进口边坡开挖施工实施方案
1、基本概述
1#导流洞进口边坡最大坡高约70m,边坡主要由较坚硬的二云二长花岗岩(
35)组成,
无控制性软弱结构面发育,边坡整体稳定,弱风化上段(强卸荷带)水平深度21m,弱风化下段(弱卸荷带)水平深度36m。局部存在不利结构面组合,可能构成潜在不稳定块体。
边坡下方EL2275高程处布置有左岸低线公路,公路与上部边坡之间呈直立面,因此出口边坡的起始开挖难度较大,开挖支护施工存在立体、交叉作业现象较为突出。 2、开挖方案规划 2.1、方案一
(1)、根据进口边坡的实际地形情况,先从从1#支洞上游侧已形成的施工便道(中铁十六局)拐弯处开始自上而下共布置三层便道进入边坡,便道相互之间顺接,便道初拟宽度为5m,长度200m左右。
(2)、便道开挖完成后先在明渠桩号0-20~0-50、两侧各约15m的范围内进行槽型开挖、并扩宽形成集碴平台(必要时考虑被动防护网形成拦碴护栏),从而有效的防止上部边坡开挖期间爆破石碴掉入河道内。
(3)、集碴平台开挖完成后再从边坡开口线开始上而下分层开挖,整个进口边坡自上而下初步划分为九层进行开挖。在开挖前先清理表层植被和覆盖层,随后进行土石方开挖。
边坡第八层和九层的开挖结合进口段洞身的锁口和开挖支护施工,从靠近洞口侧先掏槽后扩大开挖的方法进行。
(4)、在第一级马道开挖完成后考虑及时跟进支护,原则上上一级马道为支护完成,下一级马道不准开挖,在实际开挖时根据现场情况调整。边坡支护排架全部采用双排架,排架搭设规格为1.5×1.5×1.2m,具体搭设方案在施工期间向监理工程师呈报《脚手架专项施工方案》
(5)、边坡EL2286上部的开挖料主要翻碴至集碴平台出碴,EL2286m以下开挖宽度较大的部位,采取在开挖面直接装碴和集碴平台装运相结合的方式出碴。 2.2、方案二
(1)、先进行施工便道的开挖。
(2)、从边坡开口线最上部进行开挖,即先进行第一级马道开始开挖,先由人工清
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除开挖坡面的覆盖层,利用手风钻进行第一层的预裂爆破,爆破深度按照3~5m考虑,即开挖至EL2328,形成设备施工作业平台。
(3)、完成EL2328以上的系统支护,进行第二层EL2328~EL2318的开挖,根据开挖揭露的岩层走向,再考虑进行集渣平台的开挖,随后施工同方案一。 3、集碴平台施工
集碴平台的开挖主要考虑左岸底线公路的通行安全和平台开挖开口线和开挖底部高程的确定以及安全开挖完成。
考虑在集碴平台形成以后要进行及时的清理集碴,所以集碴平台的底部高程必须满足机械设备通行运输要求,为了便于出碴集碴平台高程与底线公路持平,所以平台开挖高程为EL2275,顶部开口线最高点高程控制在EL2302~2305之间,开挖坡度均按1:0.3考虑设计。
集碴平台开挖主要采取浅层松动爆破技术进行,即进行薄层抬动爆破。根据集碴平台底部的开挖高度分层爆破到位,其中第一层的抬动爆破深度控制在3m范围内,根据爆破高程的降低和边坡断面的变化逐渐加大抬动爆破的深度,最深控制在6m范围内。在爆破施工过程中难免少量的石碴掉到低线公路,所以加大对低线公路的监控力度,及时清除掉碴,尽量避免影响进口支洞及其他单位的正常施工。
抬动爆破爆破参数为:单耗量0.5kg/m3,孔径:Φ42mm,孔深:5.0m, 间距:1.2m,排距:1.2m,抵抗线:1.0m,堵塞长度:1.0m,药卷直径:Φ32mm。
集碴平台开挖过程中根据开挖坡面情况必要时考虑进行喷射C20混凝土+随机锚杆进行临时封闭支护,以防止在雨水的冲刷下出现掉块、滑塌等现象,同时在开口线周围设醒目的标识牌。 4、边坡分层开挖支护
进口边坡的开挖主要以梯段微差挤压爆破为主,以降低大块率,开挖造孔采用atlas--D7及CM351高风压潜孔钻,边角部位采用手风钻。
分层开挖从上部第一层开始逐层向下开挖,按照边坡设计的每一级马道,在具体开挖时按照10m为一层进行开挖,在开挖过程中采取光面爆破、预裂爆破、浅层爆破(3~5m)、深孔梯度爆破(10m)等爆破手段。
在每一级马道支护过程中随喷锚支护进度及时进行边坡排水孔的打设,排水孔的间排距为3×3m,梅花形布置。 4.1、主要爆破参数
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(1)、光面爆破(保护层预裂) 爆破孔
钻孔直径:Φ42mm 钻孔深度:5.0m 间距:1.2m 排距:0.9m
