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1、廣西紅水河龍灘水電站主體I 標工程左岸導流洞出口明渠開挖施 工 方 案GZB 龍灘水電站工程施工項目部二 OO二年八月七日批準：審核：編制：左岸導流洞出口明渠開挖施工方案一、編制依據1、龍灘水電站主體土建工程I 標施工招標文件第二卷技術條款2、龍灘水電站導流洞施工技術說明書3、水工建筑物巖石基礎開挖工程施工技術規范4、左岸導流洞出口明渠開挖圖二、工程概述1、出口明渠地質左岸導流洞出口明渠位于導流洞下游EL7 和 EL8 控制點之間，所在區域地形自然邊坡坡度為3943，主要地層為砂巖、砂巖泥板巖互層，巖體強風化深度1012m。明渠底板大部分位于弱風化巖體上，局部已深入微風化巖體。明渠右側坡與巖層2、走向夾角45，為斜交坡。坡面受 F4、F43、F36等斷層切割，在邊坡構成少數穩定性較差的塊體。洞臉坡面與巖層走向夾角3540，為斜交順向坡。受F44、F49 等斷層斜切，在洞口頂拱存在穩定性差的塊體。左側坡面與巖層走向夾角為4558，為斜交坡，坡面有多條斷層切割。2、出口明渠特征參數出口明渠全長267.06m，形狀為順水流方向的喇叭形，每一側擴散角為6。其邊坡分為 260245m（I 級邊坡）、245230m（級邊坡）、230212.9m（級邊坡），上下級邊坡間有 2m 寬馬道。主要結構物底板開挖高程 212.9m，河床內的底板開挖高程為214.4m，最大開挖深度 47m，兩側邊坡主要坡比有3、1：0.5 和 1:0.3 兩種。設計土石方開挖方量17.44 萬 m3。在 2001 年年底，為給導流洞開挖增加一作業面，曾在出口明渠上部開挖了一條底口寬 6m，長約 60m，縱坡 12，側坡坡比 1:0.3 的交通便道。三、施工布置1、施工用風施工支洞口下游側的空壓站供風量為140m3/min，原專供導流洞開挖使用，現導流洞洞身開挖已進入尾聲，風量有剩余。可布置一道150mm 直徑的鋼管，沿左側邊坡將壓力風送至開挖區，供明渠開挖使用,不足的風量由2 臺 20m3移動式油動空壓機補充。2、施工用電明渠開挖電力負荷增加不大，可利用現有導流洞施工支洞口的供電系統直接供電。但位于開挖區內5#公路外4、側的高壓線路，需改線至沿 7#公路內側布置。開挖區內的照明和一般動力用電，可架設簡易線路至用電部位。3、施工用水利用導流洞的供水系統（從380生產調節水池用 150mm 供水管引水），在供水主管上開一岔口并設置閘閥，用100mm 鋼管將系統水引至開挖區，再通過50mm 鋼管分別向開挖區上下游延伸，用橡膠水管引至作業面。4、施工道路前期開挖可利用現有的5#公路和 L11施工便道（對 L11 施工便道作一定的修整，以保證路面寬度不小于5.5m）。隨著開挖深度的降低，穿過開挖區的 5公路隨之下降并向外側平移，以保證出碴道路及洞內外的交通暢通。中期開挖在一期低水圍堰（低水圍堰另見方案）內側進行，沿低水5、圍堰坡腳，向上下游各修一條斜坡道，作為臨時施工道路，上游與L11 道路連接，下游與 5#公路連接，低水圍堰堰頂寬必須保證67m寬。低水圍堰堰頂與上下游斜坡道相連接，作為備用施工道路，各施工便道寬度不少于6m，縱坡坡度不大于 12%。5、集水井布置出口明渠地質條件較差，且底板高程低于枯水水位高程，預計基坑內滲水偏大。開挖過程中，在導流洞出口和低水圍堰內側根據開挖進度和實際地形各布置一個集水井，集水井尺寸為3x2x1.5m（長 x 寬 x 深）。每個集水井中布置 15KW 真空泵兩臺（一用一備），用150mm 鋼管排水至低水圍堰外側。施工場地內的集水和滲水采用潛水泵臨時抽排至集水井，或開挖臨時排水6、溝引水至集水井。