某水庫大壩壩型為面板堆石壩,最大壩高89.1m。壩基礎(chǔ)開挖區(qū)地形和地質(zhì)情況是:河谷寬96~139m,谷底高程在設(shè)計壩頂高程以下72.9~69.1m 處,河床覆蓋層厚7-8m,河谷中間發(fā)育一深槽,鉆探揭露最大深度14.9m,該深槽約 10~15m,基巖巖性為混合花崗巖、變粒巖為主,壩軸線處河床全、強(qiáng)風(fēng)化帶一般厚1.5~8m,弱風(fēng)化帶一般厚14~20m,其中左側(cè)河谷全、強(qiáng)風(fēng)化帶厚1.5~5.5m,弱風(fēng)化帶厚14~18m,實際開挖至設(shè)計壩頂高程以下81.9m處,右側(cè)河谷全、強(qiáng)風(fēng)化帶厚4~8m,弱風(fēng)化帶厚35~55m,實際開挖至設(shè)計壩頂高程以下88.3m處。
施工過程
根據(jù)上述大壩壩基情況,壩基石方屬于敞開式槽型開挖,施工條件及任務(wù)較大。在主汛期來之前壩體填筑又要達(dá)到攔洪高程,工期十分緊迫。這就對開挖的施工組織提出了很高的要求,對此施工單位編制了科學(xué)合理的施工方案,組織精良的設(shè)備和熟練的施工機(jī)械操作人員。依據(jù)現(xiàn)場的施工條件及工期要求,開挖總體施工方案為:“先下游后上游、分條帶,分塊,分層”的開挖方法。
施工過程如下:“先下游后上游、分條帶”具體是:首先開挖下游次堆石填筑區(qū)的壩基,再開挖上游主堆石填筑區(qū)的壩基,壩基開挖施工時按每30m寬,將壩基劃分為八個縱向條帶,依據(jù)現(xiàn)場的施工條件和施工設(shè)備,每次并排進(jìn)行兩個條帶的開挖工作。完成下游次堆石填筑基礎(chǔ)區(qū)的開挖后,緊接著就進(jìn)行次堆石的填筑施工,保證了壩基開挖對次堆石的填筑施工進(jìn)度的影響減小到最低程度。次堆石填筑至攔洪高程,順利地完成了一期的施工務(wù)。“分塊,分層”施工過程如下:將整個壩基橫向劃分為三塊,為左壩肩、右壩肩、基坑中部各一塊。依據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況,覆蓋層直接采用挖機(jī)和自卸汽車進(jìn)行施工,因為上面同時進(jìn)行了兩個條帶的施工,也就是能同時進(jìn)行兩塊的開挖施工。“分層”施工表現(xiàn)在上下兩層錯開進(jìn)行開挖施工,由于開挖深度在15~20m之間,采用分層,每層厚度為4~5m,后退法施工,這樣上一層開挖一段距離后,施工場面足夠?qū)掗,能夠滿足下層機(jī)械進(jìn)行施工時,立即組織機(jī)械及人員進(jìn)行下一層的基礎(chǔ)開挖工作。通過上述的施工組織,基礎(chǔ)開挖就形成了多條帶、多塊、多層同時進(jìn)行,有利地推動了開挖的施工進(jìn)度。覆蓋層以下為弱風(fēng)化巖石,坡度較為平緩。為加快施工進(jìn)度,石方開挖采用爆破進(jìn)行施工。根據(jù)現(xiàn)場巖性情況采用合理的爆破方法,爆破主要采用“兩個結(jié)合”即:深孔梯段爆破和淺孔微差控制爆破相結(jié)合,周邊光爆和預(yù)裂及保護(hù)層一次開挖相結(jié)合的原則,同時優(yōu)化爆破參數(shù)、合理地組織機(jī)械進(jìn)行施工,就能保證又好又快地進(jìn)行基礎(chǔ)開挖。爆破后石渣采用挖機(jī)裝自卸汽車后,將能用于壩體的填筑料運(yùn)至臨時堆放區(qū)堆放,不能用于壩體的填筑料運(yùn)至業(yè)主指定的棄渣場。
