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1、第07章 大坝坝基开挖与支护07.1 工程概述07.1.1地形、地质条件坝址区属中低山地形，岷江由北东向折转向南流经坝区，形成凸向左岸的典型河曲，右岸为三面被河曲围抱的条形山脊，沿山脊山坡地形较缓，坡角约2025，坝轴线地形呈不对称“V”型 ，左岸陡、右岸缓，地形极不完整。坝基基岩主要由T33xj13、T33xj14两大层的含煤含砾中细砂岩、粉砂岩、煤质页岩等韵律互层组成。含煤含砾中细砂岩为中厚层状或厚层块状结构，岩石较致密坚硬，湿抗压强度在6080Mpa之间；粉砂岩含有煤块煤屑，中厚层状，岩石较致密，湿抗压强度为1545Mpa不等；煤质页岩，岩性软弱，强度低。坝区大、小断层和层间剪切破碎带十
2、分发育，主要有L10、L11、L12、L13、 L14等五条，均有软弱的煤质页岩在褶皱变形过程中受挤压剪切错动形成，破碎带宽520m不等，由鳞片岩、糜棱角砾岩、断层泥组成。破碎带开挖出露后设计要求及时的采用混凝土铺盖封闭，对局部暴露地表面后易崩解的煤质页岩等岩石面、趾板及软弱破碎带用喷锚支护处理。岸坡和坡角有大量的坡积和冰积层物覆盖，主要集中分布于右岸山坡和坡角、左岸坝轴线下游和河床区域。覆盖层厚1525m，主要由含卵砾石的块碎石夹土组成, 粗颗粒粒径大小悬殊，土为中液限的粘土，含水量大，强度低，在雨季易形成不同规模的滑塌体。覆盖层在具体开挖施工要求及时做好截流、排水的有效措施。07.1.2开
3、挖施工特点07.1.2.1 开挖范围：右岸EL775以下，左岸EL765以下坝肩、河床段的坝基开挖。07.1.2.2 大坝趾板基础座落于基岩的弱风化层，河床水平段趾板区开挖建基面高程为EL728m，其开挖宽度为30.50m。左岸坝肩趾板EL765.000mEL749.988m、开挖宽度为22.50m，EL749.988mEL728.000m、开挖宽度为24.50m。右岸坝肩趾板EL775.000mEL758.298m、开挖宽度为22.50m，EL758.298mEL728.000m、开挖宽度为25.50m。建基面要求采用预留保护层（2.0 m2.5 m）进行开挖，在趾板开挖建基面上除浇筑混凝土
4、趾板外的其它区域开挖面设计采用挂钢筋网喷混凝土支护。趾板建基面上游开挖边坡，坡比为1：0.75，在边坡开挖高度范围内不设置马道，趾板建基面以上的下游开挖边坡坡比为1：3.0。07.1.2.3开挖工程量大、工期短、施工平均月强度较高，按不分类料147.191万m3、石方28.6748万m3计算，结合基础岩石的喷、锚和混凝土施工占有工期，实际可利用开挖时间只有5个月左右，平均月开挖强度达35万m3 。 07.1.2.4 岸坡开挖地形复杂、地质条件差，覆盖层稳定性较差，岩石软弱破碎带、裂隙、断层发育及风化卸荷等多种因素影响，开挖高边坡易引起局部失稳。同时在岸坡地层中分布有一些废旧煤洞，且废旧煤洞的洞
5、口大部被掩埋，对于它们的相对位置、洞向、洞深和洞的 尺寸等多具有随机性，对坝肩施工道路的布置 和钻孔爆破都会带来一定的影响。07.1.2.5 溢洪道紧邻右坝肩布置，开挖工程量大、工期长，对坝坡工作面呈居高临下之势，同时，由于整个坝基在各个不同高程均有废旧煤洞存在，施工中将会遇到塌顶或塌陷、渗漏、涌水、瓦斯浓度高等有害影响。对较为发育的断层、破碎带，开挖出露后应尽可能及时的浇筑混凝土铺盖封闭。由此，造成施工期相互影响、相互制约，安全问题十分突出。具体施工时必须合理安排施工顺序，做到开挖爆破施工方案得当、施工道路布置合理畅通、安全措施强硬有效。07.1.3 土石方开挖主要工程量大坝坝基土石方开挖总
