第7章土石方施工

五指山道知水电站工程（合同编号：）施工组织设计第7章7-1第7章土石方开挖工程7.1工程概况7.1.1工程地质条件坝址处河流流向近东西向，洪水期河床宽约102m。两岸坡均较陡，浅层由冲洪积的漂石、卵石与花岗岩残坡积土混杂而成，局部见基岩出露。在河流底多由冲洪积的漂石、卵石及砾砂所覆盖，坝址左肩、河床中有花岗岩出露。河谷断面呈“U”型，坝址处河床最低底高程约205.2m，两岸低丘高程约300m。库岸地质条件稳定，库区不存在永久性渗漏问题。河床为冲洪积砂砾石覆盖。一般厚度1.5m～2m，局部变化较大。7.1.2主要工程量本标段的土石方明挖工程量见图表7-1。图表7-1土石方调配土石方明挖工程量表项目编号项目名称单位工程量土方石方填渣1厂房工程m34443233732832压力引水管道m3693967451713一期闸坝工程m31143120045924二期闸坝工程m31000126466995厂区、管理区工程m31203427883合计47873m3147285517276287.2开挖特点通过现场踏勘和研究分析，本工程开挖施工主要如下几个特点：1、坝址左岸与铁路建筑物相邻，爆破安全要求极高；2、厂房开挖深度较大，最大深度约6.5m，闸坝及挡水坝基础开挖高度较小；3、坝址处交通较为便利，仅需在左右岸布置下基坑施工道路。7.3主要开挖项目控制五指山道知水电站工程（合同编号：）施工组织设计第7章7-2根据施工总体进度安排，本工程主要开挖施工项目工期控制如下：1、2010年1月31日前完成一期围堰填筑。2、2005年2月10日前完成发电厂房的基础开挖。3、2010年3月15日完成一期围堰内闸坝段的基础开挖。4、2010年4月30日前完成压力引水管道的的土石方开挖。5、2010年6月30日前完成厂房内侧的石碴夯填。6、2010年7月11日压力引水管道侧的石碴回填。7、2010年7月20日尾水水渠的土石方开挖。8、2010年7月30日二期围堰修筑完成。9、2010年8月20日前完成二期围堰内闸坝段的基础开挖。10、2010年11月20日进行二期围堰拆除。7.4开挖方案根据五指山道知水电站工程开挖施工的特点，采用以下开挖方案。7.4.1工作安排考虑到开挖强度和工作面布置情况，每天实行两班制作业，每班工作8小时，爆破时间初定在中12:00和下午17:00。左岸开挖爆破受左岸铁路影响，爆破时间要与公路有关部门协商，来确定具体爆破时间。7.4.2开挖机械土方和砂砾料开挖采用PC200、ZL350装载机直接挖装，8t自卸汽车运输至指定位置，ZL350平整。石方开挖钻孔以手风钻钻孔为主方式进行，出碴采用1台PC200反铲挖掘机配2辆8t自卸汽车。7.4.3施工道路左右岸下基坑道路路面宽度按5～7m设计，最大坡度控制在8%以内，泥结石路面。7.4.4弃碴本工程土石方总开挖量22222m3，一期开挖16736m3，填筑：13036m3；二期开挖5486m3，填筑：14582m3。一期开挖弃碴主要用于：一期上下游围堰填筑石碴；五指山道知水电站工程（合同编号：）施工组织设计第7章7-3厂区回填；开挖砾石利用；其余石碴弃到上游业主指定弃碴场。二期开挖石碴主要用于：二期上下游围堰填筑；右岸上游业主指定弃碴场。河床拓宽开挖可利用砂砾石加工成砼骨料；废碴弃到业主指定上游弃碴场。7.4.5爆破方案边坡开挖采用预裂或光面爆破控制。基坑开挖前首先进行先锋槽开挖，形成爆破自由面，然后进行毫秒微差梯段控制爆破。水平建基面和坡度较缓的边坡须预留1～1.5m的保护层，保护层开挖应在该单元基础开挖工作结束后进行，保护层开挖采用手风钻造浅密孔、小药量非电导爆管雷管接力式微差控制爆破。设计坡度较陡和垂直台阶均进行预裂或光面爆破，以保护岩体不遭破坏。本工程左岸开挖与左岸铁路紧挨，控制爆破特别重要，主要控制爆破产生的飞石、震动、噪音、冲击波及粉尘等，以保证铁路、周围建筑物或构造物的安全。