抽水蓄能電站下水庫工程土石方開挖施工方案

表7-1土石方開挖工程量表土方開挖石方開挖石方槽挖石方洞挖導流洞大壩斷層處理庫岸處理泄洪洞常家沖棄碴場程127～179m,正常蓄水位時，分水嶺寬88～190m。基巖裸露于地表，但強風化帶下限最大埋深達45m。F13、F15、F3、F5等，其中F1斷層規(guī)模較大，破碎帶、影響破碎帶寬度分別達11m、10～20m,順湖溪沖溝底貫穿庫常年泉點，但右岸單薄分水嶺一帶，常年泉點出露高程55~90m,低于水庫正常蓄水位，且據(jù)目前鉆孔地下水位長期觀局部分布土質邊坡，土質邊坡主要分布在左岸壩肩上游一高程51～55m,底寬135m左右，分布3～6m厚河床沖積層。左岸山體雄厚，綜合自然坡度23°,表部殘坡積層厚一般為山頂高程128.5m,綜合自然坡度28°,多為帶下限埋深分別為0～6m、2～17m,谷底強風化巖體下限埋深5～35m。壩址弱風化及以下巖體Vp波速一般為4400～5500m/s,巖石質量指標RQD一般大于50%。主要斷層有F?、Fi、Fg,壩址兩岸地下水位埋深1～35m,左、右岸綜合水力坡降分別為42%、30%。巖體透水性均一性差，沿趾板線巖體相對不透水層頂板埋深一般為12～30m,但斷層及節(jié)理密切帶部位埋深較大，其中F?斷層部位近80m。壩址兩岸開挖邊坡(含壩肩永久邊坡)主要由全～強風化巖體組成(趾板處例外),且發(fā)育有與邊坡走向近于平行的(裂隙性)斷層，巖體完整性較差，存在可能失穩(wěn)的巖塊側邊坡由全～強風化巖體或階地堆積物組成，抗沖刷能力根據(jù)實際揭露的地質情況和設計文件要求及監(jiān)理人指示作山坡坡腳，地表綜合坡度26°,底板及開挖邊坡主要由全~右，階地堆積物厚3～6m,下伏基巖以二長花崗巖為主，順(1)下水庫施工導流采用一次性攔斷河床，布置在左側(2)導流工程圍堰填筑施工完成前，先進行壩址左右岸(3)本工程所在區(qū)域多年平均降雨量為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大壩右岸壩基開挖利用下游L3道路修施工便程90.0m及高程70.0m,并與開挖作業(yè)面相接，棄渣利用L3②大壩左岸壩基開挖利用L2道路修施工便道至高程90.0m,并與開挖作業(yè)面相接，棄渣本著土石分開的原則利1*供風站(100m3/min)集中供風，右岸施工供風由2#供風站 (60m3/min)集中供風，通過φ75mm風管供風至各開挖作開挖施工中，應保證開挖成成一定的坡勢(外低內高),做好施工區(qū)域的臨時施工道路及永久施工道路內側排圖7-1大壩土石方開挖施工工藝流程圖(1)大壩土石方開挖施工前，先測量放樣，標出開挖區(qū)域，然后將開挖區(qū)域內及開挖邊線外側10m水平距離(具體距離由監(jiān)理工程師指定)范圍內的樹根、雜草、垃圾、廢渣無價值可燃物予以焚燃；無法燒盡或嚴重影響環(huán)境的清除(2)大壩基礎開挖主要采用1.0m3~1.6m3反鏟挖裝，20t坡趾板上、下游邊坡及趾板基礎按10m一個梯段開挖，首先開挖趾板及趾板上游邊坡，在接近趾板建基面預留2.5m左使巖面平順完整。趾板上下游邊坡開挖，當高差小于4m時用手風鉆造光面孔爆破成型，當高差大于4m時用100型潛當石方鉆爆深度大于4m時，用100型潛孔鉆進行預裂和松動爆破，用氣腿鉆進行保護層開挖。鉆爆深度小于4m時，大壩趾板基礎及趾板上游邊坡開挖示意圖見附圖：(4)大壩堆石體基礎開挖(B區(qū)開挖)基巖面。將B區(qū)與趾板下游(低壓縮區(qū))邊坡開挖面頂部相(1)壩基范圍內的勘探鉆孔都必須清除其中充填物并沖(2)斷層破碎帶處理主要采用人工配合機械開挖處理的和擾動。