土石方開挖專項施工方案

PAGE1PAGE34大渡河枕頭壩一級水電站大壩及發(fā)電廠房工程施工（合同編號：ZTB-SG-2011-002）土石方開挖專項施工方案批準：審查：校核：編制：中國水利水電第三工程局有限公司枕頭壩工程施工局二0一一年十一月九日土石方開挖專項施工方案1概述1.1合同工作范圍及主要工程量本標段土石方開挖施工部位為左岸擋水及泄水建筑物工程高程600.00m以下的基礎(chǔ)開挖，一期子圍堰土石方開挖。主要工程量包括：土方明挖141.68萬m3，石方明挖44.27萬m3，土石方回填26.05萬m3，一期子圍堰土石開挖8.68萬m3，詳細的工程量分布見表1-1。表1-1土石方開挖主要工程量表序號施工項目單位土方開挖石方開挖備注1擋水壩及泄水建筑物m314167654427272發(fā)電廠房工程m3//3進廠公路工程m3//4一期縱向子堰m3868005合計m319462921.2施工條件1.2.1工程地質(zhì)條件1.2.1.1廠房壩段基礎(chǔ)工程地質(zhì)條件廠房位于大壩下游側(cè)，與大壩形成一個整體，廠房基礎(chǔ)長138.40m，順河向總寬約93m，安裝4臺單機容量180MW的軸流轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機組，機組安裝的高程581.9m，尾水底板出口高程556.70m。該壩段河床覆蓋層最厚處位于河床中心線附近，覆蓋層厚為45.5m，覆蓋層向兩側(cè)逐漸變淺，至廠房最右側(cè)，覆蓋層厚度僅為4.8m，物質(zhì)組成以沖積含漂卵礫石層為主，間夾有3層相對較連續(xù)的砂層或透鏡體，砂層分布情況、厚度、成分以及巖土體物理力學(xué)參數(shù)與左岸非溢流壩段中所述砂層基本相同。廠房機組建基面高程558m，最低高程540m。機組基礎(chǔ)位于弱風(fēng)化巖石之上，巖體質(zhì)量屬Ⅲ1A類，其地基承載力和變形能滿足要求，經(jīng)適當處理后可直接作為廠房基礎(chǔ)。廠房尾水渠布置在主機間段尾水平臺下游側(cè)，順水流方向長85.50m，出口凈寬度134.50m。尾水渠以倒坡1:4與下游開挖河道相接，下伏仍為河床砂卵礫石覆蓋層，結(jié)構(gòu)中等密實，地基承載力在0.40~0.50MPa，水下穩(wěn)定邊坡坡比為1:2.5，其地基承載力及開挖邊坡的穩(wěn)定坡比均能滿足設(shè)計要求，主要是抗沖蝕能力差。因此，設(shè)計采用底板襯砌1.0m厚的鋼筋混凝土，末端設(shè)置攔沙坎，其后再接海漫與下游河道平順連接的系統(tǒng)措施是能保證廠房尾水渠底部運行安全的。1.2.1.2泄洪閘及排污閘工程地質(zhì)條件泄洪閘及排污閘壩段由排污閘、泄洪閘及河床縱向圍堰組成。泄洪閘布置于河床右岸，壩段長89.5m，閘孔底板高程585.0m，泄洪渠底寬約83.00m，閘室段順河向長約60.00m，上、下游趾槽最低開挖高程為570.50m和571.5m，閘室中部建基面高程577.00m。壩橫0+275～0+300m段表層為覆蓋層，該段覆蓋層較淺，最厚處僅為12.4m，基巖頂板較平，坡度僅為6°，覆蓋層中未見有砂層分布；下伏基巖為弱風(fēng)化玄武巖。閘址區(qū)基礎(chǔ)巖性為玄武巖，巖體屬微風(fēng)化帶中、上部，裂隙不發(fā)育，無起控制作用的軟弱滑移結(jié)構(gòu)面分布，抗滑穩(wěn)定性好，基礎(chǔ)巖體質(zhì)量多屬ⅡA類～Ⅲ1A，巖體物理力學(xué)指標較高，能滿足地基抗滑、承載力及變形要求。下游消力池段長125.0m，底寬83.0m，底板建基面高程577m。消力池區(qū)域開挖范圍內(nèi)既有巖石地基，也有由河流階地堆積所形成的深厚覆蓋層，經(jīng)鉆孔查明，覆蓋層厚33.47～33.90m。物質(zhì)組成為含漂石砂卵礫石層，并間夾有2～3層砂層夾細礫。經(jīng)取樣顆分和現(xiàn)場重力觸探、標貫、載荷、抗剪及室內(nèi)物理力學(xué)等試驗和抽水試驗可知，泄洪消力池地基砂卵礫石層結(jié)構(gòu)屬中等至緊密狀態(tài)，由于顆粒級配較差，巖土的透水性強，地基承載力和變形模量較低，但仍能滿足上部荷載要求。1.2.2交通條件1.2.2.1對外交通從電站樞紐處沿省道S306往下游經(jīng)峨邊至峨眉山，線路長約104km，再沿峨眉山經(jīng)峨眉-樂山高速公路至樂山，線路長約29km，由樂山經(jīng)成樂高速至成都，線路長約122km，線路全長約255km；從電站樞紐處沿省道S306往上游至漢源，線路長約90km，從漢源轉(zhuǎn)國道G108至滎經(jīng)，線路長約112km，從滎經(jīng)經(jīng)成雅高速至成都，線路長約183km，線路全長約385km。道路都為二級公路或高速公路，電站對外交通條件較好。1.2.2.2場內(nèi)交通及施工通道為滿足枕頭壩一級水電站工程施工要求，工區(qū)共布置了1座永久橋、2座臨時橋、11條公路等場內(nèi)交通道路，總里程13.84km。場內(nèi)交通道路、橋梁規(guī)劃、建設(shè)與維護單位情況詳見表1-2及表1-3。1、橋梁壩址下游約700m處設(shè)跨河索橋一座，主要功能為溝通電站施工期場內(nèi)左右岸交通運輸，橋面高程608m，橋長160m；下游二期圍堰至右岸處設(shè)臨時橋一座，主要功能為輔助跨河橋施工期間的交通運輸，橋面高程601m，橋長64m。在2#公路終點與3#公路起點處設(shè)永久橋一座，主要功能為連接江溝左右岸交通運輸，橋面高程605m，橋長25m。具體見表1-2。表1-2場內(nèi)橋梁技術(shù)指標序號名稱荷載等級跨度（m）橋面寬度（m）橋面高程（m）備注維護單位1枕頭壩跨河索橋汽-551604.5+0.75×2608臨時，已完工本合同承包人，2011年11月26日開始維護2跨明渠橋汽-60648.4+0.75×2601臨時，2011年10月提供3江溝下游橋汽-40254.5+1×2605永久，已完工2、右岸公路①2#公路：起點位于枕頭壩跨河索橋右岸橋頭混凝土拌和系統(tǒng)，終點位于江溝下游橋。②4#公路：起點位于2#公路K0+450m處，在山坡上盤旋上升，途經(jīng)工地施工變電站，至廠壩標營地。③5#公路：起點位于江溝下游橋，往江溝上游展線，途經(jīng)砂石加工系統(tǒng)，終點位于江溝渣場高線公路起點。④7#公路：起點接1#公路，終點位于導(dǎo)流明渠跨河橋右岸。3、左岸公路①S306省道改線公路：改線公路包括白熊溝1#、2#隧道，是S306省道金口河至漢源的改線公路工程，同時也是枕頭壩一級左岸上壩公路。②進廠公路：起點位于S306省道，終點位于廠房安裝間，是進廠的唯一交通通道。場內(nèi)公路主要指標見表1-3。表1-3場內(nèi)交通特性表序號名稱道路荷載等級長度路面寬度（m）備注等級（km）12#公路礦山二級汽-400.8410.0混凝土路面，已完工24#公路礦山二級汽-401.28.5混凝土路面，已完工35#公路礦山二/三級汽-401.210.0/7.5混凝土路面，已完工47#公路礦山三級汽-400.57.5混凝土路面，已完工5進廠公路礦山一級汽-401.08.5混凝土路面，本標負責(zé)建設(shè)6S306省道過壩公路公路二級1.237.0混凝土路面，2012年5月提供1.2.3開挖控制性工期本標段對開挖的控制性工期要求：本工程基坑開挖于2011年12月開始，2012年7月31日完成。1.3施工的特點、難點及相應(yīng)對策1、開挖工程量大，時間短，強度高，施工場面相對小，施工不均衡。本標段開挖總量為194.63萬m3，開挖工期為5.7個月，平均月開挖強度為34萬m3，但由于受到二期圍堰防滲墻施工以及基坑初期排水時間的限制，開挖施工不均衡，高峰月開挖強度為62.84萬m3，不均衡系數(shù)達1.85。