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1、广东省乐昌峡水利枢纽拦河坝工程拦河坝开挖施工方案编 制 ： 校 核 ：审 核 ：广 东 水 电 二 局 股 份 有 限 公 司乐昌峡拦河坝项目经理部二九年七月十九日拦河坝开挖施工方案1.工程概况乐昌峡水利枢纽工程位于广东省韶关市乐昌市境内北江支流武水乐昌峡河段内，坝址地处原京广线塘角火车站附近，下距乐昌市区约 14km、韶关市区约 81.4km。拦河坝为碾压混凝土重力坝，河床中央布置 5 孔溢流坝，每孔净宽 12m，堰顶高程 134. 8m，闸孔孔口尺寸为 12mx10.7m。坝顶高程 164.6m，最大坝高 84.6m，坝顶长256.0m，其中溢流坝段长 78.0m，左岸非溢流坝段长 96.
2、0m，右岸非溢流坝段长82.0m。根据招标文件提供图纸左岸开口线高程约为235m，右岸开口线高程约为215m，最大开挖高度 155m，拦河坝土石总开挖量约 32 万 m3。6 月 23 日指挥部现场会议决定重力坝坝肩采用稳定边坡开挖坝基开挖坡比拟定在 1：1.5，左岸开口线高程约为375m，右岸开口先高程约为290m，最大开挖高度 295m，拦河坝土石总开挖量约 110 万 m3。河槽范围的建基面挖至弱风化岩层，岸坡部分的建基面挖至强风化岩层。坝基建基面的最上游端是 0-3.975，最下游端是 0+57.000 米，大坝基础最大宽度 61 米。坝顶以上原地面坡度约 35 度。坝区内地层主要为寒
3、武系八村群下亚群岩组和第四系坡残积、冲积层。坝区岩体为中厚层厚层石英砂岩、变质粉细粒石英砂岩夹薄层状绢云母板岩。弱风化岩层的强度较高、岩体完整性较好。坝顶以上部分的边坡主要是全风化土，只是在坝顶至185 米高程处是强风化岩。2.施工道路布置根据施工总平面布置图的施工道路，结合开挖施工的需要，布置开挖施工道路。具体布置见开挖施工道路平面布置图和下表。表 2.1 施工道路布置表编号 起迄部位 高程 长度 备注1#路 过江大桥右岸桥台至右岸坝顶 114m164m 700m 右岸上坝公路2#路 过江大桥右岸桥台至右岸坝上游围堰 114m140m 900m3#路 过江大桥右岸桥台至导流洞进口 114m1
4、10m 1000m4#路 过江大桥右岸桥台至滑石排渣场 114m128m 600m5#路 过江大桥左岸桥台至左岸坝顶 114m160m 800m 左岸上坝公路6#路 过江大桥左岸桥台至杀鸡坑渣场 114m 1500m7#路 左岸坝顶至旧铁路桥 160m114m 350m8#路 杀鸡坑渣场至鹅公带滑坡体 114m 1200m9#路 下游围堰右岸至基坑 110m80m 300m10#路 右岸坝肩至右岸 185m 出渣平台 164m185m 380m 施工运输道路11#路 左岸坝肩至左岸 195m 出渣平台 164m195m 450m 施工运输道路5#路、1#路、11# 路、10# 路分别控制左岸及
5、右岸坝顶以上土石方开挖； 7#路控制左岸165m100m 坝肩开挖；2# 路和 3#路控制右岸165m100m 坝肩开挖；100m 以下坝基开挖利用 9#路出渣。左岸开挖料通过 7#路-6#路-8#路或通过6#路-8#路，可分别运输至鹅公带滑坡体、杀鸡坑弃渣场，经过 5#或 6#路-下游施工便桥-4# 路可运渣至滑石排弃渣场。右岸坝肩开挖土料沿 1#路运渣至滑石排弃渣场，石渣前期经 1#路-下游施工便桥-6#路-8# 路运输至鹅公带滑坡体，后期利用 2#、3#路-上游围堰-6# 路 -8#路运输至鹅公带滑坡体。3.土石方开挖分层及施工程序3.1.土石方开挖分区及道路布设根据现场实际情况分为五个