施工控制要點
此次水庫壩基開挖依據(jù)設(shè)計要求和施工經(jīng)驗重點控制“一個基面,兩個岸坡”。“一個基面”為大壩的基礎(chǔ)建基面,“兩個岸坡”為大壩基礎(chǔ)建基面和兩個岸坡相結(jié)合的部位。
1施工控制要求達(dá)到的目標(biāo)
(1)基礎(chǔ)面如有欠挖,水平建基面高程的開挖偏差不應(yīng)大于±20cm。(2)基礎(chǔ)面如有反坡(設(shè)計規(guī)定者除外),應(yīng)處理成順坡。(3)基礎(chǔ)面的陡坎頂部如呈尖角,應(yīng)處理成鈍角或弧形狀,若確不易處理,則應(yīng)采取結(jié)構(gòu)措施。(4)基礎(chǔ)面上的泥土、破碎巖石和松動巖塊,以及不符合質(zhì)量要求的巖體,必須清除或處理。(5)基礎(chǔ)面如發(fā)現(xiàn)新的不良地質(zhì)因素,以及前期地質(zhì)勘探或試驗中遺留的鉆孔、平洞、豎井等,均應(yīng)處理到設(shè)計重新提出的質(zhì)量要求的高程或深度。(6)在外界環(huán)境作用下極易風(fēng)化、軟化和凍裂的軟弱基礎(chǔ)面,若其上部的水工建筑物暫不施工覆蓋,應(yīng)按設(shè)計要求進(jìn)行處理或防護(hù)。
2大壩基礎(chǔ)面開挖的施工控制
覆蓋層用機(jī)械清除完成后依據(jù)現(xiàn)場情況看,巖石坡度較緩,巖性多為弱風(fēng)化的巖石。再采用挖機(jī)挖除已經(jīng)很難滿足施工的需要,這就要求采取合理的爆破方法,巖層較厚部位采用深孔梯段爆破,較淺部位采用淺孔微差控制爆破;再開挖快接近設(shè)計建基面時,采用保護(hù)層的開挖方法。具體為石方開挖深度在 5m以下的,采用手風(fēng)鉆鉆孔、淺孔爆破,周邊孔采用光面爆破,開挖深度大于5m的,采用潛孔鉆鉆孔、深孔梯段爆破的方法開挖。為了保證基礎(chǔ)建基面巖性的完整性,在接近基礎(chǔ)面1.2m 內(nèi)采用保護(hù)層開挖的方法進(jìn)行開挖。依據(jù)規(guī)范要求:水平建基面高程的開挖偏差,不應(yīng)大于±20cm;還不應(yīng)使水平建基面巖體產(chǎn)生大量爆破裂隙,以及使節(jié)理裂隙面、層面等弱面明顯惡化,并損害巖體的完整性。
針對此要求具體爆破控制措施如下:(1)炮孔不得穿入距水平建基面1.2m的范圍;炮孔裝藥直徑不應(yīng)大于40mm;采用梯段爆破方法。(2)對節(jié)理裂隙不發(fā)育、較發(fā)育、發(fā)育和堅硬的巖體,炮孔不得穿入距水平建基面0.5m的范圍;對節(jié)理裂隙極發(fā)育和軟弱的巖體,炮孔不得穿入距水平建基面0.7m的范圍。(3)炮孔與水平建基面的夾角不應(yīng)大于60°,炮孔裝藥直徑不應(yīng)大于32mm。應(yīng)采用單孔起爆方法,剩余0.2m 厚的巖體應(yīng)進(jìn)行撬挖,然后存在的地質(zhì)缺陷按照設(shè)計要求進(jìn)行處理,最后將基礎(chǔ)面清理至符合設(shè)計要求為止。
3壩基和岸坡結(jié)合處開挖的施工控制