對趾板地基有影響的斷層F1、F9、①F1斷層寬約11m,且橫穿大壩基礎，設計在趾板底座下做8m深砼塞，長度向下游延伸至主堆石區(qū)，向上游延伸8m,斷層及影響帶處增加一排加強帷幕，最大孔深80m,由砼塞向上游側延伸30m范圍內，沿斷層進行刻槽，噴200mmC20砼和加粘土鋪蓋處理，刻槽深度200mm,寬(b+2000)mm,(b為斷層破碎帶出露寬度);由砼塞向下游濾保護層處理，鋼筋網(wǎng)規(guī)格為8φ200×200mm,刻槽深度2000mm,底寬(b+2000)mm,頂寬(b+6000)mm,開挖坡度1:1,施工時視F1斷層揭露實際情況進行調整或根據(jù)b,底寬(b+1000)mm,頂寬(3b+1000)mm,開挖坡度1:1,處理長度為2000mm。b,底寬(b+1000)mm,頂寬(3b+1000)mm,開挖坡度1:1,處理長度為1500mm。(1.0)b,底寬(b+1000)mm,頂寬(3b+1000)mm,開挖坡度1:1,處理長度為1500mm。⑤在開挖過程中發(fā)現(xiàn)的其它斷層、軟弱夾層開挖形成⑥對壩基范圍內所有泉(涌)水點作反濾處理，首先內回填塊石(塊石大小視空腔而定),再在出水口鋪設兩層5cm厚塑料盲材，并回填1000～2000mm厚的過渡料，最后(2)大壩石方開挖時采用控制爆破技術，選擇合理的鉆(3)石方開挖正式爆破前，根據(jù)不同的鉆爆方法進行生(4)對準備用作利用料的巖石鉆爆，按利用料級配要求狀連續(xù)裝藥；緩沖孔(保護孔)采用乳化炸藥，采用柱狀分表7-2梯段爆破主爆孔鉆爆參數(shù)設孔徑梯段高(m)孔深鉆孔傾角排距孔距單位耗藥量35233表7-3梯段爆破緩沖孔(保護孔)鉆爆參數(shù)設孔徑梯段高(m)孔深鉆孔傾角(°)間距與主爆孔的距離(m)與預裂孔的距離(m)單位耗藥量2起爆采用微差爆破網(wǎng)絡，旱季采用1～15段毫秒電雷管聯(lián)網(wǎng)起爆，雨季采用1～15段非電雷管聯(lián)網(wǎng)起爆。最大一段起爆藥量不大于500kg;水平保護層上一層梯段爆破最大一段起爆藥量不大于300kg,臨近建基面的設計邊坡時，最大一段起爆藥量不大于300kg。鉆機鉆孔(當坡面高度小于4m時用氣腿鉆造孔),人工裝藥。選用φ32mm的乳化炸藥，不耦合裝藥結構質情況及以往類似工程的鉆爆施工經(jīng)驗初步擬定爆破參數(shù)見表7-4,最終以現(xiàn)場生產性試驗確定。預裂爆破起爆網(wǎng)絡預裂孔與主爆孔同次分段起爆時，預裂孔超前主爆孔100ms表7-4預裂孔鉆爆參數(shù)設計表孔徑(mm)鉆孔傾角孔深(m)間距(m)線裝藥密度與設計邊坡坡度一致小邊坡斜長與設計邊坡坡度一致與邊坡斜長一致下庫大壩土石方開挖于2005年6月1日開工，2005年11月30日完工。大壩土石方開挖577963m3,歷時6個月，月平均強度256357m3,月平均強度4.27萬m3/月，最大月開挖強度1.65萬m3/月，預裂孔總進尺2.16萬m,月平均3600m/月，最高月鉆孔進尺6446m/月。大壩開挖最大月強度為1.65萬m3/月，爆破孔選用型潛孔鉆，每臺QYZ-100B型潛孔鉆日進尺40m,每月按25個工作日，12臺QYZ-100B型潛孔鉆月鉆孔進尺12000m,每臺CM-351鉆機日進尺200m,每月按25個工作日，2臺CM-351型鉆機月進尺10000m。爆破孔按按孔網(wǎng)參數(shù)為滿足鉆孔設備供風需要，大壩擬選擇配置7臺20m3/min空壓機，在左壩頭設立1*供風站，由2臺20m3/min電動空壓機及2臺20m3/min移動式空壓機組成，在右壩頭設立2#供風站，由3臺20m3/min移動式柴油空壓機組成。運擬配置1.2m3反鏟8臺，1.2m3反鏟生產能力為800m3/天。每月按25個工作日計算，所選設備能滿足開挖強度要求。月最大開挖強度11.24萬m3/月，平均運距2.0km,擬選擇13.5t以上自卸汽車20臺，每臺汽車運輸能力為350m3/作為輔助設備，大壩開挖擬選擇1.0m3反鏟1臺，D85推土機2臺，手風鉆10臺，大壩開挖主要設備見表7-5。