土石方开挖施工方案

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土石方开挖施工方案3.2.1工程范围和内容本工程的土方开挖包括各项永久工程和临时工程的基础开挖、土料场、公路、房屋基础以及监理指明的其他土方开挖工程。其工作内容包括：准备工作、场地清理、施工期排水、边坡观测、完工验收前的维护以及将开挖可利用或废弃的土方运至监理人指定的堆放区并加以保护、处理等工作。本工程的石方开挖包括坝基、厂房、变电站、公路、施工营地、施工辅助工厂、采石场及勘探、灌浆平洞等范围开挖及勘探、灌浆平洞开挖的石方开挖工程。其工作内容包括：准备工作、场地清理、施工期排水、钻孔爆破、石渣的运输和堆存、边坡监测和防护、完工验收前的维护以及监理人指示的对废弃渣场进行清理等工作。3.2.2开挖程序开挖程序为：测量放线—土方开挖—测土石分界线—石方开挖—监理验收—进入下一台阶循环。3.2.3施工准备3.2.3.1施工测量（1）测量基准点的复核在接到监理人提供的测量基准点、基准线、水准点等资料后，组织测量人员进行复核，将复核结果上报监理人。（2）施工测量网测设以监理人提供的基准点为基准，按国家测绘标准和合同文件对工程施工精度的要求，测设施工测量控制网，施工测量控制网的资料上报监理人审批。施工期间对测量标墩、标桩进行保护，定期进行测量控制网复核。（3）施工测量施工测量人员在岸坡开挖施工前，按施工图进行施工放样，施工放样精度符合规范要求，同时对施工过程进行测量控制，及时纠正施工偏差。3.2.3.2施工风、水电布置(1)施工供风 基岩保护层以上采用100B钻机钻孔分层梯段微差爆破施工。边坡预裂采用CM351潜孔钻机钻孔，保护层开挖主要采用YT28手风钻钻孔，由3台20m3固定电动式空压机供风，另配备2台20m3移动电动式空压机随机使用。(2)施工用水开挖施工用水主要为基础清面、机械设备冲洗等用水。用水水源为河水。(3)施工用电施工用电主要为施工区域内排水、夜间照明、钻孔设备（钻机和空压机）。由现场施工的变压器接线至各工作面。3.2.3.3施工道路开挖机械设备、材料进场和出渣道路利用场内临时施工道路及左岸上坝公路和右岸上坝公路，施工道路随着开挖的进行逐步向前延伸，详见施工总布置图2.1-1。3.2.3.4开挖渣料的利用和弃渣处理本工程开挖的渣料除安排直接运往使用地点的渣料外，其余渣料（包括弃渣料），均按合同要求分类堆放在指定的存、弃渣场。堆渣范围和高程严格按施工图纸和监理指示实施。3.2.4施工工艺3.2.4.1开挖顺序在进行上、下游围堰填筑的同时，进行左岸和右岸的山体边坡开挖；围堰全部填筑完成，并将围堰内水抽出后，再进行右侧坝基和左侧坝基的开挖。坝基开挖分土方开挖和石方开挖。3.2.4.2开挖方案采用自上而下开挖，先土方后石方。首先用CAT320挖掘机开挖边坡，弃料向下挖甩，在开挖宽度满足D85推土机作业时，采用挖掘机修坡开槽，推土机推运。开挖至岩石时，利用钻机进行钻孔，采用预裂爆破开挖和保护层爆破开挖方法，爆破后，人工配合机械清理危石，然后挖掘机挖甩，推土机推运，翻运至下台阶高程；再用CAT320反铲挖掘机挖装，20T自卸车运输至弃料场，弃料场采用推土机平整。3.2.4.3土方开挖 先由测量人员按施工图纸先布设施工控制网，放样确定开挖边线，并用白灰或木桩作明显标志，经检查无误后进行土方开挖。对于土层和砂砾层的较薄的地方采用D85推土机集料，CAT320挖掘机装20t自卸汽车；对于土层和砂砾层较厚的地方直接由CAT320挖掘机装20t自卸汽车；对于高边坡不能直接装运的部位，采用CAT320挖掘机和推土机联合作业，将料倒至坡下，具备装运条件后采用CAT320挖掘机装自卸车。可利用的土料和砂石料由自卸汽车运至监理人指定的堆存场或直接运至填筑面。弃料由CAT320挖掘机装20t自卸汽车经两岸的上坝公路运至弃料场。3.2.4.4石方明挖岩石明挖采用钻爆法施工，具体分软岩石方开挖和硬岩石方开挖。发电厂房石方开挖采取分区、分层开挖的原则，厂房开挖采用梯段爆破分层开挖。廊道边线采用光面爆破，廊道和集水井内部进行掏槽爆破分层开挖。（1）开挖设备软岩采用CAT320挖掘机直接开挖。