在壩基和岸坡結(jié)合部位開挖時,先進(jìn)行測量放線用樁線標(biāo)識開挖的邊線,保證準(zhǔn)確地依照設(shè)計開挖要求進(jìn)行施工,覆蓋層在壩基和岸坡結(jié)合處直接采用挖機(jī)開挖至設(shè)計邊線處,最后輔助人工清撬突出的、松動的巖石,使其結(jié)合處坡度和建基面符合設(shè)計要求;在接近結(jié)合部的石方開挖時采用周邊孔按設(shè)計坡度、深度進(jìn)行鉆孔,采用預(yù)裂爆破;淺孔和保護(hù)層開挖爆破時周邊孔采用光面爆破;從而保證開挖尺寸和邊坡的穩(wěn)定以及開挖質(zhì)量;隨后人工用風(fēng)鎬對個別突出部位進(jìn)行鑿除,保證壩基和岸坡接合處的開挖符合要求,然后對存在的地質(zhì)缺陷處理完成后,將基礎(chǔ)面全部清理干凈,再進(jìn)行下一道工序的施工。
施工中的技術(shù)防范措施
1施工進(jìn)度措施
由于詳細(xì)的施工進(jìn)度的安排以及進(jìn)度計劃控制,主要采取的是流水作業(yè)以及交叉作業(yè)的方式進(jìn)行的,達(dá)到總體的施工計劃的調(diào)控性能的技術(shù)控制,檢查落實,同時與工資掛鉤,使得各項工程施工緊密結(jié)合,人人都有任務(wù),并將具體的步驟一一落實。合理的配置施工準(zhǔn)備材料,對于施工機(jī)具的使用以及協(xié)調(diào)問題一一進(jìn)行處理,各個施工隊伍設(shè)備關(guān)系進(jìn)行,并創(chuàng)立一個良好的施工環(huán)境,這些物資供應(yīng)與行政管理負(fù)責(zé)實施。
2安全施工
安全施工在施工過程中,堅持“安全第一,預(yù)防為主”的方針和“管生產(chǎn)必須管安全”的原則,嚴(yán)格按安全生產(chǎn)保證體系執(zhí)行。安全施工應(yīng)注意以下幾點:行夜間施工時,必須有足夠的照明措施,保證機(jī)械設(shè)備操作人員的視線良好。經(jīng)常檢查施工機(jī)械狀況,嚴(yán)禁機(jī)械帶病作業(yè);施工人員配備相應(yīng)的勞保設(shè)施,施工區(qū)嚴(yán)禁無關(guān)人員進(jìn)入。臨邊作業(yè)做好臨邊防護(hù),作業(yè)人員必須戴安全帽、穿防滑鞋,同時對作業(yè)人員的個人勞動防護(hù)用品、及操作中使用的工具經(jīng)常檢查,遇六級以上大風(fēng)時,禁止作業(yè)。
3防汛搶險保障措施
施工項目部根據(jù)規(guī)定的要求,工程施工期間,禁止損壞河道的防洪或者是通訊設(shè)備。對于現(xiàn)場的組織性控制主要是依據(jù)一定的控制性能進(jìn)行的,現(xiàn)場設(shè)立通訊搶險小組,依據(jù)一定的控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行有效的實施,及時的與業(yè)主溝通,加強(qiáng)日常的防洪維護(hù)工作。在施工期間,若是制定一定的應(yīng)急方案,采取相應(yīng)措施,直到確保工程對河道不存在影響作用。做好人員、防汛物資設(shè)備的準(zhǔn)備工作,保證工程中采用的機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)良好,時刻處于待命狀態(tài)。
在施工前,一定要對工程進(jìn)行認(rèn)真的分析,根據(jù)工程的實際情況綜合考慮選擇最佳的施工方法。同時在施工時,施工的管理人員一定要做好協(xié)調(diào)與安排,對施工工藝進(jìn)行嚴(yán)格的把控,施工人員做好質(zhì)量控制及關(guān)鍵工序的驗收工作,確保工程的質(zhì)量。