心墙开挖方案

心墙开挖专项方案一、工程概况：大坝全长303m，桩号为坝0+000m~坝0+303m，为碾压式沥青混凝土心墙砂砾石坝。沥青混凝土心墙轴线位于坝轴线上游，距坝轴线垂直距离为3m，心墙两侧设3.0m宽的砂砾石过渡料。碾压式沥青混凝土心墙宽1.2--0.6m。心墙顶高程为1545m。心墙开挖处为覆盖层、强风化、弱风化组成。计划先施工右岸，工期为4个月。溢洪道边坡挖到1547高程，基槽石方开挖至坝0+150开始挖左岸心墙基槽，工期为3个月；截流后开始挖河床段，工期为1个月。心墙基座开挖时，基岩面法向开挖面内，岩石层按1:0.5的边坡进行开挖，每10m高设一级马道。桩号0+086.04-0+113.96段（卸荷段）沥青混凝土心墙砼基座为8.5m，其余部位心墙基座宽度在4~7m。桩号0+048.3-0+086.04段，心墙基座宽度由4m渐变至8.5m。桩号0+113.96--0+127.96段，心墙基座宽度由8.5m渐变至7m。岩体强风化层厚度3～5m，弱风化层厚12～15m。工程地质：1、左坝肩：基岩裸露，该段岸坡走向20~25°。按坡度可分上下两段。下段岸坡河床以上30m岸坡呈近陡立状，岸坡坡度70°~80°；上段岸坡呈高陡的上体，岸坡坡度35°~45°。基岩为华力西中期第二侵入次侵入岩体，岩性为黑云母花岗岩，块状构造，属坚硬岩，岩体强风化厚度3~5m,弱风化厚度12~17m。左坝肩节理、裂隙发育、发育4条断层，规模较小，破碎带0.02~0.1m，走向多与坝线大角度相交，对边坡稳定性影响不大。主要发育三组节理，产状为：①290°~295°NE＜76°~82°②20°~45°SE＜5°~15°③32°~45°NW＜54°~72°。左岸陡岸发育一组较大卸荷裂隙，沿节理10°~20°NW＜80°~85°发育。坝区左岸基岩透水率q≤5lu的界线埋深在基岩面以下15~25m,透水率q≤3lu的界线埋深在基岩以下30~45m.坝区基岩允许承载力值3.2Mpa。2、现代河床：坝址范围内河床覆盖层厚度6—8m,岩性为漂、卵砾石层，稍密~中密，稍湿~饱和，有较多蛮石，局部为夹中粗砂层。天然密度为2.1~2.32g/㎝³，渗透系数5.2×10-²~1.7×10﹣²cm/s,为强透水层，饱和直剪：φ=41.9°，允许水力比降0.1。下伏基岩岩性为灰色黑云母花岗岩，块状构造，属坚硬岩，弱风化层~新鲜基岩饱和抗压强度：63.1~75.1Mpa,抗剪强度：c=1.5Mpa、φ=35°，透水率小于3lu的界线为基岩埋深10—15m。3、右坝肩：岸坡山体基岩裸露，岸坡走向30°，坡度42°，局部为10~15m的高崖陡壁；坝肩以上为高陡边坡，坡度为36~40°。岸坡坡脚处为崩坡积碎石，成松散架空结构，建议清除。坝肩基岩为华力西中期二次侵入次黑云母花岗岩，细中粒自形粒状结构，块状构造。右岸坝肩发育的节理裂隙主要有四组，①290°~295°NE＜70°~75°;②20°~45°SE＜5°~15°;③295°~310°SW＜10°~20°、④320°~335°NE＜80°。发育断层2组5条，其中f10、f12、f14均为倾岸外援倾断层，产状40°~70°SE＜13°~16°，为裂隙破裂面挤压错动而成，对边坡稳定性有一定影响。岩体强风化层厚3~5m，弱风化层厚12~15m。弱风化层~新鲜基岩饱和单轴抗压强度：63.1~75.1Mpa，抗剪强度：c=1.5Mpa、φ=35°，坝基允许承载力值3.2Mpa。小于5lu基岩埋藏深度20~30m，透水率小于3lu基岩埋藏深度35~40m。二、施工布置与方法：2、1施工风、水、电、道路布置2、1、1施工道路、运输布置L7、L7-1路为开挖右岸心墙基座施工主要道路，坡度在12%--30%。L5、L6路为开挖左岸心墙主要施工道路，坡度在12%--18%。施工期间主要用20T自卸汽车或铰卡、装载机、挖掘机进行坡积物及石渣的拉运。2、1、2施工用水采用软管从河里泵送至作业面，由于高程较大，采用两级泵分离抽水。总扬程在120米左右。