坝基开挖与处理施工方案样本.docx
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坝基开挖与处理施工方案样本
建始县木桥河水库工程第一标段
(木桥河大坝工程)
坝基开挖与
解决施工工法
湖北大禹水利水电建设有限责任公司
建始木桥河水库工程一标项目部
1、土石方开挖工程
1.1施工工艺流程
土石方明挖施工工艺流程见图1.1-1。
1.2土石方明挖施工办法
1.2.1施工准备
⑴测量人员依照监理工程师提供控制坐标点及高程基准点建立施工控制网,控制点埋石标记。
测量原始地形线,拟定开挖边线,整顿成图后报监理工程师批准。
⑵一方面清理开挖工程区域内所有树根、杂草、垃圾、废渣以及监理人指明其他有碍物。
清理范畴为最大开挖边线外侧至少5m距离。
主体工程植被清理,需要挖除树根范畴应延伸至离施工图所示最大开挖边线外侧至少3m距离。
⑶场地清理范畴内具备商业价值材料应按监理人批示,将其运到指定地点堆放。
凡属无价值可燃物,应尽快将其焚毁。
凡属无法烧尽或严重影响环境清除物,按监理人指定地区进行掩埋。
⑷边坡开挖前,按施工图纸规定开挖并完毕边坡上部永久性山坡截水沟施工,边坡开挖过程中,沿开挖线两侧形成暂时排水沟,避免边坡稳定范畴内积水和对开挖成型边坡侵蚀。
1.2.2大坝趾板基本开挖
⑴土方明挖应从上至下分层分段依次进行,一方面按设计开挖线剥离覆盖层,对覆盖层、风化及地表层,采用推土机、反铲等直接开挖。
基本和岸坡易风化崩解土层,开挖后不能及时回填,保存保护层。
⑵不容许在开挖范畴上侧弃土,必要在边坡上部堆置弃土时应保证开挖边坡稳定,并经监理人批准。
在冲沟内或沿河岸岸边弃土时,应防止山洪导致泥石流或引起河道堵塞。
⑶开挖施工边坡坡度应满足施工图纸规定坡度和平整度。
在开挖边坡上遇有地下水渗流时,应在边坡修整和加固前,采用有效疏导和保护办法。
为防止修整后开挖边坡遭受雨水冲刷,边坡护面和加固工作应在雨季前按施工图纸规定完毕。
冬季施工开挖边坡修整及其护面和加固工作,宜在解冻后进行。
⑷覆盖层及软弱夹层开挖完毕后,依照地基出露状况,由设计、监理进行二次定线拟定趾板开挖最后建基面,然后依照二次定线进行岩石边坡开挖开口线放样。
⑸岸坡趾板基本岩石开挖采用预裂爆破或光面爆破一次成型;建基面采用风镐撬挖并进行表面修整,使岩面平顺完整,构造面上泥土、锈斑、钙膜、破碎和松动岩块以及不符合质量规定岩体等均采用人工清除或解决。
基本面不容许欠挖。
河床段砂卵石地基经整平达到设计规定后交付地基解决。
⑹对于钻孔深度≤4.0m开挖梯段,采用手风钻浅孔爆破;钻孔深度不不大于4.0m开挖梯段或岩层,采用QZJ-100B型潜孔钻为辅造孔,梯段松动爆破。
⑺爆破后渣料,采用1.6m3反铲翻渣挖料或162kw推土机集渣、3.0m3装载机挖装,15~20t自卸汽车运送出渣,小范畴或较狭窄场地则采用人工清渣手推车运送集渣,再由装载机挖料装自卸汽车运送出渣。
1.2.3面板坝堆石体基本开挖
⑴垫层料填筑区基本清除表土及松散风化岩石,挖除岸坡倒悬体或垂直岩面,达到较完整基岩面,不应有高度不不大于0.5m、坡度陡于1:
0.5陡坡或反坡,否则,应于去掉或用混凝土回填;河床段砂砾料基本软弱夹层和其她缺陷按照施工图纸进行挖除和解决后,用垫层料进行覆盖碾压。
⑵两岸坝轴线上游堆石体基本面规定无高度不不大于1m、坡度陡于1:
0.5陡坡或反坡,否则要削坡或用浆砌石回填至规定坡度。
施工时采用推土机、反铲、风镐等土方机械开挖清理,挖除覆盖层和松动岩石。
坝基面如下软弱夹层及其他缺陷依照施工图纸规定进行掏挖,并用石料填筑覆盖和碾压密实。
