钻机、土石挖掘机器等)、器材、资金、劳动力。工程地质受节理、裂隙、断层破碎带、软弱夹层、滑坡等复杂多变，受到河床岩基渗透的影响和洪水的威胁，占据了相当长的施工期，从发掘程序来看，是多层次立体挖掘工作。因此，经济合理的坝基发掘方案及发掘组织对加快安全生产和工程进度具有重要意义。二、坝基开挖程序要保证质量，加快施工进度，安全施工，必须按照合理的发掘程序进行。挖掘程序根据各工程的情况不一定，但一般以人身安全为原则，必须遵守上下和船眼镜师后基坑的程序。也就是说，根据预定的开垦范围，从坝基轮廓线的海岸倾斜部分开始向下、向下、到