6、量为175.8658万方，各类料的开挖方量如下表所示：土石方开挖主要工程量表部 位单位不分类料开挖岩石开挖备 注右坝肩万m353.9458.007左坝肩万m33.63445.6436坝基万m389.611611.7628左岸趾板保护层万m30.8右岸趾板保护层万m31.2414坝基趾板保护层万m31.2207.2开挖区施工布置07.2.1施工道路布置07.2.1.1 右岸坝肩开挖主要布置施工道路二条：（1）EL750线： 该线始于大坝上游原213国道沿江侧按10%左右的坡降至EL750（或EL751），直接通过坝基在坝下与1#公路相接，后期过下游围堰与左岸8#公路下基坑支线贯通，实现左右岸对接
7、，充分利用左岸下游水文站堆渣场和右岸上游青云坪堆渣场，以减少坝基大量土石方开挖对道路通行的运输压力。该线前期主要为坝基EL750EL760层和基坑大量土方开挖的挖掘机、推土机、运输机械进入工作面提供通道，同时为大坝进入坝基河床开挖创造条件。（2）EL760线： 该线在大坝上游原213国道沿江侧按78%的坡降至EL760，主要承担坝肩EL760EL775层大量的土石方开挖和运输，弃渣运至上游青云坪堆渣场。07.2.1.2 左岸坝肩开挖主要布置施工道二条： （1）EL750线： 该线从大坝下游8#公路下基坑支线沿EL753EL750左右等高线进入坝肩开挖区，上游接老成阿公路、进入上游围堰和压重体施
8、工区。该线前期主要承担坝肩EL750EL765大量的土石方开挖和运输，后期承担坝基开挖。弃渣运至下游水文站或上游珠罗坝堆渣场。（2）EL740线： 该线从大坝下游进入坝基，在EL750以下开挖时局部形成，沿坝基开挖面在坝US0+100降坡至EL740，主要承担坝肩EL750以下的土石方开挖和运输，EL740进入趾板区一期开挖。弃渣运至下游水文站堆渣场。07.2.1.3 坝基开挖主要布置施工道路二条：（1）右岸EL740线：从上游EL750按1012%降坡至EL740进入坝基基坑一期开挖工作面，与左岸EL740配合共同完成坝基EL740以上的土石方开挖。弃渣运至上游青云坪堆渣场。（2）左岸EL7
9、28线：起始于左岸EL750线坝DS0+100左右降至EL728达到趾板开挖工作面，完成EL728以上的基坑开挖。弃渣运至下游水文站堆渣场。道路路面宽910m。平面布置详见：混凝土面板堆石坝坝基开挖施工道路平面布置图ZPP/IC1- 13。07.2.2 风、水、电布置07.2.2.1 施工供风大坝石方开挖施工，采用移动式空压机按开挖施工作业面就近布置供风，大量石方开挖造孔采用全液压钻机，局部全液压钻机不能到达的区域和趾板上游边坡控制爆破造孔采用移动式钻机和移动式空压机。左、右岸各布置18m3/min的移动式机动空压机2台，敷设10050钢管接入开挖、喷混凝土工作面，再用高压橡胶管接到各用风处，
10、另再布置9m3/min机动空压机4台，完成坝基、坝肩石方的临星开挖及喷、锚施工。07.2.2.2 施工供水施工供水从工地供水系统中用10050钢管接到各石方开挖钻孔及喷锚施工作业面。07.2.2.3 施工供电(1)线路架设变压器配电柜至开挖、出渣等施工作业区采用绝缘橡胶铝线架空敷设，在作业区配置带有触电保护器的配电箱，用电采用绝缘橡胶电缆连接架空敷设。(2)施工照明施工作业点用“碘钨灯”，照明度满足招标文件技术规范的要求。考虑夜间施工作业频繁，在大坝上下游安装“小太阳”。风、水电布置详见：混凝土面板堆石坝施工总平面布置图ZPP/IC1-01 。07.2.3 开挖区的排水和水流控制岸坡坝肩在开挖
11、期间，沿趾板上游边坡顶部开挖截水沟，以防止雨水漫流冲刷边坡，同时在开挖施工道路内侧布置临时排水沟，以防路基及边坡被水冲刷。其它部位根据开挖地形及边坡保护的实际需要，设置临时草包土围堰挡水或开挖临时排水沟，用来拦截雨水及施工废水。根据施工废水、降雨及地下渗水进入开挖区的实际情况，开挖一部分深在1.0m左右的集水井，采用潜水泵将水抽至排水沟网。07.3 土石方开挖 07.3.1 开挖施工的技术要求07.3.1.1 植被清理、树木砍伐、杂草清理、表土及不分类岩土等按要求分别清除和开挖。07.3.1.2 植被清理： 植被清除和树根挖除分别按设计的开挖边线水平外沿5m和3m范围控制，有价值的树木材料和杂