⑶河床段基本在清除河床软弱夹层,河床表层孤石采用松动爆破解小后挖除,河床冲积层表面推平后,用经监理批准振动碾碾压合格后开始铺填。
施工时采用推土机推平,反铲挖装,自卸汽车运送。
⑷最后坝基清理采用不重于70kN轻型机械清理到指定高程。
1.3土石方明挖施工技术办法
⑴石方开挖时采用控制爆破技术,调节爆破方向。
大坝石方开挖时选取垂直坝轴线方向钻爆开挖,禁止平行坝轴线方向钻爆。
⑵在正式爆破开挖之前,依照不同钻爆办法进行爆破实验,拟定合理爆破参数,报监理工程师审批后用于指引施工爆破。
1.4.石方明挖爆破参数设计
依照本工程地质状况和以往类似工程钻爆施工经验,初拟石方明挖重要爆破参数见表1.4-1、1.4-2、1.4-3,在实际钻爆施工时依照现场爆破实验成果进行修改调节。
1.4.1梯段爆破
⑴梯段爆破采用QZJ-100B型支架式潜孔钻机和CM-351履带式钻机造孔,人工装药。
主爆破孔以2#岩石铵梯炸药为主,采用全耦合柱状持续装药;缓冲孔采用乳化炸药,采用柱状分段不耦合装药。
初拟爆破参数见表1.4-1。
表1.4-1梯段爆破参数表
名称
符号
单位
取值范畴
装药构造示意图
梯段高度
H
m
9~11
孔距
a
m
2.5~3.5
排距
b
m
2~2.5
抵抗线
W
m
2~2.5
钻孔倾角
α
︒
≥75︒
单耗
q
kg/m3
0.45~0.55
钻孔超深
h
m
0.3~0.5
孔深
L
m
9.3~11.5
孔径
D
mm
φ42~φ100
堵塞长度
Lc
m
2.0~3.0
梯段爆破布孔与起爆网络
宽孔距小排距微差挤压爆破,能充分运用爆破能量,可较好地控制爆渣块度,堵塞段加辅助药包解决堵塞段岩体大块率,在爆破工程中已被越来越广泛运用。
依照施工实践经验,采用如下效果好布孔形式和起爆破网络,详见图1.4-1梅花形布孔一字型起爆网络图(一排一段起爆)和图1.4-2长方形布孔V型起爆网络图。
起爆采用爆破延时技术,爆破延时选用25~50ms。
⑵缓冲爆破是为了减少主爆炮孔爆破对后侧边坡影响,在主爆孔(梯段爆破)与边坡开挖爆破孔(重要为预裂、光爆或边坡开挖爆破孔)之间增设1~2排缓冲爆破孔,其规模比主爆孔(梯段爆破)爆破规模要小。
缓冲爆破钻爆参数
梯段不不大于5m深孔爆破,设1排缓冲爆破孔,其孔径为φ76mm、孔距为2.6~3.5m、排距2.0~2.5m,装药量恰当减少,单位耗药量控制在0.30~0.4kg/m3。
其他均与梯段爆破参数相似。
爆破参数将在施工现场,依照地质状况和爆破实验成果及时修正。
高边坡爆破布孔形式
边坡预裂爆破孔、缓冲爆破孔、主爆孔(梯段爆破)布孔形式和起爆网络、起爆顺序见图1.4-3和图1.4-4。
⑶起爆采用微差爆破网络,旱季采用1~15段毫秒电雷管联网、电力起爆,雨季采用1~15段非电毫秒雷管联网、非电起爆。
⑷分段起爆药量按照招标文献和技术规范控制,梯段爆破最大一段起爆药量不不不大于500kg;水平保护层上部一层梯段爆破最大一段起爆药量不不不大于300kg,临近建基面和设计边坡时,最大一段起爆药量不不不大于100kg。
1.4.2预裂爆破
⑴预裂爆破采用QZJ-100B型支架式潜孔钻机造孔,人工装药。
选用φ32mm乳化炸药,不耦合装药构造。
初拟爆破参数见表1.4-2。
表1.4-2预裂孔钻爆参数设计表
参数名称
单位
取值范畴
装药构造示意图
孔深
m
边坡长度+0.5
孔径
mm
φ90
孔距
cm
80
药卷直径
mm
φ32
不耦合系数
3.13
线装药密度
g/m
Q=300~350
顶部装药密度
g/m
(2/3~1/2)Q
堵塞长度
m