主要對策如下：（1）圍堰防滲墻施工和圍堰加高階段，在條件允許的前提下及時安排584.00m高程以上的開挖，達到消減開挖峰值的目的。開挖道路利用S306省道臨時保通道路和開挖中布置的L1~L2施工道路。（2）配置足夠的鉆爆和挖裝設(shè)備，盡可能多的布置工作面，形成上下層、上下游方向和左右岸同時展開的施工場面，保證高峰強度的實現(xiàn)。（3）布置的下基坑道路路面寬度設(shè)計為9m，結(jié)構(gòu)為碾壓砼路面，為車輛的暢通提供保障。并加強現(xiàn)場的施工組織和管理協(xié)調(diào)，配置專職道路維護人員。2、左岸擋水壩開挖邊坡巖體為弱風(fēng)化~微新巖體，順坡向結(jié)構(gòu)發(fā)育，開挖擾動后易產(chǎn)生掉塊、崩塌、滑坡等現(xiàn)象；河床邊坡覆蓋層結(jié)構(gòu)松散，穩(wěn)定性差，砂卵石透水性強。主要對策如下：（1）根據(jù)開挖體型，按照合理的分層高度進行開挖，本標石方開挖一般按5～8m分層，最大分層高度為8.8m（右岸EL570.50～EL552.90邊坡分兩次爆破到位），土方分層高度按照3~5m一層進行控制。（2）按照控制爆破的方法進行石方開挖，邊坡采用預(yù)裂爆破一次成型，建基面預(yù)留2.0m的保護層開挖。（3）開挖邊坡的支護應(yīng)在分層開挖過程中逐層及時進行，錨桿支護滯后開挖1個臺階，錨索施工利用馬道或平臺進行，滯后開挖2個臺階；河床覆蓋層坡面形成后可在坡面噴3~5cm厚的C20砼進行封閉。（4）針對河床砂卵石透水性強，基坑內(nèi)滲水量可能較大的特點，可結(jié)合基坑水流控制，提前做好截水溝及經(jīng)常性排水泵站。3、泄洪閘基礎(chǔ)開挖緊鄰明渠左側(cè)混凝土導(dǎo)墻，由于明渠后期將被改建成為泄洪閘的一部分，因此已施工的明渠混凝土對爆破控制要求高，對此采取有效爆破控制措施確保建筑物的安全是開挖施工的重點和難點。主要對策如下：（1）施工前做好爆破規(guī)劃。在確保明渠混凝土的質(zhì)點振動速度滿足招標文件及規(guī)范要求的前提下，先根據(jù)地質(zhì)條件及爆破地震波衰減經(jīng)驗數(shù)據(jù)，按薩道夫斯基公式分別計算各分層爆破區(qū)允許最大單響藥量，據(jù)此初步進行爆破分區(qū)。經(jīng)初步計算在距被保護建筑物（明渠）17m范圍內(nèi)為爆破控制區(qū)；（2）在深孔爆破控制區(qū)與淺孔爆破控制區(qū)之間采用預(yù)裂縫進行爆破減振，減振縫以外的控制爆破區(qū)控制單響藥量不大于50kg；（3）淺孔爆破控制區(qū)的巖石采用小梯段爆破開挖，將爆破地震波盡量轉(zhuǎn)換為高頻面波的形式，以減小爆破對建筑物的損害；（4）在爆破飛石方面采用非電毫秒雷管孔內(nèi)與孔外延時相結(jié)合的方法實現(xiàn)單孔微差起爆，準確控制爆破方向，增加炮孔堵塞長度，保證堵塞質(zhì)量。爆破前在明渠左側(cè)導(dǎo)墻墻腳回填一道防護土墻做被動防護；（5）做好爆破檢測和試驗工作。根據(jù)爆破試驗不斷收集、整理所得的各項數(shù)據(jù)資料，優(yōu)化爆破分區(qū)及爆破參數(shù)指導(dǎo)后續(xù)爆破設(shè)計，提高爆破控制質(zhì)量，確保明渠混凝土的安全。4、深基坑開挖本工程上游圍堰頂高程為613.00，下游圍堰頂高程為600.00。河床大面平均高程為584.00，基坑最深處要開挖至540.00。開挖總高度60m，大面開挖深度44m。上下游圍堰軸線間平均距離約550m。開挖施工道路布置及基坑抽排水是制約開挖進程的一個重要因素。主要對策如下：（1）從出渣條件分析，本工程基坑施工道路布置原則上按三階段實施，第一階段，EL600.00～EL584.00，該階段開挖與上下游圍堰防滲墻施工同步進行，下基坑施工主干道左右岸各一條：其中左岸壩軸線以下進廠公路邊坡開挖出渣從左岸修路沿下游圍堰內(nèi)側(cè)至貝蕾橋；左岸壩軸線以上及右岸開挖出渣全部從右岸修筑道路連接至貝蕾橋。第二階段，EL584.00～EL560.00，該階段為本工程開挖施工高峰期，開挖道路沿左右岸坡腳分別從上下游延出，上游前期基坑石渣一部分直接上堰，另一部分通過下游出渣道路運至江溝渣場。當上游圍堰填筑完成后，從圍堰頂左端順接一條道路至306省道。至此，上游開挖主干道完成。由于下游圍堰高程較低，分別從基坑兩側(cè)工作面修路與下游下基坑主干道連接。第三階段，EL560.00～EL540.00，該階段為深基坑開挖，所有開挖石渣全部從下游出渣道路運出。最后一層開挖完成后，先在540小深坑內(nèi)留路將大部分石渣清運干凈，剩余道路拆除從上游至下游方向退著出渣，必要時用兩臺反鏟配合，一臺在深基坑內(nèi)向外翻渣，另一臺站在高處裝渣。（2）基坑抽排水，本著高水高走的原則，采用層層截流、分級抽水的辦法，在不同高程上布置截水溝、集水井和水泵站，進行分級抽水。在基坑初期排水完成后，視圍堰內(nèi)側(cè)滲漏集中部位，在上下游圍堰坡腳適合的位置各布置一座固定泵站，用素混凝土澆筑主泵坑四壁及底板，安裝上水泵及排水鋼管。其下部開挖基坑滲水由水泵從開挖作業(yè)面的集水井倒水至二級泵站。開挖作業(yè)面的集水井，原則上上下游各確定兩個位置，隨著基坑層層下挖，先開挖集水井和排水溝，將水泵首先倒到較低處的集水井內(nèi)，確保開挖干地施工條件。如遇到滲流量大滲漏集中時，視具體情況采用做子堰強排；或采取打木樁、塞棉絮、黃豆、灌混凝土、灌漿等措施進行堵漏。2施工布置2.1施工道路布置本標段的開挖范圍為左岸非溢流壩段600.00m高程以下以及河床基坑，根據(jù)施工導(dǎo)流規(guī)劃以及現(xiàn)場的交通條件，開挖安排在二期截流后進行施工。根據(jù)圍堰防滲墻和圍堰加高的施工安排，開挖道路分三個階段進行布置，第一階段為二期上下游圍堰防滲墻施工平臺形成后至防滲墻施工完成前，本階段的開挖高程在600.00~584.00m之間，開挖時段為2011年12月20日~2012年4月5日；第二階段的開挖為上下游圍堰防滲墻施工完成閉氣后的基坑開挖，本階段的開挖高程在584.00m～EL560.00之間，開挖時段為2012年4月8日~2012年6月11日。第三階段的開挖高程在560.00m～EL540.00之間，開挖時段為2012年6月11日~2012年7月21日。根據(jù)開挖階段，開挖道路除了利用左岸現(xiàn)有的S306省道臨時保通公路外，為了滿足出渣需要，還需要布置5條主干施工道路和5條輔助道路，道路編號為L1施工道路~L4施工道路、D1路，規(guī)劃的施工道路將根據(jù)開挖進展及現(xiàn)場情況動態(tài)布置。1、L1施工道路：從上游圍堰左堰頭602.00m高程（2012年4月底接至堰頂613.00m高程）開挖，由下游堰坡下臥至595.00m高程后，沿明渠導(dǎo)墻根部（原一期縱向子圍堰）下臥至589.00m形成。道路長260.00m，路面寬10.0m，最大縱坡10.0%，碾壓砼路面。L1路前期主要作為上游圍堰閉氣、培厚加高、防滲墻施工材料的運輸通道；2012年5月開始將作為基坑上游側(cè)開挖渣料運輸通道使用。2、L1-1道路：自L1路589.00m高程接線，繼續(xù)延展至585.00m高程后，路頭轉(zhuǎn)向左岸方向下臥至570.00m高程形成。道路長183.00m，路面寬10.0m，最大縱坡10.0%，碾壓砼路面。L1-1路前期主要作為上游圍堰加高的渣料運輸通道，2012年5月開始與L1路聯(lián)合作為基坑上游側(cè)開挖渣料運輸通道使用。