6、区进行开挖：左、右岸坝肩以上各为一个施工区、左右岸河床以上坝基开挖各为一个施工区、河床段坝基开挖为一个施工区。开挖遵循自上而下的原则施工，先坝肩后河床。为加快施工进度，左、右岸坝肩以上开挖、左右岸河床以上坝基开挖同时进行。坝基部分施工在临时施工围堰闭气后进行。3.2.土石方开挖程序施工资源准备测量放样、地形图复测、植被清理开口线、坡顶天沟开挖坝顶以上边坡分层开挖坝基分块验收坝基分块清洗、建基面测量100 以下坝基分层开挖坝基保护层开挖坝顶至100 分层开挖坝顶以上边坡分层支护河道截流、围堰防渗施工基坑排水坝顶路至185临时路开通3.2.1 施工资源准备根据施工组织设计，组织施工所需的施工机械设
7、备、施工材料、劳动力等资源按计划进场；组织专业技术人员研读设计文件，明确设计要求，制定必要的施工技术措施和安全、质量管理方案，编制详细的施工作业计划。3.2.2 测量放样准备以业主提供的高程和平面控制网为基础，测设高程和平面施工控制网，并报监理单位审核批准；以施工控制网、设计图纸为依据，进行现场放样，测定开口线；在开口线范围内复测原地形图，报监理单位审核批准。在施工过程中，根据进度情况及时进行设计规格放样，以准确控制开挖尺寸。3.2.3 开口线、坡顶天沟开挖开口线测定后，对开挖范围内的植被、坟地进行清理，植被废弃料按业主指定的方式进行处理。开挖坡顶截水天沟：主要采用 PC200 反铲挖掘机开挖
8、坡顶截水天沟，对于挖掘设备难于到达的部位，用人工开挖，开挖渣土弃于坝区开口线之内，随坝基开挖弃渣运至弃渣场，每级马道形成后应立即进行马道截水沟的开挖，同时进行坡面支护处理以免上部山体因天气及地质原因造成坡面塌方及雨水影响下部施工。3.2.4 坝顶以上边坡分层开挖由于拦河坝开挖高差较大、坡度较陡，自卸车攀升比较困难。为方便施工左岸在195m 高程，右岸在185m 设置装料平台，自装料平台起每上升 20m 设置卸料平台一个，即左岸设置225m、245m、265、285m、305m、325m、345m 7个甩渣平台，右岸设置195m、215m、235m、255m、275m 五个甩渣平台。甩渣至装料平
9、台后由 20T 自卸车通过坝区施工道路运输至弃渣场。每卸料平台配置勾机进行甩料，在勾机回转半径内（10 米）由勾机进行甩渣，超出勾机回转半径部分的开挖渣则由推土机推至下级卸料平台（见施工平台布置图） 。土方开挖时，直接用反铲挖掘机开挖、削坡。土方边坡开挖接近设计坡面时，按设计边坡预留 0.20.3m 厚度的削坡余量，再人工整修，至设计要求的坡度和平整度。雨天施工时，施工台阶略向外倾斜，以利排水。在开挖施工过程中，根据施工需要，经常检测边坡设计控制点、线和高程，以指导施工，并在边坡地质条件较差部位设置变形观测点，定时观测边坡变形情况，如出现异常，立即向监理工程师和业主报告并采取应急处理措施。石方
10、开挖时，边坡面采用预裂爆破法控制开挖边线、并减少永久边坡受到的爆破震动作用；边坡面 2 米范围以外，采用深孔梯段微差爆破，控制爆破渣料的粒度、减小爆破对永久边坡的震动破坏作用、提高爆破效果。石方开挖采用孔径 75mm 的液压钻机打孔，乳化炸药爆破、非电毫秒雷管起爆。在进行石方开挖之前，必须进行爆破设计，经监理单位审查、当地公安部门批准后方可实施。3.2.5 坝顶以下分层开挖从上至下按台阶进行分层开挖，分层厚度 46m，同一层面开挖施工，按照“先土方开挖，后石方开挖，再边坡支护”的顺序进行。覆盖层、风化土采用 PC400 反铲挖掘机直接开挖装入 20T 自卸汽车，沿临时出渣道路运至弃渣场。石方开
11、挖采用孔径为 75mm 的液压钻机打孔爆破、PC400 反铲挖掘机配合 20T 自卸汽车运至弃渣场。在边坡面采用预裂爆破法爆破，一般岩石开挖采用深孔梯段微差爆破，在基底附近，保留大于 1 米厚度的保护层。3.2.6 坝基保护层开挖坝基水平面较多，是大坝的主要建基面，对保留岩体的质量要求高，在开挖过程中，必须保留 1m 以上厚度的保护层，保护层主要采用浅孔少药量分层爆破开挖。有条件的部位，保护层开挖采用水平光面爆破，尽可能减少爆破对保留岩体的破坏。3.2.7 坝基分块清洗、建基面测量保护层开挖完成后，按坝段分缝线逐块清除余渣；用水清洗建基面，撬除不稳定岩块；对软弱地质带，按设计要求掏槽处理；对于