1.0~1.2
⑵预裂爆破起爆网络采用非电导爆系统,导爆索传爆,起爆方式同梯段爆破。
为减小爆破震动对建基面破坏,在预裂孔孔底预留50cm保护层,同步,预裂孔起爆时间应超前主爆孔100ms以上。
1.4.3光面爆破
光面爆破必要满足不耦合系数规定。
不耦合系数不不大于1.5。
光面爆破同预裂爆破同样采用间隔装药,装药构造分为孔口堵塞段、正常装药段及底部加强段,孔底放1~2个原则药卷,堵塞段普通为炮孔深度1/4~1/5。
光爆孔采用导爆索同步起爆,但在需要控制一次起爆药量部位,亦可分段起爆。
1.4.4孔底加柔性垫层浅孔爆破
⑴浅孔爆破采用手风钻造孔,人工装药。
选用φ32mm乳化炸药,不耦合装药构造。
保护层一次爆破开挖方案,施工时须通过现场爆破实验获得适当施工参数后,报监理工程师批准后实行。
初拟爆破参数见表1.4-3。
表1.4-3设柔性垫层浅孔爆破参数设计表
名称
符号
单位
取值范畴
装药构造示意图
梯段高度
H
m
0.8~2.5
孔网参数
孔深
L
m
0.8~2.5
孔径
D
mm
42
孔距
a
m
1.2
排距
b
m
0.8~1.0
钻孔倾角
α
°
75~90
爆破参数
药卷直径
J
mm
20
单耗
q
Kg/m3
0.30~0.5
堵塞长度
m
1.0~1.2
空气层长度
cm
5~20
⑵起爆方式采用非电雷管分段、簇联法起爆。
2、固结灌浆施工工艺、办法与办法
2.1施工工艺与办法
(1)施工工艺流程
依照地形地质条件,拟采用有盖重固结灌浆方式,工艺流程见图2.1-1。
(2)固结灌浆施工办法
1)单元划分
砼面板堆石坝有盖重固结灌浆施工时,按每一混凝土浇筑仓位划为一种灌浆单元,按分排分序加密办法施工。
2)孔段划分
基岩段长不大于6m,采用全孔一次灌注;不不大于6m按灌浆实验成果进行分段,按自上而下分段,分段长度拟为:
第一段3m、如下段5m。
3)施工机具
孔深不大于6m钻孔采用YTP-28气腿钻造孔,孔深不不大于6m钻孔QZJ-100B潜孔钻机造孔。
灌浆机具采用3SNS型灌浆泵,JJS-2B搅拌桶,GTY-Ⅲ型灌浆自动记录仪配套使用。
4)混凝土埋管
在趾板混凝土部位采用预埋钢管,埋管直径按图纸规定,埋管管口至趾板混凝土表面。
5)灌浆办法
灌浆办法采用孔内循环灌浆法。
灌浆孔基岩段长不大于6m时,可采用全孔一次灌浆法;不不大于6m时,按施工图纸、技术规定、现场实验或监理人批示选用自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法。
(3)固结灌浆施工工艺
1)钻孔冲洗
各孔段钻孔完毕后均进行了钻孔冲洗,冲洗采用孔口敞开式孔底导水法,即采用导管(钻杆)通入大流量水流,从孔底向孔外冲洗办法进行冲洗,冲洗冲至回水澄清后10min结束;
裂隙冲洗冲采用压水法脉动式冲洗,且总时间规定,单孔不少于30min,串通孔不少于2h。
对回水达不到澄清规定孔段,继续进行冲洗,孔内残存沉积物厚度不得超过20cm。
冲洗压力:
冲洗水压采用80%灌浆压力,冲洗风采用50%灌浆压力。
2)压水实验
各孔段灌浆前均进行压水实验,压水实验采用“简易压水”实验;简易压水实验在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行;压力为灌浆压力80%,压水20min,每5min测读一次压水流量,取最后流量值作为计算流量,其成果以透水率表达。
检查孔压水实验采用“单点法”,压力为灌浆压力80%。
3)灌浆原则
固结灌浆普通灌注水泥净浆,水泥强度级别不低于42.5。