3、L1-2道路：為形成混凝土施工期砼、材料運輸環(huán)形通道，并為基坑開挖服務(wù)，擬采用M7.5漿砌石+鉛絲籠+混凝土護腳方案，強行接通S306省道626.50m高程與上游圍堰堰頂高程613.00m間道路。道路長125.00m，路面寬10.0m，最大縱坡10.8%，碾壓砼路面。該路考慮在開挖期間作為空車下基坑的交通道路。4、L2施工道路：從下游圍堰左側(cè)堰頭防滲墻頂594.00m，沿岸坡下臥至589.00m高程形成，道路長278m，路面寬10.0m，最大縱坡10%，碾壓砼路面。該路主要承擔左岸584.00m高程以上土石方開挖交通。5、L3施工道路：從下游圍堰右側(cè)堰頭防滲墻頂594.00m，沿岸坡下臥至589.00m高程形成，道路長284m，路面寬10.0m，最大縱坡10%，碾壓砼路面。該路主要承擔右岸584.00m高程以上土石方開挖交通。6、L4施工道路：該路主要在基坑第二階段開挖期間在下游圍堰上游堰坡加高形成和使用。線路走向為：自下游圍堰右堰頭600.00m高程開挖沿上游堰坡下臥至堰底586.00m高程，然后順左岸岸坡下降2m后拐向右岸方向繼續(xù)下臥至570.00m高程形成。道路全長380m，路面寬10.0m，最大縱坡10.21%，碾壓砼路面。L4路將是2012年5月份之前，上游側(cè)環(huán)形道路未形成時基坑開挖渣料外運的主要通道。7、L4-1道路：自L4路570.00m高程接線，以15m半徑轉(zhuǎn)彎后向左岸方向下臥展線至560.00m高程形成。道路長96.0m，路面寬10.0m，最大縱坡10.4%，碾壓砼路面。主要承擔壩軸線下游側(cè)左岸568.00~552.00m高程土石方開挖及渣料外運任務(wù)。8、L4-2道路：自L4路570.00m高程接線，沿1#泄洪閘軸線向上游側(cè)下臥展線至560.00m高程形成。道路長190.0m，路面寬10.0m，最大縱坡5.3%，碾壓砼路面。主要承擔壩軸線上游側(cè)560.00~552.00m高程及下游側(cè)右岸568.00~552.00m高程土石方開挖及渣料外運任務(wù)。9、L4-3道路：自L4-1路560.00m高程接線下臥至556.00m高程后，以15m半徑拐彎后向右岸方向下臥至544.00m高程形成。道路長150m，路面寬10.0m，最大縱坡11.5%，碾壓砼路面。利用該路主要完成基坑552.0m以下所有開挖及渣料外運。10、D1道路：主線路由上游圍堰堰頂路及明渠導(dǎo)墻頂接線形成，全長630m，路面寬度4.8~10.0m，明渠導(dǎo)墻頂為混凝土路面，圍堰頂以碾壓砼鋪面形成。該路主要與L1、L1-1路形成交通網(wǎng)絡(luò)承擔基坑560.00m高程以上土石方開挖及渣料外運任務(wù)，后期將主要作為混凝土施工運輸通道使用。開挖道路布置及任務(wù)承擔見圖ZTB-SG-2011-002-KW-02-01~04。道路特性見表2-1。表2-1開挖臨時施工道路特性表道路編號起點終點長度（m）路面寬度（m）最大縱坡（%）備注D1跨明渠左橋頭601m上游圍堰左堰頭613m6304.8/1010接L1L1施工道路上游圍堰左堰頭613m基坑589m26010.010.0接L1L1-1施工道路基坑589m基坑570m18310.010.0接L1L1-2施工道路S306省道626.5m上游圍堰左堰頭613m12510.010.8接L1S306L2施工道路下游圍堰防滲墻594m基坑589m27810.010.0L3施工道路下游圍堰防滲墻594m基坑589m28410.010.0L4施工道路下游圍堰堰頂高600m基坑570m38010.010.2L4-1施工道路接L4基坑內(nèi)高程570m基坑560m9610.010.4接L4L4-2施工道路接L4基坑內(nèi)高程570m基坑560m190105.3接L4L4-3施工道路接L4-1基坑內(nèi)高程560m基坑544m1501011.5接L4-12.2施工用風(fēng)、水、電布置2.2.1施工用風(fēng)本標主要鉆孔鑿巖設(shè)備為液壓鉆和手風(fēng)鉆，其中液壓鉆機自帶（配）供風(fēng)系統(tǒng)，不需要另行布置供風(fēng)設(shè)備，小梯段開挖、基礎(chǔ)保護層、控制爆破區(qū)域等用手風(fēng)鉆造孔的區(qū)域需要另行布置供風(fēng)系統(tǒng)。根據(jù)施工進度計劃安排，本標段的石方高峰強度為15.78萬m3，鑒于本工程石方開挖厚度較小，鉆孔設(shè)備采用液壓鉆和手風(fēng)鉆相結(jié)合的方式，擬配置手風(fēng)鉆35部，另外配置4部簡易潛孔鉆機作為預(yù)裂孔的施工設(shè)備。手風(fēng)鉆和100B潛孔鉆的高峰用風(fēng)量為140m3/min，空壓機供風(fēng)采用集中與分散相結(jié)合的布置方式，集中空壓機站布置于左岸S306臨時保通公路上。2.2.2施工用水土石方明挖用水量小，主要為基礎(chǔ)開挖驗收中對基巖面進行清洗及開挖鉆孔過程中的降塵，用水時間不連續(xù)、用水工作面較分散，施工供水采用2″泵直接抽取基坑內(nèi)滲水。2.2.3施工用電本標開挖施工用電主要是施工照明、施工供風(fēng)等，其用電容量合計約1800KW，由布置在施工區(qū)的系統(tǒng)供電變壓器提供。2.3渣場規(guī)劃及渣料的利用和處理位于大渡河右岸下游江溝出口段的江溝渣場為本標段的唯一棄渣場，規(guī)劃儲量為1286萬m3，可滿足本工程使用要求。為此，基坑開挖料全部運往該渣場，并按照渣場的規(guī)劃分類進行堆存。2.3.1出渣路線本標開挖渣料堆存在大渡河右岸的江溝渣場，根據(jù)開挖道路的布置，本工程的棄渣路線主要為兩條，其中一條為上游下基坑道路→上游圍堰→明渠導(dǎo)墻→跨明渠橋→2#公路→5#公路→江溝渣場，運距約為3.9km；另一條出渣道路為下游下基坑道路→跨明渠橋→2#公路→5#公路→江溝渣場，運距約為3.11km?；由嫌蝹?cè)空車下基坑道路規(guī)劃為：下游跨河索橋→S306省道→L1-2路→L1路→基坑。2.3.2開挖料利用規(guī)劃本標段開挖料包括玄武巖石方開挖49.03萬m3，砂卵礫石土方開挖145.6萬m3，一期子圍堰土石開挖8.68萬m3；根據(jù)招標文件要求及骨料需求估算，開挖有用料儲量約149萬m3，其中玄武巖約29萬m3，砂卵礫石約120萬m3。根據(jù)招標文件的料源規(guī)劃，本標開挖料將做為混凝土骨料料源的一部分，運至江溝渣場有用料堆存區(qū)，其中玄武巖的可回采利用料儲存不得低于25萬m3，砂卵礫石的可回采利用料儲存不得低于105萬m3。開挖料的堆存依據(jù)其用途，開挖后全部運至江溝渣場，有用料堆存在規(guī)劃的砂卵礫石料填筑區(qū)和玄武巖填筑區(qū)，棄料堆放在棄渣區(qū)。根據(jù)本標總體方案及渣料調(diào)配規(guī)劃，第一階段584.00m高程以上54.04萬m3開挖渣料全部運往江溝渣場堆存；第二階段2012年4月底之前上下游圍堰培厚加高利用渣料8.72萬m3（其中上游圍堰加高利用5.93萬m3，下游圍堰加高利用2.79萬m3），其余渣料全部運往江溝渣場堆存。3開挖分期分區(qū)、分層和施工程序3.1開挖分期和分區(qū)3.1.1開挖階段本項目開挖部位集中，鑒于工期緊強度高的特點，在施工安排上將開挖分為兩個階段進行，第一階段是二期圍堰防滲墻施工和圍堰加高，開挖基坑584.00m高程以上及一期子圍堰拆除，開挖工程量62.37萬m3，時段為2011年12月21日~2012年4月5日。第二階段是圍堰加高完成后584.00m高程以下基坑開挖，開挖時段2012年4月8日~7月21日，本階段完成開挖量132.26萬m3。各階段土石方開挖形象見圖ZTB-SG-2011-002-KW-03-01~04。