硬岩采用CM351钻机、100B潜孔钻、YT28风动凿岩机进行钻孔，由固定式（或移动式）空压机供风。（2）开挖方法坝基开挖、边坡开挖均采用预裂爆破，分梯段爆破开挖方法，水平建基面预留岩体保护层，采用水平预裂一次爆除保护层，不具备水平预裂施工条件的部位采用保护层分层爆除的方法开挖。（3）软岩石方开挖软岩采用CAT320挖掘机直接开挖，装20t自卸汽车经左岸或右岸的上坝公路（或临时路）运至弃料场。（4）硬岩石方开挖左岸、右岸山体开挖：开挖自上而下进行，分梯段爆破开挖，边坡采用预裂爆破；为有效控制山坡上危石及不稳定岩体的产生，建基面采用水平预裂爆破。左岸、右岸坝基开挖：爆破采用保护层一次爆除法，在建基面进行浅孔爆破，边坡采用预裂爆破，建基面预留20～30cm厚采用人工撬挖；浅部位建基面直接采用人工撬挖，个别部位进行爆破处理。（5）爆破施工工序 爆破施工程序见爆破开挖工艺流程见图3.2-1。下一循环平台面清理测量放样布孔钻孔清理钻孔竹片加工绑扎药串装药孔口封堵封堵材料准备起爆网络联接起爆爆破效果检查出渣图3.2-1爆破开挖工艺流程1)测量放样测量员根据爆破设计进行现场测量，测出爆破范围及每孔的孔口高程。2)布孔施工员根据爆破设计进行现场布孔，布孔须标明孔号、孔深、孔向，同时向钻孔施工人员进行技术交底。3)钻孔①钻孔之前，要开足风力，吹净表面浮土和残渣，然后对准孔位，调好方向，用小风量打出孔窝，再开足风量快速钻进；②钻孔深度要保持孔底高程一致，使得爆破后工作面平整；③孔打好后，要及时用编织布将孔口堵好，以免掉落石块堵塞炮孔。4)验孔 装药前，要仔细检查孔位、孔深和方向，并做好记录，对不符合设计要求的钻孔要重钻、补钻的。无法补钻的，要调整爆破设计和装药量。5)装药①主爆孔的装药：主爆孔采用单一连续装药结构。②预裂孔的装药：预裂孔采用不耦合间隔装药。用导爆索制成炸药串，并加竹片捆绑，然后将制作好的炸药串装入孔内，并尽量使药串处于炮孔中心。6)孔口封堵用半干黄土堵塞。应分层捣实，堵够设计长度。7)起爆网络连接预裂孔用导爆索连通，爆破孔内用相应段位的雷管，孔外按起爆网络设计要求采用相应段位导爆管雷管连接，尾线长度不够的用1段雷管加长连接。8)起爆火雷管起爆。9)出渣将渣料运出。（6）爆破设计1)主要爆破技术措施①前期进行生产性爆破试验，通过试验成果指导施工；在施工过程中，进行动态监测，优化钻爆参数，控制爆破规模；②石方爆破主要采用梯段爆破，施工时创造良好的临空面，确保爆破效果；③预裂爆破和光面爆破，采用小孔径、近孔距等技术；④控制最大单段起爆药量。2)现场爆破试验在进行石方开挖的前期，根据本标段的具体情况结合我局以往开挖施工经验，初步确定爆破参数和钻爆孔布置，选择监理人批准的合适的部位，进行梯段爆破、光面爆破、预裂爆破，保护层的一次性爆除等生产性试验，以寻求适合本工程的钻爆参数、装药结构和各种安全控制标准。试验内容主要包括：①爆破材料的性能试验；②梯段爆破、预裂爆破等控制爆破试验； ③基岩保护层爆破试验；④爆破破坏范围试验。试验目的：验证各爆破方案的爆破参数和起爆方式的科学性和合理性；通过对爆破振动衰减规律，根据爆破振动衰减规律，指导爆破施工。3)爆破设计在距设计边坡12m左右以外的大面积石方并结合生产进行爆破试验，按技术规范、以往的施工经验和试验成果，控制爆破规模。先开挖先锋槽，创建临空面，然后从侧向推进。严格按照爆破设计钻孔、起爆，起爆清渣后，检查边坡的完整性和不平整度，并作好记录。开挖后的基面经清理后进行下一步的爆破试验。若试验均满足设计要求，则按此爆破设计进行开挖施工。若不满足要求，适当的修改爆破参数，直至满足设计要求为止。爆破所采用的炸药为2#岩石硝酸铵炸药。导爆索、导爆雷管复式连接，火花起爆。主爆孔采用梅花形布孔，主爆孔与预裂孔距离2m，主爆孔孔排距为3m×3.5m，最大瞬间齐爆药量不大于300kg。各种爆破参数见表3.2-1、3.2-2、3.2-3。