我单位在高砂电站、沙县电站以及照口电站等相类似的工程施工中已多次进行了类似的控制爆破，与铁路有关部门有着良好的合作关系，积累了丰富的施工经验。7.5施工布置7.5.1施工道路的布置本工程离海愉中线国道较近，对外交通十分方便，具备大型设备到达施工现场的运输条件。为满足本工程施工要求，除利用现有公路外，还将根据土石方开挖施工需要按不同时段、布置6条开挖临时施工道路，施工道路的布置情况见附图：MJJ-YK/H-102-开挖-01开挖施工道路平面布置图。（1）施工道路宽度不小于5～7.0m，泥结石路面，干砌石排水沟。（2）厂房下基坑路将进水渠和尾水渠开挖坡面上用石碴填筑一条7.0m宽道路，保持纵向坡度不超过8%，完成整个基坑开挖后，将临时道路按后退式予以清理。7.5.2施工供风、供水、供电石方明挖钻孔手风钻为主，手风钻供风采用1台10m3/min柴油移动式压风机，不设固定压风系统。五指山道知水电站工程（合同编号：）施工组织设计第7章7-4开挖施工用水主要有手风钻钻孔用水、降尘用水等组成，用水量不大，但需要一定的压力，开挖施工用水采用系统及直接抽送的联合供水方式，统一由生产水池或在工作面就近抽水供给。开挖的施工用电主要为开挖工作面的照明用电和生产辅助企业用电，用电量不大，施工用电由电站就近的施工变压器统一供给和布置。7.5.3生产辅助设施布置开挖生产辅助设施主要有机械维修车间、修钎厂等，详见附图：MJJ-YK/H-102-开挖-01施工总平面布置图的生产辅助设施布置区。火工品材料库及加工库布置在右岸上游700米的土料场内侧的山脚处，具体位置与当地有关部门协商确定布置位置。（或临时请水泥厂开采石料队伍、具备爆破条件队伍来完成石方开）7.6施工顺序土石方开挖严格遵循自上而下分层开挖的原则。进场后立即开始右岸河床基础清挖。同时右岸子堰开始修筑，子堰形成后，进行3#～8#坝段的坝基开挖和厂房基础开挖。二期开挖施工待2010年8月份转流后，进行左岸1#～3#坝段开挖（包括左岸重力坝段开挖）。具体施工顺序详见图表7-2。图表7-2开挖顺序图左岸重力坝开挖出碴1#～3#坝段开挖开挖验收施工准备测量放样一期坝段开挖3#～8#坝段开挖一期围堰基础清挖人害己出党清挖墙脚厂房开挖二期转流五指山道知水电站工程（合同编号：）施工组织设计第7章7-57.7施工程序施工程序详见图表7-3。图表7-3石方明挖程序图7.8石方明挖的爆破顺序石方明挖的爆破顺序见下图表7-4。图表7-4爆破程序图7.8.1钻爆作业1、炮孔放样：根据爆破设计的孔网参数，钻孔前对爆破区孔位进行放样。用红油漆作明显标记，并将孔深、孔斜等技术参数按相关质量标准，开出作业单，对操作人员进行技术交底。2、钻孔：按放样好的孔位和设计好的孔网参数进行钻孔。钻孔时要力求准确性，确保爆破时能达到预期爆破效果。3、装药：装药前应按孔网参数对炮孔进行验收，然后重新计算每孔装药量，根据计算结果进行装药。4、网络连接：网络按预先设计好进行连接，网络连接工作由熟练的炮工操作，确保网路通畅，爆破达到预期效果。5、爆破：爆破前必须做好警戒工作。爆破顺序为：预裂爆破→梯段爆破。预裂爆破应先完成或其它爆破孔一次爆破，但必须比其它爆破孔提前100ms起爆。7.8.2测量放样1、测量资料复查：为了便于对整个工程的总体布置和施工放样起整体宏观控钻孔炮孔放样装药品网络连接爆破出碴测量放样场地清理土方明挖石方明挖检查验收出碴道路施工五指山道知水电站工程（合同编号：）施工组织设计第7章7-6制作用，将对工程师提供的测量范围内的有关三角网点和水准点的基本数据，按《水利水电工程施工测量规范》（SL52-93）有关要求复测。2、平面施工控制测量：在测量资料复测的基础上，同时进行施工加密平面控制测量，加密的控制点选择在原有的勘测控制点及工程基础上的主要建筑为依据，均匀加密、埋点测设后经严格平差，符合规定后将结果汇报监理单位同意后即可作为施工基础上测量依据，以便于施工测量的顺利进行。