3.1.2開挖分區(qū)本標段的土石方開挖部位集中，施工時間短，故在開挖時采用一個區(qū)進行施工，只是在石方梯段爆破中，考慮到爆破震動對導(dǎo)流明渠左導(dǎo)墻的影響，通過計算將距離導(dǎo)墻90m范圍內(nèi)的石方開挖確定為控制爆破區(qū)，距離左導(dǎo)墻90m以外范圍的石方開挖確定為常規(guī)的爆破區(qū)域。詳細的土石方開挖控制分區(qū)見圖ZTB-SG-2011-002-KW-03-05。3.2開挖分層開挖分層以開挖地質(zhì)條件與開挖體型為前提，以方便設(shè)備施工，充分發(fā)揮設(shè)備效率為原則。在遵循開挖程序的基礎(chǔ)上，結(jié)合開挖體型設(shè)定分層高程。本標段土方開挖分層高度采用3～5m；Ⅰ區(qū)常規(guī)梯段和Ⅱ區(qū)控制爆破區(qū)域離被防護建筑物17m以外的石方開挖的分層高度采用5.0～8.0m，控制爆破區(qū)域離被防護建筑物17m以內(nèi)的石方開挖的分層高度減小至1～3m，為避免爆破開挖對建基面巖體的破壞，在建基面以上預(yù)留2.0m的保護層采用手風(fēng)鉆分層進行水平預(yù)裂爆破，對較為破碎巖體在建基面上預(yù)留30cm的撬挖層，采用人工撬挖。土石方開挖分層工程量見表3-1和圖ZTB-SG-2011-002-KW-03-06~08。表3-1擋水及泄水建筑物開挖分層工程量表序號分層高程范圍層高（m）工程量m3）小計（m3）備注土方石方1600.00～592.008.0148199427671909662592.00～584.008.0352585801474327323584.00～576.008.0367115808894480044576.00～568.008.0283355867743701295568.00～560.008.0173747753032490506560.00～552.008.092677978901905677552.00～544.008.03344717699511468544.00～540.004.048538845136989合計145597849031419462923.3土石方開挖施工程序3.3.1總體開挖施工程序1、依據(jù)施工方案時段安排及道路布置方案修筑施工道路。2、在二期上下游防滲墻施工的同時進行左岸非溢流壩段、進場公路及右岸一期子圍堰600～589.00m高程之間的土石方開挖，開挖料全部運至右岸江溝渣場按要求堆存。3、在基坑開挖至589.0m高程后，將出露的基巖一次鉆爆至584.0m高程，然后借助589.0m高程平臺將開挖渣料下挖至585.0m高程左右，剩余的1m厚渣料將安排在基坑排水的同時，擬于2012年4月5日前全部完成。4、在二期基坑排水完成后進行左非溢流壩段584.00m高程以下，以及廠房壩段、泄洪閘壩段的基礎(chǔ)開挖，開挖渣料少部分可直接上堰填筑，其余將按要求運往江溝渣場堆存。5、開挖出渣主道路布置5條，開挖工作面的布置以出渣道路為依托從上下游方向向中間展開，分為兩個大的工作區(qū)域。每個區(qū)域的梯段爆破再從左向右分3～6個工作面，首先按分層開挖高度在各層適當部位進行先鋒槽開挖，創(chuàng)造梯段爆破臨空面，然后以先鋒槽及自然邊坡為臨空面進行相鄰工作面擴大開挖，以滿足裝車作業(yè)需要的工作空間?；舆吰虏捎妙A(yù)裂爆破與松動爆破相結(jié)合的施工方案。5、本標段保護層開挖根據(jù)現(xiàn)場情況可與梯段爆破穿插平行作業(yè)。3.3.2控制爆破區(qū)開挖程序1、通過招標文件地質(zhì)資料以及導(dǎo)流明渠標的交面現(xiàn)狀，初步確定控制爆破方案、爆破參數(shù)、計算控制爆破范圍。2、通過現(xiàn)場爆破試驗優(yōu)化爆破參數(shù)、確定爆破方案。3、依據(jù)開挖施工道路布置圖修筑施工道路。4、進行預(yù)裂減振縫施工。5、自上而下分層進行爆破控制區(qū)的石方開挖。4土石方開挖施工方法及工藝4.1施工方法左非溢流壩段、右岸一期子圍堰600.0～584.0m高程段的開挖利用L2、L3施工道路進入工作面進行開挖；584.00m高程以下以及廠房壩段、泄洪閘壩段的開挖在上下游圍堰加高后從圍堰頂部修筑的開挖施工道路進入工作面進行相應(yīng)高程的開挖，施工道路隨開挖面的降低進行分層布置。土方開挖按3.0~5.0m的分層高度，采用3m3裝載機輔助1.4～4.2m3液壓鏟裝渣，15～25t自卸汽車進行渣料運輸，個別開挖量較小的部位及邊坡采用1m3液壓反鏟進行裝渣與修整，自卸汽車運至渣場。石方開挖的鉆孔主導(dǎo)設(shè)備選用D7液壓鉆和手風(fēng)鉆，開挖梯段高度液壓鉆為5～8m，手風(fēng)鉆為4m，在實際施工中根據(jù)現(xiàn)場情況靈活調(diào)整。土石方開挖施工方法及工作面布置見圖ZTB-SG-2011-002-KW-04-01~05。4.2施工工藝一般土方開挖施工工藝見圖4-1。圖4-1土方開挖施工工藝框圖自卸汽車運至渣場施工準備自卸汽車運至渣場施工準備反鏟按分層直接挖裝反鏟修整邊坡、人工輔助測量放線施工排水、修筑道路測量放線4.3工藝流程石方開挖工藝流程見圖4-2。圖4-2石方開挖施工工藝流程圖施工準備測量放線施工準備測量放線鉆孔清孔、裝藥警戒、起爆安全處理出渣邊坡修整4.4施工機械組合配套施工過程中其鑿巖、挖掘、出渣、輔助等機械組合配套見圖4-3。3m33m3裝載機鑿巖挖掘出渣輔助Φ76~Φ89鉆機1.4~4.2m3液壓鏟15~25t自卸汽車YT220推土機4.5基坑保護層以上大面積石方開挖基坑保護層以上大面積石方開挖采用液壓鉆（孔徑為φ76~φ89mm）或手風(fēng)鉆梅花形鉆孔，2#巖石乳化炸藥裝延長藥包，毫秒微差梯段松動爆破，推土機修路集渣，1.4~4.2m3反鏟裝車，15~25t自卸汽車運渣至棄渣場。為了充分發(fā)揮機械生產(chǎn)效率，滿足高強度施工要求，根據(jù)基坑開挖面大小和分層開挖的程序要求，沿垂直水流方向?qū)⒄麄€開挖基坑分為4～6個工作面，每個工作面寬約30m，每個工作面由2～3臺挖掘機和1～2臺液壓鉆為主要設(shè)備組成一條生產(chǎn)線進行平行施工，流水作業(yè)。為創(chuàng)造更多的臨空面，降低炸藥單耗，同時綜合考慮到基坑施工道路布置和基坑交面要求，首先根據(jù)開挖分層厚度和道路情況適當部位進行先鋒槽開挖，然后以先鋒槽為臨空面向相鄰部位擴大開挖，形成挖裝作業(yè)需要的工作空間。4.6邊坡預(yù)裂爆破為減少對設(shè)計邊線外保留巖體的破壞、擾動，取得較為平整的設(shè)計邊坡，對基坑邊坡開挖采用設(shè)計邊線預(yù)裂爆破及臺階松動爆破相結(jié)合的施工方法。松動爆破臺階高度與其各區(qū)梯段爆破高度相同為5.0～8.0m。4.6.1鉆孔前測量放點為保證預(yù)裂邊線準確無誤，在鉆孔前由測量工程師利用精度高、速度快的“全站儀”根據(jù)爆破設(shè)計鉆孔間距將每一個預(yù)裂孔的開口點測出用噴漆標在孔口已清理干凈的巖面上，同時在前方4～6m的地方測出相對應(yīng)的方向點也用噴漆標在干凈的巖面上，并在對應(yīng)點上標上同一序號，同時在標記好的預(yù)裂孔開口點及方向點上壓上石塊或硬紙板，以避免前面預(yù)裂孔鉆孔時粉塵蓋住后面預(yù)裂孔開口點及方向點。放線完畢后，測量人員提交一份記錄有“序號、樁號、高程、孔深、傾角”的記錄表給施工技術(shù)人員，雙方再逐點檢查無誤后，現(xiàn)場施工技術(shù)人員依據(jù)鉆爆設(shè)計負責(zé)進行鉆孔作業(yè)。4.6.2鉆孔鉆孔之前，施工技術(shù)人員首先根據(jù)當前孔所需深度在鉆桿上作好標記，同時給鉆機操作手作一些必要的交底工作，以便能很好的配合工作。