表7-5主要開挖施工設備表序號機械名稱型號規(guī)格單位數(shù)量備注1液壓反鏟臺62液壓反鏟神岡(1.2m3)臺23液壓反鏟臺14裝載機臺15推土機臺25自卸汽車13.5t以上臺6潛孔鉆QZJ-100B型臺7手風鉆YT-28型臺8潛孔鉆臺29柴油空壓機臺3移動式9空壓機20m3/min電動臺7固定式油罐車臺1灑水車臺1表7-6勞動力計劃表序號備注1273機械操作手4汽車司機5空壓機工65序號備注7庫岸防護工程土石方開挖按照自上而下的施工順序順(1)下庫大壩口一帶庫岸處理利用明挖堆料場道路修建(2)下庫左岸近壩庫岸處理利用泄洪洞施工道路修建一庫岸防護工程土方開挖施工前，先沿開挖線外側，順山開挖施工中，在較低洼的作業(yè)面設置必要的集水井，開石方開挖由一臺移動式20m3柴油空壓機供風；施工照土方開挖施工程序見圖7-2。圖7-2土石方開挖施工程序圖岸坡防護土石方邊坡開挖先清理開挖范圍內的植被及開挖部位利用手風鉆、梯段大于4m時利用100型潛孔鉆鉆庫岸處理土石方開挖2006年7月1日開工，2006年10庫岸處理土石方開挖總量172917m3,其中石方開挖27320m3,月強度4.33萬m3/月。大壩開挖完畢后，將設備及人員調至庫岸處理施工部法進行，石方洞挖工程量為13609m3。(1)泄洪洞進口段為由方變圓的漸變段，開挖斷面尺寸為6800×6700mm漸變?yōu)镽3250mm;閘室前段為圓型斷面，洪洞在導0+214.307～0+322.741與導流洞結合。巖體為主，圍巖段多屬Ⅱ~Ⅲ類，進口地表綜合坡度32°,(1)泄洪洞從上游設置一個掘進面，從下游與導流洞結(1)泄洪洞上、下游兩工作面各布置4臺氣腿鉆機進行爆機挖裝并運至洞口裝入自卸汽車運走。豎井掘進面設置3臺(3)施工用電由1#變電所接至并采用安全電壓36V進洞(1)施工排水下游掘進面以自流排水為主，機械抽排為輔。在洞室底板邊上設置排水溝自流，局部低洼處(如斷層擴挖地段)采用潛水泵輔助抽排。上游掘進面采用潛水泵抽(2)施工通風由布置洞挖進出口的軸流式風機，采用(1)首先由專職測量人員使用全站儀進行洞挖測量放樣(2)施工人員根據(jù)作業(yè)指導書要求及鉆爆設計參數(shù)規(guī)(3)鉆孔完畢后由質檢人員負責驗收。驗收內容包括孔(4)炸藥采用人工裝藥，非電毫秒雷管簇聯(lián)分段微差爆(5)爆破后通風、排煙，采用人工進行撬挖排險和底部閘門井口地表高程109.00m,底部高程66.0m,豎井深度約43m,斷面尺寸14.15m×1.3m。閘門井開挖采用先開挖在高程109.0m平臺由上至下進行導孔鉆孔。泄洪洞閘在高程109m平臺上先用鉆機從地表鉆一個直徑為10cm第二次擴挖兩側部分，擴挖尺寸均為4m×1.3m。底平洞，少量余渣由人工清渣，在閘門井底部泄洪洞內用ZL-30E輪式裝載機配5t自卸車出渣。導井開挖及閘門井擴裝藥總量126.8kg,預計爆破效率90%,預期進尺2.7m,爆(1)掏槽孔：空孔(不裝藥)4個，爆破孔5個，孔徑42mm,孔深3.2m。藥卷直徑φ32,單孔藥量2.80kg。(2)崩落孔：間距100～105cm,最小抵抗線80cm,孔深3.0m,孔徑42mm,藥卷直徑φ32mm,單孔藥量1.0kg。(3)周邊孔：孔距60cm,最小抵抗線70cm,孔深3.0m,孔徑42mm,藥卷直徑φ25mm,單孔藥量1.0kg。表7-7主要施工機械設備配置表序號設備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量1電動空壓機臺2序號設備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量2氣腿式鉆機臺83手風鉆機臺6輔助作業(yè)4潛水泵臺3機動使用5軸流式通風機臺26裝載機臺27自卸汽車臺4表7-8