抵抗线:0.8m 堵塞长度:1.0m 药卷直径:Φ32mm 单耗药量:0.55kg/m3 预裂或光爆孔
钻孔直径:Φ42mm 钻孔间距:0.5m 钻孔深度:5.0m 药卷直径:Φ32mm 堵塞长度:0.5m 线装药密度:280g/m (2)、预裂爆破 预裂孔参数
钻孔直径:Φ90mm 钻孔间距:0.8~1.0m 钻孔深度:12~15m 药卷直径:Φ32mm 不耦合系数:2.5~2.8 装药结构:空气间隔装药 线装药量:460g/m~500g/m 堵塞长度:1.5m 缓冲孔爆破参数
钻孔直径:Φ90mm 钻孔间距:2.0m 钻孔深度:10m 距预裂面距离:1.2m;距主炮孔距离2.0m
药卷直径:Φ50~70mm 堵塞长度:2.5m 装药方式:间隔不耦合 主爆孔爆破参数
钻孔直径:Φ90mm 钻孔深度:10m 间距:3.0m~3.5m 排距:2.5m 堵塞长度:1.5~2.5m
爆破网络:采用预裂爆破和孔间毫秒微差控制爆破起爆网络分别起爆 起爆方式:火雷管起爆 (3)、浅层台阶爆破
钻孔直径:Φ42mm 钻孔深度:1.0~3.0m 间距:1.0m 排距:0.7m 抵抗线:0.5~0.8m 堵塞长度:0.5~1.0m 药卷直径:Φ32mm 单耗药量:0.51 kg/m3 爆破网络:毫秒微差 起爆方式:非电起爆 (4)、深层梯段爆破
钻孔直径:Φ90mm~100mm 梯段高度:10.0m 钻孔深度:10.0m
间距:3.0m~3.5m 排距:2.5m 堵塞长度:2.5m 单耗药量:0.55 kg/m3 爆破网络:采用单孔单响孔间毫秒微差起爆网络 起爆方式:非电起爆 4.2、边坡支护
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边坡支护施工参数按照设计图纸主要由以下部分组成。
(1)、整个坡面布置Φ28、6m、间排距为4×2m和Φ25、4.5m、间排距为4×2m并交错梅花形布置的系统锚杆。
(2)、在闸室右侧边坡EL2302、EL2297、EL2292、EL2280、EL2276、EL2272高程,间距4m、长度为9~12m的锚筋束。
(3)、在闸室左侧及靠山体侧EL2280、EL2302、EL2312高程,间距5m、长度为25m的预应力锚索(锚索施工方案届时上报专项施工方案)。
(4)、整个坡面挂φ6.5@20×20cm的钢筋网,喷C20混凝土10cm。
根据边坡分层开挖情况,及时进行浅层和梯度开挖坡面的支护施工,其中锚索施工相对作业时间较长,确保交叉作业时段的安全。 4.3、边坡开挖支护进度
进口边坡按照目前的综合施工条件,计划2008年4月底开始,2008年10月完成边坡的开挖支护施工。 5、开挖质量控制
(1)、根据前期阶段的爆破情况选择较理想的爆破参数再进行石方钻爆施工。 (2)、准确测定开挖区开口线和预裂孔线,确保边坡开口和马道开口定位。 (3)、严格按控制预裂爆破孔孔距、孔斜要严格控制,控制边坡超欠挖及成型质量,满足规范允许范围。
(4)、邻近水平建基面的基础开挖,预留2.0~2.5m,按保护层开挖要求、分层小药量减弱爆破挖除。
(5)、装药前用高压风将孔内岩屑吹干净,并对每个钻孔进行检查,对不合格的钻孔进行处理后方可装药,装药量和装药结构严格按爆破设计要求实施,不允许随意更改钻爆参数。
(6)、覆盖层边坡在人工削坡时应打桩连线,确保坡面平整度符合设计要求。 (7)、明渠和闸室基础面时进行预留保护层进行开挖,预留2.0~2.5m。 6、安全文明施工措施
(1)、每次爆破时,呜放警笛,由安全员负责清离人员;在警戒区主要路口设置警戒线,专人值守,严禁设备人员进入爆破警戒区域;爆破后解除警戒。
(2)、派专人维护施工出碴道路,确保道路不掉碴、不积碴、干净畅通。
(3)、在边坡开挖过程中防止碴料下河;危险施工地段设专职安全员,昼夜观察,发
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现险情立即通知有关人员,撤离危险区。 7、附件
(1)、进口边坡明挖施工平面布置图 (2)、进口边坡分层开挖施工实施图 (3)、梯度爆破设计平面示意图 (4)、保护层光面爆破设计示意图
最终方案:方案一和方案二结合使用,先进行开口线外第一层马道的开挖,即EL2328~2333开挖,随后进行下一层一半的开挖(共开挖5~8m),随后再进行集渣平台的开挖
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