交底完成后，技術(shù)人員先將一個帶有垂球的三腳架架于所鉆孔的對應(yīng)方向點上，垂球?qū)史较螯c，然后鉆機鉆頭對好開口點不動，依靠三腳架垂球線和地質(zhì)羅盤觀察鉆桿方向和角度，同時指揮鉆機操作手調(diào)整鉆桿方向及角度，這樣反復(fù)觀測調(diào)整，直到確保調(diào)好后才開始鉆孔。一般剛開始鉆孔時，可能風(fēng)壓過大或鉆臂擺動而造成方向和角度的偏移，第一根鉆桿特別重要，孔口開好后還需校核三次，在鉆桿的0.5m、1.0m、2.0m處分別校核一次，以后每增加一根鉆桿分別校核一次傾角和方向角。當鉆孔至設(shè)計深度時停止鉆孔。邊提升鉆桿邊吹風(fēng)，鉆桿上下往復(fù)運動吹出孔內(nèi)粉塵，確保不再有灰塵吹出時才能提出鉆桿；然后用帶有垂球的皮尺測量孔深，當孔深不夠時，則需要重新加深，只有當深度達到要求時，用柔軟材料物堵緊孔口，方可進行下一個孔的鉆孔作業(yè)。4.6.3裝藥結(jié)構(gòu)及裝藥在裝藥之前需要對已經(jīng)造好的孔進行質(zhì)量檢查，主要包括孔的開口位置、深度等參數(shù)，合格后方可進行裝藥。為取得較為理想的不偶合系數(shù)及更加均勻的分布炸藥，預(yù)裂孔采用φ32mm或φ25mm乳化炸藥，按設(shè)計線裝藥密度連同導(dǎo)爆索一起用膠布或玻璃絲繩均勻的綁扎在竹片上。為了確保預(yù)留基巖的完整性，保證藥卷放在預(yù)裂孔中間，竹片寬度應(yīng)保證至少3cm，且比較平順。為了克服炮孔底部巖石的夾制作用，確保預(yù)裂縫到底，預(yù)裂孔底部藥量適當加大，在底部1.0m范圍內(nèi)增加到設(shè)計線裝藥量的4倍，即若干節(jié)φ32mm藥卷并排連續(xù)綁在竹片底部。當藥串按要求綁扎好后，慢慢送入孔中，送入時確保竹片靠向保留巖面一側(cè)。如果裝藥時不小心有個別石渣掉入孔內(nèi)，使預(yù)裂孔深度變淺，應(yīng)將頂部多余藥卷取下，適當增加底部藥量，以保證堵塞長度和預(yù)裂孔設(shè)計線裝藥密度。當藥串裝好后，立即進行孔口堵塞。首先采用干草或其他柔性材料挽成一個球狀塞（球塞的大小以能用炮棍用力塞緊孔內(nèi)為標準）用炮棍壓入孔口下約1.5m位置，然后再填入黃土或細炮灰，以避免孔口堵塞時黃土或炮灰掉入孔內(nèi)底部，使填塞段以下形成空氣層，保證預(yù)裂爆破的不偶合系數(shù)達到設(shè)計要求。4.6.4起爆網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接及爆破為保證預(yù)裂孔同時起爆，形成良好的預(yù)裂壁面，預(yù)裂爆破采用導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路。同時為控制單響藥量不超過20kg，將導(dǎo)爆索干線切斷，中間接2發(fā)MS2非電雷管進行毫秒延時。為保證預(yù)裂爆破的效果，預(yù)裂爆破比相鄰梯段爆破早75~100ms起爆。當起爆網(wǎng)路聯(lián)接完畢檢查無誤后即可在規(guī)定爆破時間內(nèi)對總網(wǎng)絡(luò)采用電雷管配起爆器起爆。4.6.5緩沖孔根據(jù)地質(zhì)資料及開挖施工經(jīng)驗知，為了避免主爆孔松動爆破對預(yù)留巖石的破壞，在預(yù)裂孔與鄰近的一排梯段爆破孔之間設(shè)緩沖孔。緩沖孔與預(yù)裂孔平行，在與預(yù)裂孔相鄰的梯段孔之后起爆，以爆開預(yù)裂孔和梯段孔之間的巖石，且不損壞預(yù)裂壁面。根據(jù)開挖施工經(jīng)驗，初擬緩沖孔距鄰近梯段孔距離w=b，緩沖孔距預(yù)裂面的距離s=(2/3)b（b為梯段爆破孔排距），孔距L=(1/2)a（為梯段爆破孔間距）。4.7溝槽開挖1、溝槽爆破采用小直徑炮孔進行分層爆破開挖，遵循先中間后兩邊的“V”型起爆方式，形成梯段爆破臨空面，再向兩側(cè)爆破擴挖。2、溝槽開挖爆破應(yīng)先沿槽壁進行預(yù)裂爆破，然后采用中、小藥卷和毫秒延期雷管進行分層爆破。溝槽兩側(cè)的預(yù)裂不得同時起爆，如果要求兩側(cè)的預(yù)裂爆破同時起爆，那么其中一側(cè)應(yīng)至少滯后另一側(cè)60~100ms。3、對于寬度小于4m的溝槽，采用手風(fēng)鉆機造孔，炮孔直徑為Φ42mm，炮孔深度不大于1.5m。4、對于較寬溝槽（寬度在4m以上），采用Φ50～70mm藥卷進行爆破，并應(yīng)盡量采用淺孔梯段爆破。4.8預(yù)留保護層開挖為保護建基面巖體的完整性，施工時臨近建基面巖石開挖采用預(yù)留2.0m厚保護層，保護層采用手風(fēng)鉆鉆水平孔底部預(yù)裂爆破結(jié)合水平松動爆破的建基面保護層開挖方法，毫秒微差爆破技術(shù)一次爆除建基面保護層。手風(fēng)鉆鉆孔孔徑為42mm，預(yù)裂藥卷直徑25mm，主爆孔藥卷直徑為32mm。對較為破碎的部位在建基面最后預(yù)留30mm的撬挖層。4.9地質(zhì)缺陷處理施工1、保護層開挖完成后，對于粘土巖類夾層及其它軟弱夾層、破碎巖石基礎(chǔ)和斷層、裂隙按照設(shè)計及監(jiān)理要求采用人工撬挖刻槽法處理，深度、寬度由監(jiān)理人現(xiàn)場確定，并在8小時之內(nèi)用混凝土進行回填，以形成臨時保護層，防止風(fēng)化。2、置換開挖前，均應(yīng)對開挖范圍以外的建基面進行錨固處理，以避免對建基面巖體造成新的松馳破壞，梯段置換開挖結(jié)束并完成支護后方能進行下一梯段的開挖。3、地質(zhì)缺陷置換明挖的周邊采用預(yù)裂爆破，根據(jù)開挖范圍和開挖高差大小，確定梯段高度，一般情況下應(yīng)采用淺孔梯段爆破。預(yù)裂孔單響藥量不大于20kg，爆破孔單響藥量不大于30kg。4、地質(zhì)缺陷處理開挖出渣根據(jù)開挖范圍及深度采用不同挖裝方法，對范圍大深度較小能滿足道路布置要求的采用反鏟挖裝；對范圍小深度較大的部位采用長臂反鏟挖裝。4.10控制爆破區(qū)開挖本標1#、2#泄洪閘基礎(chǔ)石方開挖時，明渠已投入使用，緊鄰2#泄洪閘的排污閘段混凝土已澆筑至615.00m高程，泄洪閘基礎(chǔ)石方開挖爆破產(chǎn)生的爆破振動、飛石、空氣沖擊波都會對明渠混凝土產(chǎn)生危害，其中爆破振動危害最大。為確保明渠混凝土的安全，泄洪閘基礎(chǔ)石方開挖必須進行控制爆破。4.10.1確定控制爆破振動標準：根據(jù)招標文件要求，質(zhì)點安全振速見表4-1。表4-1質(zhì)點安全振動速度表單位：cm/s項目齡期（d）0～33～77～28>28混凝土1.5～2.02.0～3.03.0～5.05.0～8.0壩基灌漿11.52～2.5錨索、錨桿11.55～7根據(jù)現(xiàn)場施工情況，明渠混凝土澆筑施工已經(jīng)遠遠超過混凝土的設(shè)計齡期，混凝土安全振速標準選取為7cm/s進行控制。4.10.2控制爆破區(qū)域范圍為避免泄洪閘基礎(chǔ)開挖爆破施工影響明渠混凝土左導(dǎo)墻，分層爆破施工前，應(yīng)先按施工分層進行預(yù)裂施工，在0-17樁號處施工減振縫，減少預(yù)裂縫外側(cè)開挖爆破產(chǎn)生的振動危害，同時預(yù)裂爆破本身產(chǎn)生的振動不能對明渠左側(cè)導(dǎo)墻混凝土產(chǎn)生危害。根據(jù)本標段巖石情況及爆破開挖的施工經(jīng)驗，預(yù)裂爆破的線裝藥密度小于300g/m。按每5孔一響進行預(yù)裂爆破設(shè)計，根據(jù)開挖施工分層8m，預(yù)裂爆破最大單響藥量為12kg。按薩道夫斯基公式，計算最大單響藥量下的安全距離。R=Q1/3×（K/V）1/α公式中的K、α值是與爆破場地和地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)，需通過現(xiàn)場的小型爆破試驗來確定，本標段主要玄武巖，屬于硬質(zhì)巖石，暫定K＝130，α＝1.4。