四、施工組織和安排根據施工時間和施工手段的不同，導流洞出口明渠開挖分為前期開挖、中期開挖和后期開挖三個階段。1、前期開挖是指在2002 年 9 月底以前（紅水河進入枯水期以前），在基本不改變目前的防汛構筑物和施工道路的前提下，對出口明渠進行的開挖，即：出口明渠EL0+598.631688.631 段230m高程以上原出口施工便道的擴挖和左側邊坡預裂、削坡等的施工，并開始對左側260245m坡面作錨網噴支護。2、中期開挖是指紅水河進入枯水期以后的開挖，利用填筑的一期低水圍堰擋水，對出口明渠EL0+598.631742.131 段低水圍堰內側的剩余部分進行開挖。9 月下旬以后，出口7、明渠可分兩個作業面施工，一個作業面布置于明渠的中上游（靠近導流洞出口的部位），主要進行 230以下邊坡預裂、石方鉆爆開挖，明渠底板保護層水平光爆開挖，230 以上邊坡支護等。在低水圍堰未完工之前，主要施工該部位。其靠近河床一側必須預留高程不低于230，厚度不小于 20m的巖埂。另一個作業面布置于明渠下游，在一期低水圍堰和臨時施工道路（斜坡道）修筑完成后，從下游側抽槽，向上游方向進行開挖施工。中期開挖還應兼顧完成導流洞洞身EL0+560598.631 段預留巖塞的開挖和初期加固支護施工。3、后期開挖是指對低水圍堰占壓部位及其外側明渠位于水下部分的開挖，開挖方式將視水位情況而定，具體見后期的施工措8、施。五、主要施工程序與導流洞出口明渠設計邊坡結構相對應，明渠開挖分三個臺階進行，、級臺階垂直深度為15m（臺階底部高程分別為245、230），級臺階最大垂直深度17.1m（臺階底部高程為 212.9、214.4），在開挖級臺階時，根據巖性（按節理裂隙較發育、發育和中等堅硬的巖體考慮）和梯段爆破藥卷直徑（按70mm 考慮），其下部緊臨水平建基面預留2.12.5m 厚的巖體保護層。根據現有的施工設備和施工手段，每一級臺階分兩層（梯段）開挖，每梯段開挖深度7.5m，對邊坡則一次預裂到位。出口明渠應遵循自上而下、從下游到上游、分層分梯段的原則進行開挖。水平建基面預留保護層，兩側邊坡應先預裂成型，然后再9、爆破。臨近邊坡的爆破應設緩沖爆破孔。1、前期開挖主要施工程序2、中期開挖主要施工程序六、主要施工工藝和施工方法（一）、測量放樣測量放樣包括控制放樣和施工放樣，控制放樣由專職測量人員利用全站儀等測量儀器進行，放出開挖區樁號、開挖開口線、底口線及高程，開挖區拐點位置等，做好醒目標記，并在施工中經常進行校核測量，以保證開挖精度。施工放樣由施工員利用細線、鋼尺及吊線垂等工具對測量放樣控制點進行加密，以滿足現場施工要求。（二）、場地準備出口明渠開挖區場地準備包括以下幾個方面：測量放樣場地準備土方開挖邊坡修整地質編錄及地質缺陷處理基巖面驗收下工序施工石方開挖(梯段爆破和緩沖爆破)下一臺階開挖石方邊坡預裂測10、量放樣場地準備一期低水圍堰填筑施工道路（斜坡道）修筑土方開挖石方開挖(梯段、緩沖、預裂爆破)基巖面修整地質編錄及地質缺陷處理基巖面驗收下工序施工下臺階開挖（或底板保護層開挖）1、從拌和樓經 5#公路外側架設至施工支洞口的高壓線路（左II 線）需改線至經 7#公路內側架設至施工支洞口變壓器。2、位于開挖區左上方7#公路外側邊坡上的數間1478 聯營體施工用房，以及開挖區內其它臨時建筑物必須拆除或搬遷至開挖爆破警戒區以外。3、對距開口線 3m 范圍內的雜草、樹木、腐植土、浮渣等進行清理，并按要求運至指定位置堆放。（三）土方開挖1、施工原則土方開挖應遵循自上而下，從下游到上游分層分段的原則進行。2、11、施工手段：土方開挖采用反鏟、推土機、裝載機、自卸汽車等設備直接開挖，邊坡以人工配合修整。