12、不满足结构尺寸要求的部位，采用大锤钢钎凿除。3.3.特殊地质地段的开挖根据地质资料的揭示，影响开挖质量的不良地质情况主要有断层和卸荷裂隙等。为保证开挖质量及安全，对上述不良地质地段，采取如下措施处理：做好开挖前的地质调查，根据现有的地质资料以及现场调查情况，制定有针对性的开挖处理方法报工程师审批；在开挖阶段地质素描及分析及时跟进，为设计处理方案及开挖方法的调整提供依据；对断层的开挖要适当加密周边孔，以利开挖轮廓的成形及保护基岩；对开挖后揭示的地质情况，需按设计要求进一步采取处理的，及时按要求处理，避免今后对混凝土施工的影响；对一般性的断层、裂隙等按施工图及规范的要求采用风镐、钢钎等清除到规定的
13、深度及宽度；4.爆破设计岩体为中厚层厚层石英砂岩、变质粉细粒石英砂岩夹薄层状绢云母板岩。弱风化岩层的强度较高、岩体完整性较好。初步选定岩石的坚固系数为 f =46，具体的参数将根据岩石揭露情况再确定。4.1.爆破试验爆破施工前，先将爆破施工方案报监理审批，被批准后，进行爆破试验，以获取针对本工程的爆破参数，指导爆破施工。4.1.1 试验目的确定合理的爆破参数：包括台阶高度、孔排距、底盘抵抗线、单耗药量等。确定合理的起爆网路。确定合理的装药结构。震动测试：测试爆破震动对周围建筑物和料场边坡的影响。宏观调查和安全评估：通过对爆破试验后的地形、地貌、边坡危岩、裂缝变化的调查，和监理一道进行爆破安全评
14、估，以指导后续爆破作业。4.1.2.试验步骤按经监理批准的爆破试验大纲及爆破设计施工。爆后进行爆堆形状和岩块外观分析，录像。选择代表性区域采运需用量到筛分试验点进行筛分试验。将每次试验成果绘制成级配曲线，并与设计的级配包络线相比较，确定最优爆破参数。编写试验成果报告报监理审批。4.2.微差挤压梯段爆破参数设计4.2.1.炮孔装药设计本工程采用：炮孔间距 a 暂定为 2.0m，炮孔排距 b 为 1.7m 炮孔装药量根据利氏爆破理论确定，本设计采用体积公式计算： q1= k1abh，堵塞孔长度按 2040 倍孔径取值，经计算取值 1.0m1.5m。4.2.2.起爆方式为便于控制飞石方向，实现多排起
15、爆，采用孔间排间微差起爆方式，排间采用MS2 非电雷管连接，排间微差时间间隔 25ms。爆破网络如图 4-1（a ） “爆破网络示意图”示。 MS-2MS-2MS-2导 火 索 火 雷 管 爆 破 网 络 示 意 图MS-2网 络 联 接 方 式 除 图 中 所 示 斜 线 起 爆 外 还 可 以 采 用 孔 间 微 差 起 爆 或 V型 起 爆 方 式 ， 施工 时 可 根 据 爆 破 效 果 ， 选 择 最 优 的 网 络 联 接 方 式 。 网 络 每 序 较 前 序 延 时 5ms， 孔内 延 时 雷 管 均 为 发 5， 延 时 10s； 孔 边 数 值 为 该 孔 延 期 时 间 （ ） 。图 4-1 (a) 斜线爆破网络图深孔微差挤压爆破爆破参数如表 4-1 深孔微差挤压爆破爆破参数表示。表 4-1 微差挤压梯段爆破爆破参数表爆破参数钻孔规格 炸药单耗(Kg/m3)装药量(Kg)孔 径 (mm) 75孔 深 (m) 6.6孔 距 (m) 2排 距 b(m) 1.7排间微差间隔(ms) 250.47 17.2044.2.3.预裂及光面爆破爆破参数设计表 4-2 预裂及光面爆破的参数爆破类型 孔径(mm) 孔 距(m) 孔 深(m) 最小抵抗线(m) 超 深(m) 堵塞长 度(m)线装药密度（g/m）预裂爆破 75 0.81.0 56 - 1.01.2 1.01.2 3