2、1、3施工用电从3号变压器接线点接至施工作业面，总长度在500米左右，根据用电量，采用18平方的电缆。2、1、4施工用风计划在右岸坝肩山坡上布置一座施工供风站，配1台17m3/min的空气压缩机。铺设一条φ100的钢管将风送至右岸各需风工作面，满足坝基施工供风要求。2、2施工规划（1）开挖规划：首先，按照设计图纸进行放样，对覆盖层以上坝肩已开挖部分的完善达标处理和坝肩处灌浆平洞的开挖施工，同时对左岸临时路及场内临时道路进行完善；然后进行坝基土石方明挖；最后进行爆破开挖至设计要求强、弱风化界线。（2）开挖方式：利用临时路L7上右坝肩，采用支架潜孔钻钻孔、人工装药、预裂爆破自上而下分层开挖施工，碴料大部分抛入河床，采用反铲挖掘机配合自卸汽车出碴必要时人工配合；②坝基土石方开挖自上而下分层开挖。覆盖层砂砾石开挖采用反铲挖掘机装渣，自卸汽车运输出渣；坝基风化层石方开挖采用手风钻钻爆开挖，采用手风钻密孔、小药量钻爆。建基面控制采用光面爆破或预裂爆破，斜面预裂孔采用潜孔钻钻孔，反铲挖掘机装渣,自卸汽车运输出渣。（3）开挖料规划：爆破石方料运至利用料场，作为坝体填筑料；弃料用作临时道路或运至指定弃料场。三、土石方明挖施工方法3、1开挖施工程序测量放线--清理坡积物--钻孔--爆破--清渣--支护3、2坝基、坝肩土石方开挖及心墙基座基础开挖方法（1）基坑土石方开挖包括：基坑砂砾石覆盖层开挖、强弱风化层石方爆破开挖。开挖遵循自上而下的原则施工，该部分施工在灌浆平洞完成后开始。（2）石方开挖采用手风钻钻孔、预留保护层(厚0.5m)一次爆破施工,基底保护层开挖采用浅孔、密孔、少药量爆破施工；基坑上下游边坡及覆盖层以下坝肩采用预裂爆破施工，预裂孔采用潜孔钻钻孔，人工装药爆破施工。（3）施工测量放样在每一开挖单元开挖前，进行边线及高程放样，并对现场施工人员进行交底。开挖施工过程中进行定期或不定期的检查，并做好边线标志。（4）测基岩面地形土方、砂卵料开挖结束后，进行基岩面地形测量，其成果作为竣工资料的一部分和土石方数量复核的依据。（5）开口线及炮孔放样在石方开挖前，根据基岩面的实际高程进行开口线及炮孔放样，除标记炮孔位置外，还应标出炮孔深度，并在工作面标出施工控制高程点，供施工调整炮孔位置时，确定炮孔深度，经检查无误后，对开挖施工人员进行交底。⑹钻孔采用手风钻钻孔，钻孔时应注意孔位的偏差不得超过规定值，钻孔的方向与爆破设计的规定保持一致，特别是预裂孔和主爆孔，要严格控制钻孔的方向。钻孔结束后，应检查孔位、深度、倾角是否符合设计要求，孔内有无塞孔，孔壁是否有掉块，以及孔内有无积水，如有发现孔位和孔深不符合设计要求时，应及时处理进行补孔或调整个别的装药量或装药结构。⑺装药及起爆采用人工装药，装药必须严格控制每孔装药量，并在装药过程中检查装药高度，如发现堵塞时，应及时处理；堵塞要按设计要求堵塞，严禁不堵塞而进行爆破，堵塞时不得采用石块或易燃物；起爆网络采用非电毫秒雷管，按梯级爆破的网路敷设，网路敷设前，必须事先对爆破器材检验，并应按设计要求进行，严格遵守《爆破安全规程》的有关规定，经检查确认起爆网路完好，具备安全起爆条件方准起爆。⑻安全检查起爆后，对爆破工作面进行检查，是否有盲炮、哑炮，是否有岩石松动，若发现问题及时处理。（9）石方开挖施工方法1、覆盖层开挖完成后，首先采用YT-28手风钻将出露的岩石顶面凸凹不平部位钻爆解平，大面清理平整后，采用潜孔钻、手风钻进行大面积造孔作业，选用排间微差松动爆破。石方开挖采用预留保护层（厚0.5m）一次爆破施工,基底保护层开挖采用浅孔、密孔、少药量爆破施工；基坑上下游边坡及覆盖层以下坝肩采用预裂爆破施工。坑槽孔洞断层处理槽挖及止水基座开挖：断层槽挖采取分段浅孔、小药量分层钻爆法开挖，周边轮廓光爆，采用手风钻造孔，非电毫秒雷管起爆，边坡上需搭架施工。止水基座开挖方法与断层开挖相同。2、爆破开挖按SDJ211-83,《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》第三章进行。