3、施工方法：大面積土方開挖采用D85 推土機集土，CAT980 裝載機裝車，20T 自卸汽車運至姚里溝碴場。臨近土質邊坡35m 范圍內，采用反鏟開挖和粗削坡，削坡時預留 2030cm保護層，再用人工自上而下對坡面進行精細修整，直至滿足設計要求。（四）石方開挖出口明渠開挖在遇到巖體時采用鉆爆法進行開挖。對鄰近設計結構面的巖石開挖應采取控制爆破（如緩沖爆破、邊坡預裂爆破、底板保護層水平光面爆破等）。鉆瀑開挖應按自上而下，先上游后下游的施工順序進行。以典型的級臺階開挖為例進行鉆爆開挖參數設計如下：1、邊坡預裂爆12、破 造孔：采用 YQ100 型潛孔鉆造孔，鉆孔直徑為80mm。鉆孔傾角及方向：出口明渠兩側邊坡為1:0.5 的陡坡，因此預裂孔的傾角可與設計坡比一致，即鉆孔傾角為 631824。鉆孔前用鋼管搭設樣架固定鉆機，鉆孔過程中經常檢查鉆架角度，以保證鉆孔精度。鉆孔深度：每一級邊坡一次預裂到位，孔底距馬道水平建基面50cm左右，鉆孔深度為16.8m。鉆孔間距：根據爆區巖性及鉆頭直徑，取鉆孔間距為0.81.0m。不耦合系數：采用35mm 乳化炸藥卷裝藥，不耦合系數為2.5。線裝藥密度：根據巖性和工程類比法，明渠邊坡預裂線裝藥密度暫定為 0.420.5kg/m，首次預裂取值0.45kg/m，根據預裂效果再作13、適當調整。孔底 1m 高度范圍加強裝藥，線裝藥密度為1.8kg/m，孔口段 1m 范圍減弱裝藥，線裝藥密度為0.2kg/m。單孔裝藥結構及裝藥量：孔底1m 高度連續裝藥 1.8kg，中間段 13m范圍間隔裝藥 5.8kg，上部 1m間隔裝藥 0.2kg，單孔裝藥量為 7.8kg。堵塞：孔口堵塞長度1.8m，采用包裝袋堵在孔內藥卷頂部，再填塞黃泥或巖粉至孔口，并壓實。網絡連接和起爆：采用復式接力起爆網絡，段差25ms50ms，最大單響藥量不大于 50kg。預裂孔先于梯段主爆破孔75ms左右起爆，以確保較好的預裂效果。2、梯段爆破 造孔：采用 CM351型鉆機或 YQ100型潛孔鉆造孔，孔徑 8914、mm 105mm。孔向及孔深：梯段爆破孔為垂直孔，鉆孔深度7.5m7.8m。馬道部位鉆孔不設超深。單耗：根據壩肩開挖經驗，取單耗q=0.40.5kg/m3，首次爆破取單耗q=0.45kg/m3，然后根據爆破經驗進行調整。鉆孔間、排距：3m2.5m33m。堵塞：采用巖粉或黃泥堵塞，堵塞長度2.0m。單孔裝藥量及裝藥結構：采用70mm 乳化炸藥卷連續柱狀裝藥，單孔裝藥量為 25kg 左右。最大單響藥量應小于300 kg。起爆網絡：梯段爆破采用矩形方式布孔，起爆網絡采用孔外延時塑料導爆管接力電起爆網絡。起爆方式為V 型微差爆破，微差時間間隔為25ms50ms。3、鄰近邊坡的緩沖爆破緩沖爆破是介于梯段15、主孔爆破和預裂爆破之間的一種爆破，以減輕爆破震動對邊坡的影響。造孔：采用 CM351 鉆機或 YQ100型淺孔鉆造孔，孔徑89mm。傾角和方向：同預裂孔一致。孔深：鉆孔深度 8.4m。單位炸藥消耗量：同梯段主爆破相同，q=0.40.5Kg/m3，首次選用0.45Kg/m3。間排距：緩沖孔排距應大于預裂孔間距而小于梯段主孔的排距，取1.5m。緩沖孔與主爆孔的間距1.8m，與預裂孔間距1.2m。單孔裝藥量及裝藥結構：單孔裝藥量為 9.1kg，采用 45mm 的乳化炸藥卷連續不偶合裝藥或分段裝藥。堵塞：用巖粉或黃泥堵孔，堵塞長度2.4m。網絡與起爆：緩沖孔與主爆破孔一起連網，但在主爆破孔之后起爆。以16、上各類爆破詳見出口明渠開挖典型爆破圖。（五）底板保護層水平光面爆破導流洞出口明渠EL0+598.631EL0+711.631段底板預留 2.12.5m 厚的保護層，保護層采用水平光面爆破開挖，其上部輔以手風鉆淺孔爆破。