通過計算可知，減振預(yù)留最大單響為12kg，對應(yīng)的安全距離為16.7m，即減振預(yù)裂與明渠左側(cè)導(dǎo)墻混凝土距離應(yīng)控制在16.7m之外，考慮一定的安全系數(shù)，取17m，即在泄洪閘0-17樁處設(shè)置減振預(yù)裂縫一道。預(yù)裂減振縫以外開挖爆破，考慮形成的預(yù)裂縫能削減振動強度48.2%~70.8%，0-17m（泄洪閘基礎(chǔ)開挖區(qū)）振動控制標準為7cm/s÷（1－50%）=14cm/s，距離按照17m計算，最大單響藥量54.2kg。根據(jù)開挖分區(qū)情況，預(yù)裂減振縫至泄洪閘0～90m之間的開挖爆破最大單響控制在50kg可滿足施工要求。預(yù)裂減振縫至明渠左導(dǎo)墻范圍內(nèi)擬采用手風(fēng)鉆分層小梯段爆破開挖以盡量降低單響藥量。預(yù)裂減振縫的布置及控制爆破區(qū)施工規(guī)劃見圖ZTB-SG-2011-002-KW-03-05。4.10.3控制爆破區(qū)內(nèi)的開挖預(yù)裂減振縫至泄洪閘0～90m之間開挖分層高度同常規(guī)爆破區(qū)一致，基本上按照8m一層進行開挖；其開挖采用液壓鉆造孔，孔徑為76mm，藥卷直徑為50mm，2#巖石乳化炸藥，采用非電毫秒微差起爆網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在爆破過程中重點為嚴格控制最大單響藥量為50kg，爆破方向朝向左岸或上下游。對于靠近被保護建筑物的部分，擬采用手風(fēng)鉆小梯段爆破開挖，以便將爆破地震波盡量轉(zhuǎn)換為高頻面波的形式，以減小對建筑物的損害。各分層爆破區(qū)按薩道夫斯基公式分別計算最大單響藥量：靠近明渠左導(dǎo)墻10～17m范圍的石方開挖層高為3m，最大單響藥量控制為2~15Kg；靠近明渠左導(dǎo)墻10m范圍內(nèi)的石方已在明渠標開挖完成。4.10.4控制爆破振動保證措施為控制爆破振動采取以下措施：1、建立以總工程師為首的領(lǐng)導(dǎo)小組，專業(yè)技術(shù)人員組成的技術(shù)小組，編制施工程序和專門的作業(yè)指導(dǎo)書。2、控制爆破區(qū)正式開挖前，在非控制區(qū)進行模擬試驗，進行監(jiān)測，對成果進行分析，以便調(diào)整施工參數(shù)。3、每次爆破實施前，編制詳細的爆破設(shè)計，經(jīng)總工程師簽字后，報監(jiān)理工程師審批，鉆孔、裝藥、聯(lián)網(wǎng)過程質(zhì)檢人員全程旁站復(fù)查，確保設(shè)計和施工保持一致。4、與各參建單位建立保持良好的聯(lián)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)，減小施工相互干擾，確保鉆爆按計劃時間進行。5、控制爆破區(qū)開挖爆破起爆與基坑其它爆區(qū)的爆破起爆應(yīng)分別進行，或有明顯間隔，從而保證振動監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確。6、爆破作業(yè)的臨空面均應(yīng)朝向左岸或上下游方向，爆破前詳細檢查前排抵抗線，必要時加密布孔，避免產(chǎn)生大量的飛石和爆破振動。4.10.5控制爆破飛石措施為減小飛石應(yīng)采取以下措施：1、堵塞長度不小于最小抵抗線，采用良好的堵塞材料，合理布孔，合理的起爆順序，以避免夾制而沖孔，為防止沖孔攜帶飛石，應(yīng)將孔口的浮石清除。2、找出軟弱帶和空隙，采取間隔裝藥或弱裝藥的方法，尤其是對第一排孔，有空隙和軟弱帶的部位，嚴禁使用散裝炸藥。3、手風(fēng)鉆小梯段爆破前，在每層爆破分層線以下采用土石回填的方式，在明渠左側(cè)導(dǎo)墻外底部形成渣墻一道，對其進行被動防護。4、對爆區(qū)采取壓網(wǎng)式爆破，主要利用廢舊皮帶、爆破防護網(wǎng)、蛇皮袋裝土等之類進行覆蓋，以減少爆破飛石。5、嚴格按設(shè)計抵抗線施工，改變裝藥結(jié)構(gòu)，減少集中裝藥，鄰近明渠導(dǎo)墻的爆破方向嚴格控制，禁止朝向明渠起爆。6、采用毫秒微差爆破技術(shù)，合理設(shè)計起爆次序與間隔時間來減少飛石。4.10.6控制爆破空氣沖擊波措施為控制爆破空氣沖擊波采取以下措施：1、減少使用導(dǎo)爆索起爆，不使用裸露藥包進行大石解小。2、爆破設(shè)計中間隔孔起爆延時時間不要太長，避免“帶炮”將個別炮孔的抵抗線變小。4.11鉆爆設(shè)計根據(jù)已有地質(zhì)資料及現(xiàn)場實際考察結(jié)果，結(jié)合以往的開挖施工經(jīng)驗，依據(jù)《水電水利工程爆破施工技術(shù)規(guī)范》相關(guān)公式計算初擬爆破參數(shù)。在施工過程中，進行生產(chǎn)性爆破試驗，根據(jù)現(xiàn)場實際情況逐步優(yōu)化爆破參數(shù)。4.11.1梯段爆破基坑大面積石方開挖采用自上而下分層開挖，先從基坑3#機位置附近開先鋒槽創(chuàng)造臨空面，以大孔距、小排距的布孔方法，提高爆破效率；梯段爆破主要以排間微差為主，距建基面30m以外單響藥量不大于250kg，30m～15m不大于150kg，15m以內(nèi)不大于75kg，建基面預(yù)裂孔最大單響藥量不大于20kg；并滿足質(zhì)點振動速度的要求；初擬鉆爆參數(shù)見表4-2。表4-2梯段爆破參數(shù)表鉆孔機械孔徑(mm)梯段(m)孔距(m)排距(m)藥卷直徑(mm)單耗(kg/m3)起爆方式液壓鉆機Ф76~Ф895~82.0~3.02.0~2.5Ф50~Ф700.4~0.55排間微差4.11.2邊坡光面爆破或預(yù)裂爆破永久邊坡采用預(yù)裂（或光面）爆破和主爆孔一同爆破的一次成型技術(shù)，同時在主爆孔與光爆孔之間布1~2排緩沖孔，其孔距、排距及裝藥量較前排梯段爆破孔減少1/2~1/3，預(yù)裂（或光面）爆破分段藥量控制在20kg以內(nèi)，擬采用鉆爆參數(shù)見表4-3。表4-3邊坡光面爆破或預(yù)裂爆破參數(shù)表參數(shù)類別鉆孔機械孔徑(mm)孔距(m)線裝藥量（g/m）裝藥結(jié)構(gòu)起爆方式藥卷直徑（mm）預(yù)裂孔或光面孔100BФ890.8~1.0280～350間隔分段起爆Ф32緩沖孔液壓鉆Ф891.5~2.0間隔孔間微差Ф504.11.3保護層爆破保護層開挖采用手風(fēng)鉆鉆水平孔毫秒微差起爆一次爆除開挖。初擬鉆爆參數(shù)見表4-4。表4-4水平預(yù)裂保護層開挖鉆爆參數(shù)鉆孔機械類別孔徑（mm）鉆孔深度（m）孔距（m）排距(m)藥卷直徑（mm）線裝藥密度(g/m)炸藥單耗(kg/m3)TY-28手風(fēng)鉆主爆孔Ф423.01.20.9Ф320.45~0.55預(yù)裂孔Ф423.00.5Ф25150～2504.11.4控制爆破區(qū)手風(fēng)鉆小梯段爆破為確保已澆筑完成的明渠混凝土安全，在預(yù)裂減振縫以內(nèi)靠近被保護建筑物的部分，采用液壓鉆或手風(fēng)鉆分層小梯段爆破開挖，各分層爆破區(qū)按薩道夫斯基公式分別計算最大單響藥量，確保被保護建筑物質(zhì)點震動速度滿足要求。初擬鉆爆參數(shù)見表4-5。表4-5控制爆破區(qū)手風(fēng)鉆小梯段鉆爆參數(shù)鉆孔機械梯段高度（m）孔徑（mm）鉆孔深度（m）孔距（m）排距(m)藥卷直徑（mm）炸藥單耗(kg/m3)手風(fēng)鉆1Ф3810.80.6Ф250.45~0.55手風(fēng)鉆3Ф3831.21.0Ф250.45~0.55各部位鉆爆設(shè)計見圖ZTB-SG-2011-002-KW-04-06~09。