表3.2-1预裂爆破参数（CM351钻机造孔）表名称符号单位数值说明孔径Dmm80孔距am0.8孔深hm6～8钻至建基面高程倾角θ°1∶0.3和设计坡度相同药卷直径dmm35不偶合系数ξ2.57封堵长度h1m0.8～1.0线装药密度qg/m330底部线装药密度q底g/m660底部1m加强装药 表3.2-2光面爆破参数（手风钻造孔）表名称符号单位数值说明孔径Dmm42孔距am0.5孔深hm3.5倾角θ°和设计坡度相同药卷直径dmm20不偶合系数ξ2.1封堵长度h1m0.5线装药密度qg/m180底部线装药密度q底g/m250底部1m加强装药表3.2-3梯段爆破参数（100B钻机造孔）表名称符号单位数值说明台阶高度Hm6～8孔径Dmm105孔倾角θ°70～90根据抵抗线确定孔距am3排距bm2.5超钻深度hm0.5邻近系数ξ1.2单耗qKg/m30.45～0.55药卷直径dmm90单孔药量Qkg24.75～33封堵长度Lm2.0～2.5岸坡开挖炮孔布置见图3.2-2和图3.2-3所示。 图3.2-2岸坡大石方开挖炮孔布置纵剖面示意图单位：mm图3.2-3岸坡石方开挖炮孔布置横剖面示意图单位：mm（7）预裂爆破为确保厂房建筑物基础岩石的完整性，减少超挖及混凝土回填量，梯段爆破开挖前，对设计开挖边线先进行预裂爆破，用液压钻机钻孔，孔径38-50mm。预裂爆破施工程序如下：钻孔场地平整→布孔测量→钻孔→药串加工→装药→堵塞→网路→连接起爆。（8）梯段爆破先锋槽爆破开挖：首先采用液压钻机钻楔形掏槽孔，爆破成一个先锋槽。利用此先锋槽，分别向两侧工作面采用自上而下分层梯段钻爆开挖。梯段爆破采用液压钻机钻孔，爆破施工程序如下：场地平整→测量放线→布孔→钻孔→装药连网爆破。梯段爆破装药结构采用连续柱状装药，采用4#岩石抗水硝铵炸药，药卷直径Φ60mm。采用2#岩石销铵炸药和4#岩石抗水硝铵炸药。炮孔按中宽孔距、梅花型布孔。为防止爆破对设计边坡的振动破坏，在靠近预裂面的一排炮孔的装药量拟定为其它梯段爆破孔装药量的70～80%，距预裂面1.5～2.0m布孔。为提高爆破质量、降低石渣的大块率，炮孔的装药结构采取连续柱状装药方式。（9）保护层开挖 水工建筑物基础预留保护层开挖，是控制建基面开挖质量的关键，也是控制工期、提高经济效益的重要的环节。按规范规定，当保护层以上用梯段爆破开挖时，对节理较发育的中硬岩石，预留保护层应为上部梯段竖向孔药卷直径的30倍，对于坚硬岩石，相应值为20～25倍。①对2～3m保护层，可用手风钻钻Φ45mm孔，孔深2～3m，单孔装药1.5～2.5kg，孔底设柔性材料垫层20cm，孔网1.5×1.6m，装Φ32mm药卷，非电雷管起爆。②对3～5m保护层，用Φ100B型潜孔钻钻机钻Φ76mm，孔深3～5m，药卷直径Φ45mm，单孔装药8～16kg，孔底垫柔性材料垫层20cm，孔网2m×2m，不连续装药，用导爆索配合非电雷管起爆。（10）石方槽挖石方槽挖主要是断层处理，开挖采用手风钻钻孔，浅孔小药量微差爆破方法进行。出渣采用反铲配20t自卸汽车挖运。（11）开挖爆破质量控制①开挖前准确测定开挖区开口边线，每隔5～10m设标杆明确标示，确保边坡开口定位准确。②做好边坡截水沟及开挖区的临时排水沟，避免积水、渗水爆破工作性能的影响。③每次爆破作业前，先根据地形测量资料做出详尽的《爆破设计书》及《作业指导书》，经项目部总工审批后上报工程项目监理部，在得到明确的批示后再组织实施。在开挖过程中，定期测量校正开挖平面的尺寸和标高、开挖边坡的坡度和平整度、开挖剖面规格和边坡软弱岩层及破碎带，在开挖至临近建基面时，对基础开挖的爆破方法和措施进行严格的检查和监控，确保建基面的开挖质量。④在爆破作业施工过程中精确布孔，准确施钻，控制钻孔偏差规范要求范围内。⑤加强爆破振动安全监测和建基面岩体质量弹性波检测，遵守国家和行业相关规程、规范和标准的规定。⑥每次爆破前，由质检人员组织联合检查，检查合格后方可装药。严格按照爆破设计施工，确保装药密度及封堵符合设计要求。⑦ 每次爆破完成后，对爆破作业面进行检查，并评估开挖建基面的预裂面残孔率和超欠挖平整度指标，用以指导下一步施工。（12）爆破施工顺序深孔梯段爆破和相邻的两边坡预裂爆破同次进行，预裂孔在第一个孔梯段孔起爆前50ms起爆。保护层开挖和深孔梯段爆破相邻进行，滞后于梯段开挖一个台阶高度。（13）出渣施工道路布置右岸坝肩到弃渣场道路设计长度约为2.0Km，左岸坝肩到弃渣场道路设计长度约为3.5Km。每次爆破结束后，石渣由D85推土机集料，CAT320挖掘机装20t自卸汽车经左、右岸出渣路运至弃料场。