12、草废物应分类运至工程师指定的材料堆存场地堆放，或按工程师批准的地点处理。杂草废物堆放、处理场，必须具有防火措施、灭火设备和隔离措施并派专人管理。07.3.1.3 坝基开挖： 表层的有机土壤需单独开挖，并运至指定场地堆放。表土堆存时其堆积体不宜太高，同时做好排水及防止雨水冲刷措施。坝基内开挖要求清除表层所有松动土、岩块及碎石，覆盖层视实际情况现场处理至符合填筑要求。07.3.1.4 坝肩开挖： 按设计坡比自上而下进行，高度较大的边坡应采用梯段分层开挖，垂直梯段高度一般不大于10m。对开挖出露的软弱岩层和构造破碎带区域以及煤窑煤洞、探洞应及时按设计要求进行混凝土浇筑或喷锚支护等处理，并采取有效的堵
13、、排水措施。开挖边坡的支护应在分层开挖过程中逐层进行，上层的支护应保证下层开挖安全顺利进行，未完成上层支护，严禁进行下一层开挖施工。开挖坡面做到平顺，无陡坡、反坡，岩石中的断层、裂 隙、软弱夹层局部反坡、凹坑按设计要求处理。开挖宁欠勿超，超、欠挖值应控制在设计或规范允许的范围内。07.3.1.5 建基面开挖： 趾板建基面采用预留保护层或控制爆破技术进行开挖，严格控制开挖平整度和爆破对保留区岩体的影响。要求开挖面无陡坡尖角、反坡，倒悬岩体，开挖后的岩石表面应干净、粗糙，岩石中的断层、裂 隙、软弱夹层按设计要求处理。结构面上的破碎和松动岩块、泥土、锈斑等采用人工清除处理。开挖面不欠挖、少超挖，超挖
14、值严格控制在15cm以内。07.3.1.6 开挖与喷锚支护： 坝坡开挖施工自上而下进行，边开挖边进行断层和破碎带的处理和喷锚支护加固。岩体开挖和开挖面锚喷支护要搞好有机结合，适时支护，尽快封闭永久边坡、岩面。07.3.1.7 周边控制爆破： 趾板基础的边坡、坝肩基础岩石开挖采用预裂爆破或光面爆破技术。预裂爆破相邻两炮孔间的不平整度应控制在15cm以内，孔壁表面不产生明显的爆破裂隙，炮孔残留率按SL47-94第3.4.1条控制。07.3.1.8 垂直于最终开挖面5m以内的岩体其爆破钻孔的孔径小于75mm，并按一定顺序进行装药和起爆，以确保保留区岩体破坏影响最小。 07.3.1.9预留保护层开挖：
15、保护层开挖采用浅孔、小炮分三层进行，具体严格按SL47-94第3.5.1、第3.5.2、第3.5.3条控制。07.3.1.10 爆破振动控制： 爆破对锚杆和混凝土喷层或现浇混凝土的影响严格按设计监控，在30m范围内，24h内不得进行爆破作业，60h内其表面测量的最大质点振动速度控制在25mm/s以内。爆破的质点振动速度（测量质点速度采用三维地震仪）在离爆破点30m处不得大于100mm/s、60m处不得大于50mm/s。07.3.2 施工区规划及开挖程序07.3.2.1 施工区规划开挖施工原则上按EL750以上为坝肩（含坝坡趾板）、EL750以下坝轴线US0+100以上为基坑、US0+100以下为坝基，即将整个大坝开挖区划分为右岸坝肩、左岸坝肩、基坑、坝基四大区块规划，施工道路布置、施工机械配置、施工进度、施工管理等均围绕规划的四大区块进行。具体施工时要特别注重各区域施工的合理安排、科学管理，实现多工作面同时作业，特别是左、右岸坝肩开挖，要充分利用沿坝坡布置的施工道路（如右岸EL760 EL775的临时开挖出碴线）将同一高程的开挖工作面做好道路两侧上下游同步施工，确保进入趾板区开挖道路畅通。07.3.2.2 开挖程序趾板开挖施工在覆盖层剥离干净后，对趾板开挖区岩面进行全面地质描述、轴线的测量定位，依据实际地形情况以便提供设计二次定线。大坝基础、趾板以