4.12清基交面保護層開挖完畢后，對于建基面巖體較為破碎的部分預(yù)留30cm撬挖層、裂隙發(fā)育部位巖石采用人工撬挖清理干凈，巖石尖角采用人工鑿成鈍角或圓化。用高壓風(fēng)槍將基巖面清洗干凈，滿足交面要求。若巖石存在遇水易軟化崩解、具弱膨脹潛勢等特性，施工中需根據(jù)砼澆筑安排合理的編排清基交面工期，并對基巖面進行適當保護。4.13爆破安全控制措施4.13.1爆破器材選用根據(jù)基坑開挖巖石裂隙水較多的特點，爆破材料選用2#巖石乳化炸藥；主爆孔起爆材料選用毫秒塑料非電雷管；預(yù)裂和光爆孔起爆材料選用導(dǎo)爆索；總網(wǎng)絡(luò)采用電雷管配起爆器引爆。4.13.2主要技術(shù)措施1、梯段爆破采用非電毫秒微差網(wǎng)絡(luò)爆破技術(shù)，控制爆破規(guī)模。施工前期，結(jié)合施工生產(chǎn)進行爆破試驗，通過爆破試驗對爆破孔網(wǎng)參數(shù)、起爆網(wǎng)絡(luò)、單耗藥量等鉆爆參數(shù)進一步優(yōu)化，確定最佳鉆爆參數(shù)。2、將爆破試驗和安全監(jiān)測相結(jié)合，獲得爆破質(zhì)點振速衰減規(guī)律公式，以建筑物安全質(zhì)點振速控制爆破單響藥量，通過調(diào)整爆破網(wǎng)絡(luò)連接，控制爆破規(guī)模，保護周邊建筑物免受爆震破壞。3、邊坡采用預(yù)裂或光爆一次成型技術(shù)，預(yù)裂或光爆孔經(jīng)科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)連接同主爆孔一起爆破，既能保證邊坡成型質(zhì)量，同時也能提高生產(chǎn)效率，加快施工進度。4、保護層開挖采用手風(fēng)鉆鉆水平孔逐層鉆孔裝藥，毫秒微差起爆，巖體破碎部位預(yù)留30cm厚撬挖層的方法，確保建基面巖體不受破壞。同時，在保護層開挖前，采用手風(fēng)鉆鉆水平孔底部預(yù)裂爆破結(jié)合水平松動爆破的建基面保護層開挖方法，在梯段爆破部位進行爆破試驗，若能滿足規(guī)范和設(shè)計要求，在監(jiān)理工程師同意的情況下，采用以上方法進行保護層開挖，以確保水平建基面巖體開挖質(zhì)量和成型質(zhì)量。5、控制爆破區(qū)開挖，采用預(yù)裂縫進行爆破減振，控制爆破區(qū)減振縫以左，按照設(shè)計要求嚴格控制單響藥量，減振縫與被保護建筑物之間巖石開挖爆破，采用分層小梯段爆破開挖，將爆破地震波盡量轉(zhuǎn)換為高頻面波的形式，以減小對建筑物的損害。各分層爆破區(qū)按薩道夫斯基公式分別計算最大單響藥量，確保明渠混凝土的安全。4.13.3爆破飛石控制：（1）在組織施工時盡量加大爆破區(qū)和混凝土澆筑區(qū)的安全距離，盡可能避免爆破震動和飛石對新澆混凝土的影響。（2）控制爆破方向、加強孔口堵塞；為減少飛石對明渠混凝土的破壞，爆破方向朝向左岸；并增加炮孔孔口堵塞長度，保證堵塞質(zhì)量。在爆破控制效果不理想的情況下，考慮引進新型炮孔堵塞材料。5開挖期基坑排水5.1排水標準開挖期基坑排水主要包括降雨、圍堰滲水、施工用水三大類，計算中暴雨和施工廢水不疊加，其各類排水標準如下：基坑經(jīng)常性排水主要包括圍堰和基坑的滲水、降雨匯水、地層含水以及施工廢水等組成。基坑滲水主要由圍堰堰體滲水及堰基滲水組成。由于堰體防滲墻形式為混凝土防滲墻，透水性很小，故基坑滲水主要由堰基滲水構(gòu)成的。5.1.1基坑滲水二期導(dǎo)流標準為二十年一遇洪水，對應(yīng)的上游水位為611.46m，下游水位為598.01m。上下游水位均超過了防滲墻頂部高程，由于土工膜的滲透系數(shù)k＜10-11cm/s，在其接縫及岸邊接頭部位結(jié)合良好的情況下，其滲透量理論上可忽略不計，但考慮到土工膜搭質(zhì)量和其他一些不可避免的施工因素影響，在計算時土工膜的滲透系數(shù)仍取k=1×10-6cm/s計算其滲流量。經(jīng)常性排水圍堰滲流量滲透部位滲透系數(shù)堰前水位防滲墻底部高程滲流斷面面積滲流量上游圍堰1×10-6cm/s612m562m8630m20.31m3/h下游圍堰1×10-6cm/s598.01m547m11245m20.41m3/h上游圍堰繞滲5×10-5cm/s612m562m1000m21.8m3/h下游圍堰繞滲5×10-5cm/s598.01m547m1020m21.84m3/h5.1.2降雨匯水根據(jù)氣象資料顯示的洪水季節(jié)暴雨時段最大日降雨量為157.4mm，根據(jù)集雨面積（A=102000m2）計算得出暴雨時段的排水強度為669m3/h。5.1.3施工廢水本工程的施工廢水主要由混凝土施工養(yǎng)護、基礎(chǔ)灌漿等產(chǎn)生，開挖施工廢水量極小可不考慮。二期基坑經(jīng)常性排水的強度為Q=0.31+0.41+1.8+1.84+669=673.36m3/h。5.2水泵選型根據(jù)初期排水時所提及的將滲流量乘以1.2倍的擴大系數(shù)，得出圍堰滲流量Q=673.36×1.2=808.1m3/h?？紤]二期基坑經(jīng)常性排水采用排水管和集中固定式泵站排水，在不影響施工正常進行的前提下考慮在基坑內(nèi)上下游圍堰處各設(shè)置一個主泵坑，上下游門機軌道墻內(nèi)各設(shè)置一個倒水泵坑。在滿足排水強度的前提下，綜合選擇經(jīng)濟型水泵配置?？紤]在二期基坑上下游圍堰內(nèi)側(cè)共布置2臺10sh-9（單臺485m3/h，揚程39m，功率75kw，進出口管徑250mm）水泵；總排水強度為970m3/h。5.3.排水方案基坑排水以不影響基坑開挖和運輸工作為原則，岸坡來水，按照“高水高走”的原則，采取截水溝等有效措施，截斷基坑周邊地表和山體水源，使其沿道路排水溝排出二期基坑。本工程中基坑開挖深度不一，底部不在同一高程，采用層層截流、分級抽水的辦法，在不同高程上布置截水溝、集水井和水泵站，進行分級抽水。排水溝布置：進行基坑開挖時，根據(jù)開挖的分層高度，于開挖處坡腳層層領(lǐng)先設(shè)置排水溝，將水引至上下游二級泵站（上游EL：584m、下游EL:570m）。二級泵站的布置是在基坑初期排水過程中，在不影響基坑開挖道路布置的前提下，視圍堰內(nèi)側(cè)滲漏集中部位，在上下游圍堰坡腳適合的位置各布置一座固定泵站。用素混凝土澆筑主泵坑四壁及底板，其下部開挖及混凝土施工的棄水用水泵倒水至二級泵站。隨著基坑的繼續(xù)開挖，將排水干溝布置在基坑中部，以利于兩側(cè)出土。一般情況下，上下游基坑內(nèi)各確定兩個主集水井位置，隨著基坑開挖工作的進展，逐層交替使用作業(yè)面集水井。每層開挖時先挖集水井和排水溝，使基坑滲水匯集到最低處，保證開挖在干地作業(yè)。將水泵移至新集水井內(nèi)，接好排水管后，用水泵由集水井導(dǎo)入二級泵站。當遇到滲漏集中、滲水量大時，根據(jù)具體情況酌情采用做臨時圍堰強排、打木樁、填塞黃豆、綿絮等堵漏材料，或采取回填混凝土、灌漿等措施。基坑排水布置見圖ZTB-SG-2011-002-KW-05-01~02。6雨季開挖施工措施1、本標段開挖經(jīng)過一個雨季，在開挖的同時，要進行截水溝及工作面排水溝、集水井的施工，保證雨季來臨前，排水系統(tǒng)暢通。2、排水溝內(nèi)的雜物和施工廢渣要定時清理，確保排水溝的暢通。3、對已造好的爆破孔及時進行封堵，防止雨水、泥沙進入孔內(nèi)。4、對于土質(zhì)邊坡，要按照設(shè)計圖紙要求及時完成支護施工和保護。5、全部采用移動空壓機，機動靈活，便于快速撤離。