心墙开挖方案.doc

心墙开挖专项方案
一、工程概况：
大坝全长303m，桩号为坝0+000m~坝0+303m，为碾压式沥青混凝土心墙砂砾石坝。沥青混凝土心墙轴线位于坝轴线上游，距坝轴线垂直距离为3m，心墙两侧设3.0m宽的砂砾石过渡料。碾压式沥青混凝土心墙宽1.2--0.6m。心墙顶高程为1545m。心墙开挖处为覆盖层、强风化、弱风化组成。计划先施工右岸，工期为4个月。溢洪道边坡挖到1547高程，基槽石方开挖至坝0+150开始挖左岸心墙基槽，工期为3个月；截流后开始挖河床段，工期为1个月。心墙基座开挖时，基岩面法向开挖面内，岩石层按1:0.5的边坡进行开挖，每10m高设一级马道。桩号0+086.04-0+113.96段（卸荷段）沥青混凝土心墙砼基座为8.5m，其余部位心墙基座宽度在4~7m。桩号0+048.3-0+086.04段，心墙基座宽度由4m渐变至8.5m。桩号0+113.96--0+127.96段，心墙基座宽度由8.5m渐变至7m。岩体强风化层厚度3～5m，弱风化层厚12～15m。
工程地质：
1、左坝肩：基岩裸露，该段岸坡走向20~25°。按坡度可分上下两段。下段岸坡河床以上30m岸坡呈近陡立状，岸坡坡度70°~80°；上段岸坡呈高陡的上体，岸坡坡度35°~45°。基岩为华力西中期第二侵入次侵入岩体，岩性为黑云母花岗岩，块状构造，属坚硬岩，岩体强风化厚度3~5m,弱风化厚度12~17m。左坝肩节理、裂隙发育、发育4条断层，规模较小，破碎带0.02~0.1m，走向多与坝线大角度相交，对边坡稳定性影响不大。主要发育三组节理，产状为：①290°~295°NE＜76°~82°②20°~45°SE＜5°~15°③32°~45°NW＜54°~72°。左岸陡岸发育一组较大卸荷裂隙，沿节理10°~20°NW＜80°~85°发育。坝区左岸基岩透水率q≤5lu的界线埋深在基岩面以下15~25m,透水率q≤3lu的界线埋深在基岩以下30~45m.坝区基岩允许承载力值3.2Mpa。
2、 现代河床：坝址范围内河床覆盖层厚度6—8m,岩性为漂、卵砾石层，稍密~中密，稍湿~饱和，有较多蛮石，局部为夹中粗砂层。天然密度为2.1~2.32g/㎝³，渗透系数5.2×10-²~1.7×10﹣²cm/s,为强透水层，饱和直剪：φ=41.9°，允许水力比降0.1。下伏基岩岩性为灰色黑云母花岗岩，块状构造，属坚硬岩，弱风化层~新鲜基岩饱和抗压强度：63.1~75.1M pa,抗剪强度：c=1.5Mpa、φ=35°，透水率小于3lu的界线为基岩埋深10—15m。
3、 右坝肩：岸坡山体基岩裸露，岸坡走向30°，坡度42°，局部为10~15m的高崖陡壁；坝肩以上为高陡边坡，坡度为36~40°。岸坡坡脚处为崩坡积碎石，成松散架空结构，建议清除。坝肩基岩为华力西中期二次侵入次黑云母花岗岩，细中粒自形粒状结构，块状构造。右岸坝肩发育的节理裂隙主要有四组，①290°~295°NE＜70°~75°;②20°~45°SE＜5°~15°;③295°~310°SW＜10°~20°、④320°~335°NE＜80°。发育断层2组5条，其中f10、f12、f14均为倾岸外援倾断层，产状40°~70°SE＜13°~16°，为裂隙破裂面挤压错动而成，对边坡稳定性有一定影响。岩体强风化层厚3~5m，弱风化层厚12~15m。弱风化层~新鲜基岩饱和单轴抗压强度：63.1~75.1Mpa，抗剪强度：c=1.5Mpa、φ=35°，坝基允许承载力值3.2Mpa。小于5lu基岩埋藏深度20~30m，透水率小于3lu基岩埋藏深度35~40m。
二、施工布置与方法：
2、1施工风、水、电、道路布置
2、1、1施工道路、运输布置
L7、L7-1路为开挖右岸心墙基座施工主要道路，坡度在12%--30%。L5、L6路为开挖左岸心墙主要施工道路，坡度在12%--18%。施工期间主要用20T自卸汽车或铰卡、装载机、挖掘机进行坡积物及石渣的拉运。
2、1、2 施工用水
采用软管从河里泵送至作业面，由于高程较大，采用两级泵分离抽水。总扬程在120米左右。
2、1、3施工用电
从3号变压器接线点接至施工作业面，总长度在500米左右，根据用电量，采用18平方的电缆。
2、1、4施工用风
计划在右岸坝肩山坡上布置一座施工供风站，配1台17m3/min的空气压缩机。铺设一条φ100的钢管将风送至右岸各需风工作面，满足坝基施工供风要求。
2、2施工规划
（1）开挖规划：