3、高程控制：为保证工程的正常施工，在工程施工过程中按监理工程师提供的统一的高程系统，加密埋设一定数量的稳定水准点，所加密的水准点根据工程师提供的勘测阶段的水准点的完好情况与建筑物的远近均匀布设，以符合水准测量测定并经严格的加权平差、符合规范规定后作为施工时的水准控制，并在此基础上对构造物近旁的各个高程上布设临时水准点，以确保放样时只需设置一个测站即能将高程传递到建筑物上，作为细部测量的水准依据。开挖开始前和开挖结束后要做好原始地形的断面和竣工面的收方工作，并报监理工程师审批，同意后方可进行下一道工序的施工。7.8.3场地清理根据放样结果，对开挖区的建筑垃圾和无用料进行清理，弃至弃碴场固定位置，防止将不合格料用于围堰施工，造成围堰渗漏。7.8.4厂内道路施工临时施工道路路基若为土质路基直接用PC400挖掘机开挖并压实整平；石质路基则用手风钻钻孔爆破后，用推土机或挖掘机将路面平整压实整平；若为填筑路基则自料场或开挖点将石碴运至路基填筑段平整压实。7.8.5土方开挖土方开挖采用PC200挖掘机配8t自卸车自上而下分层分段开挖。严禁自下而上的开挖方式，开挖后的边坡不得出现倒坡现象。开挖过程必须做好排水工作。7.8.6石方开挖开挖的钻孔设备以手风钻为主，开挖自上而下由内到外分层、分段进行。7.8.7出碴五指山道知水电站工程（合同编号：）施工组织设计第7章7-7采用PC200挖掘机将石碴装到8t自卸车，运至业主指定弃碴场或用于围堰加高、加宽。若可用于厂区回填则按监理工程师的指示就近堆放作回填料。7.8.8检查验收单元工程基础开挖结束后进行检查验收。检查验收合格后，方可继续下一工序的施工。7.9土石方开挖方法7.9.1一期土石方开挖（1）右岸挡水坝段开挖进场后进行右岸坝肩EL216.00m以上开挖，开挖分层高度一般单层为1.5m左右。钻孔以手风钻为主进行开挖。开挖边坡采用预裂爆破，梯段爆破采用非电起爆网络。开挖弃碴主要用于一期上下游围堰填筑。（2）右岸厂房开挖围堰截流后通过修建临时道路下基坑进行基坑开挖，梯段开挖前，先进行先锋槽的开挖，先锋槽形成后进行梯段开挖。先锋槽的布置根据开挖的地形、地质等实际情况布置。先锋槽形成后，进行厂房梯段开挖，梯段高度2.0～3.5m，厂房开挖边坡采用预裂爆破，底部预留保护层开挖，厂房进出口1:3和1:4边坡预留1.0m～1.5m保护层，底部采用水平预裂或保护层开挖方式。石方开挖采用接力式微差梯段控制爆破，手风钻梯段高度为1.5～3m左右。爆破顺序严格按自上而下分层进行。梯段钻爆开挖及布孔情况见附图：MJJ-YK/H-102-开挖-03《梯段钻爆开挖及布孔示意图》。开挖石碴主要用于围堰填筑、厂区回填，多余石碴弃到右岸上游指定弃碴场。坝基可利用的砂砾料尽量多的利用，因此在进行坝基及河床拓宽时，对可利用砂砾料覆盖层开挖，尽量清理干净，运到储备料场，以备砂石料加工。（3）右岸溢流坝段开挖初拟先锋槽布置在桩号：坝右0+142～坝右0+162、坝上010～坝下0+020部位，先锋槽的开挖深度与分层开挖的1.5m高度一致。闸坝段因开挖高度较小，拟预留1.0～1.5m保护层，以上部分一次开挖完成。五指山道知水电站工程（合同编号：）施工组织设计第7章7-8围堰截流后，基坑首先进行6#翻板闸坝段开挖，沿上下游方向进行先锋槽开挖，为保护保留区岩体，水平建基面预留保护层开挖，保护层开挖严格按有关水工开挖规定开挖。上下游边坡和垂直台阶，沿设计边线采用预裂爆破。对右岸开挖弃碴场根据招标要求必须进行弃碴场规划，首先对右岸开挖的覆盖层及不能利用石碴进行分层开挖，弃到碴场，平整出一块场地，用于可利用砂砾料堆放，并做好边坡及排水等工作，防止砂砾料被污染。7.9.2二期土石方开挖二期左岸挡水坝段及左岸重力坝开挖同右岸开挖。对于左岸开挖主要难题是与公路相邻，爆破施工对铁路运行安全是关键问题，因此除了爆破时间要与铁路部门协调外，还要采取以下措施：1、左岸重力坝段边坡开挖须采用先预裂再梯段开挖方法。2、边坡开挖分层高度尽量小。且对边坡要进行边开挖边支护的开挖