6、給所有現(xiàn)場作業(yè)的員工配發(fā)雨衣、雨鞋等雨季勞保防護用品。7施工進度計劃及強度分析7.1施工進度編制原則1、以滿足合同文件要求的開挖的各個節(jié)點工期為前提。2、在施工機械配置上，應(yīng)優(yōu)先選用設(shè)備先進、工作效率高、節(jié)能環(huán)保的新型開挖設(shè)備，滿足工程進度和強度的要求，同時保證施工資源的富裕量。3、在確保施工進度的同時，盡量均衡施工，提高機械設(shè)備利用率，減少資源投入。7.2施工進度安排基坑584.00m高程以上及一期子圍堰拆除，開挖時段為2011年12月21日~2012年4月5日；584.00m~576.00m高程土石方開挖，開挖時段為2012年4月6日~2012年5月7日；576.00m~568.00m高程土石方開挖，開挖時段為2012年5月8日~2012年5月27日；568.00m~560.00m高程土石方開挖，開挖時段為2012年5月28日~2012年6月11日；560.00m~552.00m高程土石方開挖，開挖時段為2012年6月12日~2012年6月26日；552.00m~544.00m高程土石方開挖，開挖時段為2012年6月27日~2012年7月11日；544.00m~540.00m高程土石方開挖，開挖時段為2012年7月7日~2012年7月21日；根據(jù)該施工進度計劃安排，每月開挖土石方工程量見表7-1：表7-1土石方開挖分月強度工程量表m3/月項目2月3月4月5月6月7月合計土方開挖243183753111499013381815783221824490313石方開挖84270147878513380452059229011293811371709土石方合計1085881854096283705858773868435120519462927.3施工進度保證措施1、合理進行施工布置和資源配置，優(yōu)化施工方案，加快施工進度。2、按施工高峰強度進行資源配置，以滿足開挖施工進度需要，配置高效靈活的施工機械，并做好設(shè)備的維修、保養(yǎng)，保證設(shè)備的良好出勤率。3、施工道路緊跟工作面，并保持順暢、平整，提高通行能力。同時做好開挖區(qū)抽排水工作，保證施工正常進行。4、充分利用開挖施工場地特點多布工作面，進行多臺階循環(huán)作業(yè)，提高開挖強度，高峰時段經(jīng)常保證有6~7個工作區(qū)流水作業(yè)，保證月強度要求。5、加強機械操作人員技能培訓(xùn)，持證上崗，充分發(fā)揮機械效率并保證施工安全。6、進場后積極組織進行爆破試驗，以便爆破試驗成果早日應(yīng)用，加快控制爆破開挖的施工進度。7、強化管理，精心組織、科學(xué)施工，建立高效運行的管理體系，加強現(xiàn)場施工管理。8、開挖施工中，靠近砼澆部位，石方開挖應(yīng)進行控制性爆破，確保質(zhì)點振動速度在規(guī)范范圍內(nèi)，并加強飛石防護工作，確保施工安全的同時也是確保了施工進度。7.4施工強度分析根據(jù)招標文件節(jié)點工期要求，對開挖施工進度進行了詳細的編排：2012年4月6日正式進入大規(guī)模開挖期，石方開挖高峰期發(fā)生在2012年6月份，強度為15.78萬m3；土石方疊加開挖高峰期發(fā)生在2012年4月份，強度為62.84萬m3。7.5主要施工機械設(shè)備配置及分析7.5.1鉆孔設(shè)備強度計算依據(jù)本標開挖施工特點，開挖鉆孔設(shè)備主要選用100B鉆機、ROC-D7-11型液壓鉆機和TY28氣腿式手風(fēng)鉆進行。100B潛孔鉆機主要用于邊坡預(yù)裂和自行式鉆機無法就位的部位鉆孔，現(xiàn)場施工時根據(jù)實際情況進行調(diào)整。爆破孔間排距基本參數(shù)為3×2.5m（Φ90mm孔徑）預(yù)裂孔間距為0.8m。7.5.1.1爆破孔計劃石方開挖最高月強度15.78萬m3，出現(xiàn)在2012年6月份。每月按25天計算，每班需挖量為：157832÷25÷2=3156.64m3/臺班。根據(jù)鉆機性能以及鉆機的造孔參數(shù)分析，ROCD7液壓鉆機鉆孔每延米爆破方量按7.5m3計算，每班液壓鉆機鉆孔米數(shù)為140m，爆破方量為1050m3。手風(fēng)鉆鉆孔每延米爆破方量按1.2m3計算，每班鉆孔米數(shù)為30m，爆破方量為36m3。本工程計劃投入的鉆機鉆孔能力為：3臺ROCD7鉆機班鉆孔能力為：3×1050=3015m3/臺班；35部手風(fēng)鉆的鉆孔能力為：35×36=1260m3/臺班；所配置鉆孔設(shè)備的生產(chǎn)能力為4275m3/班，綜合考慮機械利用率按90%計算，實際班鉆孔能力為4275×0.90=3847.5m3/班，大于3156.64m3/臺班，可滿足鉆孔要求。7.5.1.2預(yù)裂孔計劃根據(jù)本標開挖體型特點，為了提高設(shè)備的利用率和充分發(fā)揮設(shè)備效能，基坑邊坡預(yù)裂采用100B鉆機和液壓鉆機進行鉆孔。根據(jù)施工進度計劃安排，本工程邊坡預(yù)裂爆破強度最大月為2012年6月，月預(yù)裂爆破面積為3000m2；主要考慮采用100B潛孔鉆機鉆孔。邊坡預(yù)裂爆破孔間距均按0.8m考慮。邊坡預(yù)裂爆破每月按25天計算，每班邊坡預(yù)裂鉆孔量為：3000m2÷0.8m÷25天÷2班=75m/班。本工程計劃投入的鉆機鉆孔能力：4臺100B潛孔鉆機班鉆孔能力為：4×30=120m/臺班。綜合考慮機械利用率和完好率按90%考慮，100B鉆機水平預(yù)裂實際班鉆孔能力為120×0.90=108m/班，大于需鉆孔米數(shù)75m/班，可滿足鉆孔要求。7.5.2挖裝設(shè)備配備計算由于本標土石方挖裝高峰強度出現(xiàn)在2012年4月，其強度為62.84萬m3，其設(shè)備配置計劃為：7.5.2.1挖裝設(shè)備計劃本工程最大月挖裝量為62.84萬m3，每月運渣時間為25天，平均每班運渣量為：628370m3÷25天÷2班=12567.4m3/班。綜合考慮挖裝設(shè)備的以下幾個因素：——工作面的個數(shù)；——挖裝設(shè)備的幾何容量；——每分鐘挖掘次數(shù)；——掌子面厚度與運至自卸汽車的旋轉(zhuǎn)角大?。弧峡伤上禂?shù)；——鏟斗充滿系數(shù)；——在掌子面內(nèi)移動影響系數(shù)；——工作時間利用系統(tǒng)。取以上因素的中等偏上水平。在高峰出渣強度中，土方量為51.34萬m3，石方量為11.5萬m3，按照每1m3斗容的月土方挖裝量為2.5萬m3，石方挖裝量為1.6萬m3的挖裝能力計算，需要配置的挖裝設(shè)備能力為27.72m3，考慮機械完好率為90%，實際配置的挖裝設(shè)備能力為30.8m3。為此擬配置的挖裝設(shè)備為：CAT365液壓反鏟（斗容3.8m3）1臺、日立850液壓反鏟（斗容4.2m3）1臺、CAT336液壓反鏟（斗容1.8m3）5臺、日立360液壓反鏟（斗容1.6m3）4臺、CAT330D液壓反鏟（斗容1.4m3）1臺，ZL50裝載機（斗容3.0m3）2臺，14臺挖裝設(shè)備的總斗容為30.8m3，可以滿足需要。7.5.2.2運輸設(shè)備強度計算本工程高峰月出渣強度為62.84萬m3，按照每月25天，每天20小時的出渣時間計算，高峰小時出渣強度為：628370÷25÷20=1256.7m3/h。挖裝設(shè)備每車裝卸車時間平均8分鐘；自卸汽車的平均行駛速度20km/小時；運距按平均3.5km計算，每小時1輛自卸汽車拉運次數(shù)為=60/（7/20*60+8）=2.07趟。15t自卸汽車裝渣容量（自然方）：6m3；20t自卸汽車裝渣容量（自然方）：8