固结灌浆压力普通为0.2~0.5Mpa,施工时按施工图纸或监理人批示拟定,接触段和注入率大孔段分级升压。
固结灌浆原则上一泵灌一孔,当互相串浆时,采用群孔并联灌注,但并联孔数不适当多于2个,控制灌浆压力。
灌浆时先对第一序孔轮灌,采用“少灌多复”办法,待第一孔灌浆结束后,再进行第二序孔灌浆。
4)浆液变换
a按灌浆实验拟定或监理人批准水灰比施灌,灌浆浆液由稀到浓逐级变换。
当灌浆压力保持不变,注入率持续减少时,或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时,不得变化水灰比。
b当某一比级浆液注入量已达300L以上,或灌注时间已达1h,而灌浆压力和注入率均无明显变化时,变换浓一级水灰比浆液灌注;当注入率不不大于30L/min时,依照施工详细状况,可越级变浓。
5)结束与封孔
固结灌浆在规定压力下,当灌入率单孔不不不大于1L/min,群孔不不不大于0.8L/min,继续灌注30min,灌浆即结束。
当长期达不到结束原则时,报请监理共同研究解决办法。
固结灌封孔采用“压力灌浆封孔法”。
6)质量检查
a)采用测量岩体波速或静弹性模量,并结合分析灌浆孔和检查孔钻孔取芯以及压水实验和灌浆实验成果为辅办法进行综合评估。
b采用单点压水实验办法进行检查,其检查孔数量不应少于灌浆孔总数5%,检查结束后进行灌浆和封孔。
c采用压水实验、岩体波速、静弹性模量法进行质量检查,检查分别在灌浆结束后3-7天进行。
检查和实验成果提交监理人,以便拟定检查孔孔位。
d固结灌浆质量压水实验检查,其孔段合格率在85%以上;不合格孔段透水率值不超过设计规定值50%,且不集中,灌浆质量可以为合格。
若达不到上述合格原则,按监理人批准办法进行解决。
7记录
采用GJY-Ⅳ型灌浆自动记录仪。
变形监测:
采用LH02B型带自动报警灌浆用智能位移观测装置。
8)灌浆实行技术参数,按设计图纸、技术规定和监理人批准固结灌浆实验技术参数严格执行。
其他按DL/TS148-灌浆规范关于规定和设计规定进行。
2.2施工技术办法
(1)钻孔质量控制办法
1)固结钻孔孔位按设计图纸测量放样,钻孔孔位与设计位置偏差不得不不大于10cm。
2)固结钻孔每段钻孔达到设计深度后,报请监理人进行孔深、孔径等验收,验收合格后方能进入下一道工序。
3)钻孔过程中浮现寻常状况,及时报告设计及监理人,共同研究解决方案。
(2)灌浆质量控制办法
1)灌浆所用水泥须有厂家质保书,且按规定复检合格,水泥要保持新鲜无结块,出厂期超过三个月水泥不得使用。
2)孔壁冲洗和脉动裂缝冲洗工作直接影响灌浆质量,冲洗和脉动裂缝冲洗结束原则符合设计原则。
3)灌浆时要尽快达到设计压力,并专人控制灌浆压力,以免灌浆压力过大产生抬动导致事故或灌浆压力过小而影响灌浆质量。
4)压水实验认真检查有无邻孔,特别是在钻进孔段,如果发现串通,正在施工钻孔停钻,冲洗、下管阻塞。
5)固结灌浆易产生外漏,压水灌浆过程中,发现冒浆(水)、漏浆(水),依照详细状况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等办法进行解决。
必要时浆液中掺加速凝剂。
6)严格按照灌浆规定水灰比进行,对水泥、水进行称量并测量浆液比重。
7)保持灌浆持续进行。
若因故中断必要立即解决,尽早恢复灌浆。
8)灌浆各工序严格遵守关于技术条款和DL/T5148-灌浆规范规定和按监理批示,以保证灌浆质量。
9)遇到特殊状况时,及时将状况和解决办法与成果上报业主和监理。
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