開挖順序是自 EL0+598.631 分左右半幅交替向下游開挖（半幅留路，保證通往導流洞洞內的交通）。在大面積梯段爆破基本完成后，可在 EL0+711.631 另增加光面爆破施工作業面（仍采用半幅交替向上游開挖，半幅留路的方法施工）。水平光面爆破具體施工方法如下：1、光面爆破孔鉆爆參數（1）鉆孔孔徑：用 YQ 100 型潛孔鉆，鉆孔直徑 80mm。（2）鉆孔間距：0.8m。（3）17、鉆孔深度：每循環鉆孔深度為12m。（4）鉆孔角度：為保證每循環的孔底超挖控制在20cm左右（方便 YQ 100型鉆機架鉆），鉆機的頭部應水平向上抬1左右，并根據實際的孔底超挖值進行調整。（5）藥卷直徑：采用 35mm 直徑的乳化炸藥。（6）線裝藥密度：根據導流洞的施工經驗，線裝藥密度取420500g/m（可根據實際地質情況和爆破效果進行適當調整）。（7）最大單響藥量：控制在25kg 以內。2、鉆爆施工（1）施工程序（2）施工方法 場地準備：清除作業場地上的浮碴，抽干作業面積水。測量及施工放樣：在施工前，應由專業測量人員測放出下一循環的底板輪廓線和架鉆位置的底板高程，施工人員在底板輪廓線上用油漆18、標出光面爆破孔的孔位。鉆機架設：一般情況下，鉆機直接架設在上一循環爆破后的底板上，用方木找平并用 25 錨筋固定鉆機，機頭位置按長度 1.5m 抬高 2.5cm 架設，以保證鉆機機頭水平抬高1（1是預計值，在鉆頭、鉆桿自重力的作用下，預計 12m的水平孔孔底將下沉約40cm左右）。在地質不良地段超挖量較大時，則可搭設鋼管樣架或墊碴固定鉆機。鉆孔作業：光爆層半幅施工時，可同時使用68 臺 YQ 100 型鉆機進行造孔作業，鉆機機身固定于樣架或錨筋上，并保證機身軸線相互平行。開孔時應保證鉆頭落在油漆標出光爆孔孔位上，并使鉆頭下部邊緣與底板輪廓線平齊。驗孔：每個孔完成后，由施工人員檢查鉆孔深度和角度19、，對合格鉆孔加以保護，不合格的孔應及時補鉆。全部孔鉆完后，由施工人員、質檢人員和爆破人員共同檢查鉆孔情況，對不合格的鉆孔重新補鉆。裝藥爆破裝藥結構：按底部加強裝藥、中部正常裝藥、上部減弱裝藥結構不偶合線裝藥。底部加強段長度1m，連續裝入 35mm 乳化炸藥 1.4kg；中部 9m采用不耦合間隔裝藥，線密度為 450g/m左右；上部減弱段長度 1m，間隔裝入 2場地準備測量及施工放樣鉆機架設驗孔鉆孔作業裝藥爆破節 100g乳化炸藥卷。施工時裝藥量可根據鉆孔巖粉情況適當調整。堵孔：用黃泥堵孔，堵塞長度1 米，先用草袋塞填在1 米處，再用黃土封密實。爆破網絡：采用復式接力起爆方式，間隔時間為507520、ms。底板保護層水平光面爆破詳見導流洞底層開挖方案中的“導流洞底層水平光面爆破設計示意圖”。3、質量技術要求每循環光面爆破后，非地質原因的底板不平整度應小于20cm，相鄰兩循環爆破之間的臺階高差應小于30cm（考慮架設 YQ-100鉆機）。在鉆孔施工過程中，施工員和質檢人員要經常加強檢查，保證鉆孔施工質量。鉆機開孔位置偏差不大于5cm，孔底端部應基本整齊。鉆機軸線應相互平行，爆破后的炮孔痕跡保留率在非地質原因情況下，應達到 80以上。爆破后底板相鄰兩孔巖面應平整，不應有明顯的爆震裂隙。對底板光爆后應及時用充鏟清理部位，為下一循環提供作業面。（六）、建基面修整大面積建基面開挖出露后即可進行修整，21、對土質建基面用人工掛線精細修整，對巖石建基面局部的欠挖部位或孤石采用光爆或淺孔弱爆破剝離，清除孤石、尖角、反坡或松散巖石等，保證建基面平順，不欠挖。（七）、地質缺陷處理在建基面開挖過程中遇到地質缺陷如斷層、夾層、破碎帶及地下涌水等，將及時報告監理工程師和設計代表，嚴格按照要求和指示對地質缺陷進行處理。