3、所用主体建筑物的建基面，均应检查验收，当确认符合要求，签发合格证后方可浇筑。4、爆破设计(一)心墙爆破采用光面爆破和预裂爆破，考虑到预裂爆破能有效地降低主爆区的爆破振动对周围建筑的影响，可以放宽对主爆区爆破规模的限制，提高功效，故主要采用预裂爆破。(二)布孔：可布置单排、多排、垂直孔、倾斜孔等。（三）预裂爆破（1）浅孔爆破①浅孔预裂爆破采用Y28手风钻钻孔，预裂孔孔径D=42mm；炮孔间距a；根据经验公式：a=（7～12）D；则E=29.4～50.4cm，选用a=50cm；不偶合系数Dd：Dd=D/d=2～5；钻孔直径，42mm（成孔），d：药卷直径，选用药卷直径25mm，则D/d=42/25=1.68。q值查“各种岩石松动爆破单耗药量q值表”根据岩石类别查得q=0.53~0.6kg/m³预裂孔线装药密度根据《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》（SDj211-83）介绍的公式得Qx=15/12*0.188aб½Qx为线装药密度，a为炮孔间距；б为岩石极限抗压强度，适用200~1500kgf/cm²，算得Qx=166~455g/m②浅孔爆破最小抵抗线W=L2+½L1=⅔L；L1为堵塞长度⅓L，L2装药长度⅔L,L为孔深小于4m主爆孔药包量：Q=qW³=8/27qL=8/27*(0.53-0.6)*4=0.62-0.71kg,（2）深孔爆破①深孔预裂爆破炮孔间距同上得a=63cm~108cm,a取100cm不偶合系数满足D=(2~5)d,其中d取5cm，D取10cm线装药密度Qx=15/12*0.188aб½=332~910g/m②深孔爆破梯段要素：H为梯段高度、W1为前排钻孔的底板抵抗线、h超钻深度：L为钻孔深度、L1为装药长度、L2为堵塞长度、α为梯段坡面角、b’为梯段上缘至前排孔距离、b为排距；a为孔距、W为最小抵抗线、α1为斜孔倾角度。垂直深孔装药量Q=qaHW11、q经查表得0.6~0.652、梯段高度H取H=4~10m；3、钻孔直径D=Fd。d为钻头直径为90mm,F为孔眼扩大系数。软质岩石时F=1.1~1.14,故D=99mm~102.6mm取100mm4、垂直深孔L=h+H;倾斜深孔L=(H+h)/sinα15、底板抵抗线W=（20～40）d，药卷直径，60mm；取W=1.2~2.4m取1.5m；a=1.4W=（0.6~1.4）W1=1.7~3.4m取3m;W1=0.7~5.7m取值1；b=0.87a=1.5~2.95m取2m6、超钻深度h：h=(0.15~0.35)W1=0.25~2m；钻孔深度L：L=H+h=4.25~12m，以不穿透岩炮孔排距b：采用微差爆破时b=W1或W取b=1.2~2.4m；7、装药长度L1和堵塞长度L2L1=Q/q1=5.8~8.4mL2=(16~32)D=1.6~3.2mL=L1+L2=10m查表得q1=2.827装药量Q：Q=qaw1H，取q=0.6kg/m3；故Q=18kg该装药量根据现场实际试验情况进行调整（3）飞石距离计算Rf=20n²WKf式中：Rf——飞石对人员的安全距离，m；n——计算药包的爆破作用指数；W——最大一个药包的最小抵抗线；Kf——安全系数，对于山谷或垭口地形取1.5~2.0。对于机械设备，上述计算值减半。由上述计算W=1.5m，n取1.0,Kf取2.0，计算得Rf=20*1.5²*1.5*2=135m5、爆破网络爆破网络采用非电毫秒微差起爆网络。起爆顺序：预裂炮孔起爆→掏槽爆破区起爆→主爆区逐排起爆→减弱爆破炮孔起爆。6、开挖过程中的注意事项（1）开挖中并随时做好边坡震动的监测，防止出现落石、滑坡等。特别是在雨季施工要做监测，防止滑坡；（2）在开挖区开口线以外设置临时截水边沟，防止雨水漫流冲刷开挖工作面；（3）在施工过程中，对局部稳定性差的岩体及时进行临时支护，保证施工安全；（4）防止飞石危害，以保证临近的其他施工区的施工安全和防止爆渣下河；（5）在开挖