（八）、建基面地質編錄和驗收建基面修整完成后，需對其清理，對土質建基面用壓力風吹洗灰塵和浮渣，對巖石建基面可用壓力風和壓力水聯合沖洗。建基面清理干凈后及時報監理工程師檢查驗收并通知設計代表進行地質素描。建基面驗收合格后即可進行后續工序的施工。（九）、施工排水七、施工進度計劃（一）、開挖強度出口明渠22、開挖計劃于2002 年 8 月 30 日開工，12 月 20 日結束，平均月開挖強度為 4.75萬 m3，最高月開挖強度為8 萬 m3。（二）、主要開挖項目施工進度計劃主要項目施工進度計劃詳見出口明渠開挖項目施工進度計劃表八、主要開挖施工機械設備出口明渠開挖主要施工機械設備詳見下表：設備名稱型號規格單位數量備注潛孔鉆機YQ100 臺15 高風壓鉆機CM351 臺2 液壓鉆機LM 500C 臺1 手風鉆YQ28 臺20 反鏟PC600 臺1 EX350 臺1 PC200 臺3 推土機D85 臺2 裝載機CAT980 臺1 WA380(側翻)臺1 自卸汽車15t20t 輛15 空壓機100m3臺123、 20m3臺4 水泵15kw 臺4 3.7kw 臺5 九、質量安全保證措施（一）質量保證措施1、嚴格按施工規范、設計圖紙和技術要求等進行開挖施工，嚴格按質量評定標準、驗收規范等的要求進行質量檢查驗收。2、開挖采用自上而下、從上游到下游、分層分段的方法施工，逐層開挖、逐層支護。3、預裂爆破和水平光面爆破中要不斷提高造孔質量，施工中要進一步調整和優化爆破參數，提高建基面施工質量。18 4、土質邊坡盡量避免在雨天開挖和削坡，如突遇暴雨應及時采取覆蓋等措施防護，避免雨水直接沖刷。5、存在地質缺陷的建基面附近，必須適當降低爆破規模和單響藥量。根據實際情況，鄰近邊坡的梯段爆破，必要時可采取孔間微差爆破。624、爆破作業中，嚴格控制最大單響藥量，以減少爆破振動的影響。7、建基面上層梯段爆破、緊臨邊坡的梯段爆破，嚴格按照爆破設計參數鉆孔、裝藥、起爆。8、進一步貫徹落實質量方針，積極開展質量活動，杜絕各類質量事故的發生。9、堅持實現“三檢制”，層層把好質量關，把質量與經濟效益掛鉤，重獎重罰。（二）安全保證措施1、嚴格按施工規范、爆破安全規程（GB672286）、技術要求等施工。2、所有現場施工人員必須戴安全帽，高空或懸空作業必須系安全帶和安全繩，做好安全防護。3、一期低水圍堰堰頂可作為臨時施工道路的一部分，但必須對堰頂進行加寬（設計寬度 5m），建議加寬至 67m，以滿足重載車輛單向行車要求。4、開挖區25、內臨時施工道路及斜坡道綜合坡比不大于12%，道路的臨江側必須留有足夠的安全距離，并設臨時防護設施和安全警示標志，以保證施工車輛的安全運行。5、爆破作業要嚴格按照規程的要求做好安全警戒工作。6、地質缺陷出露部位要嚴格控制單響藥量和爆破施工的規模。7、坡面上松動石塊，不穩定巖體及時清理，防止滾石傷人。8、盡量避免上下交叉作業，如確實無法避免，上、下工作面要相互錯開 40m以上的距離，并專門派人指揮。9、嚴禁從坡面上往下直接丟材料雜物等。10、出口明渠的臨時施工道路多為臨江路和斜坡道，注意加強對施工車輛、設備操作手的安全教育，提高安全行車意識。11、同時加強對施工車輛、設備的維修和安全管理，確保剎車、制動、方向及轉向燈等安全裝置始終處于完好狀態。12、加強施工現場用電安全管理，用電線路必須按要求架設，并經常對線路進行檢查和維護。13、貫徹安全方針，積極開展各種安全活動，杜絕各類安全事故的發生。14、加強現場安全管理，積極展開“三工”等活動，加強檢查和監督，發現隱患及時整改。十、附件1、左岸導流洞出口明渠開挖項目施工進度計劃表2、左岸導流洞出口明渠開挖施工平面布置示意圖3、左岸導流洞出口明渠開挖典型爆破圖（1/2、2/2）