首先，按照设计图纸进行放样，对覆盖层以上坝肩已开挖部分的完善达标处理和坝肩处灌浆平洞的开挖施工，同时对左岸临时路及场内临时道路进行完善；然后进行坝基土石方明挖；最后进行爆破开挖至设计要求强、弱风化界线。
（2）开挖方式：
利用临时路L7上右坝肩，采用支架潜孔钻钻孔、人工装药、预裂爆破自上而下分层开挖施工，碴料大部分抛入河床，采用反铲挖掘机配合自卸汽车出碴必要时人工配合；  ②坝基土石方开挖自上而下分层开挖。覆盖层砂砾石开挖采用反铲挖掘机装渣，自卸汽车运输出渣；坝基风化层石方开挖采用手风钻钻爆开挖，采用手风钻密孔、小药量钻爆。建基面控制采用光面爆破或预裂爆破，斜面预裂孔采用潜孔钻钻孔，反铲挖掘机装渣,自卸汽车运输出渣。
（3）开挖料规划：
爆破石方料运至利用料场，作为坝体填筑料；弃料用作临时道路或运至指定弃料场。

三、土石方明挖施工方法
3、1开挖施工程序
测量放线--清理坡积物--钻孔--爆破--清渣--支护
3、2坝基、坝肩土石方开挖及心墙基座基础开挖方法
（1） 基坑土石方开挖包括：基坑砂砾石覆盖层开挖、强弱风化层石方爆破开挖。开挖遵循自上而下的原则施工，该部分施工在灌浆平洞完成后开始。
（2）石方开挖
采用手风钻钻孔、预留保护层(厚0.5m)一次爆破施工,基底保护层开挖采用浅孔、密孔、少药量爆破施工；基坑上下游边坡及覆盖层以下坝肩采用预裂爆破施工，预裂孔采用潜孔钻钻孔，人工装药爆破施工。
（3）施工测量放样 
在每一开挖单元开挖前，进行边线及高程放样，并对现场施工人员进行交底。开挖施工过程中进行定期或不定期的检查，并做好边线标志。
（4）测基岩面地形 
土方、砂卵料开挖结束后，进行基岩面地形测量，其成果作为竣工资料的一部分和土石方数量复核的依据。
（5）开口线及炮孔放样 
在石方开挖前，根据基岩面的实际高程进行开口线及炮孔放样，除标记炮孔位置外，还应标出炮孔深度，并在工作面标出施工控制高程点，供施工调整炮孔位置时，确定炮孔深度，经检查无误后，对开挖施工人员进行交底。 
⑹钻孔 
采用手风钻钻孔，钻孔时应注意孔位的偏差不得超过规定值，钻孔的方向与爆破设计的规定保持一致，特别是预裂孔和主爆孔，要严格控制钻孔的方向。  钻孔结束后，应检查孔位、深度、倾角是否符合设计要求，孔内有无塞孔，孔壁是否有掉块，以及孔内有无积水，如有发现孔位和孔深不符合设计要求时，应及时处理进行补孔或调整个别的装药量或装药结构。 
⑺装药及起爆 
采用人工装药，装药必须严格控制每孔装药量，并在装药过程中检查装药高度，如发现堵塞时，应及时处理；堵塞要按设计要求堵塞，严禁不堵塞而进行爆破，堵塞时不得采用石块或易燃物；起爆网络采用非电毫秒雷管，按梯级爆破的网路敷设，网路敷设前，必须事先对爆破器材检验，并应按设计要求进行，严格遵守《爆破安全规程》的有关规定，经检查确认起爆网路完好，具备安全起爆条件方准起爆。
⑻安全检查 
起爆后，对爆破工作面进行检查，是否有盲炮、哑炮，是否有岩石松动，若发现问题及时处理。
（9）石方开挖施工方法
1、覆盖层开挖完成后，首先采用YT-28手风钻将出露的岩石顶面凸凹不平部位钻爆解平，  大面清理平整后，采用潜孔钻、手风钻进行大面积造孔作业，选用排间微差松动爆破。石方开挖采用预留保护层（厚0.5m）一次爆破施工,基底保护层开挖采用浅孔、密孔、少药量爆破施工；基坑上下游边坡及覆盖层以下坝肩采用预裂爆破施工。  坑槽孔洞断层处理槽挖及止水基座开挖：断层槽挖采取分段浅孔、小药量分层钻爆法开挖，周边轮廓光爆，采用手风钻造孔，非电毫秒雷管起爆，边坡上需搭架施工。止水基座开挖方法与断层开挖相同。 
2、爆破开挖按SDJ211-83,《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》第三章进行。 
3、所用主体建筑物的建基面，均应检查验收，当确认符合要求，签发合格证后方可浇筑。 
4、爆破设计 
(一)心墙爆破采用光面爆破和预裂爆破，考虑到预裂爆破能有效地降低主爆区的爆破振动对周围建筑的影响，可以放宽对主爆区爆破规模的限制，提高功效，故主要采用预裂爆破。
(二)布孔：可布置单排、多排、垂直孔、倾斜孔等。
（三）预裂爆破
（1）浅孔爆破
①浅孔预裂爆破
采用Y28手风钻钻孔，预裂孔孔径D=42mm；炮孔间距a；根据经验公式：a=（7～12）D；则E=29.4～50.4cm，选用a=50cm；
不偶合系数Dd：Dd=D/d=2～5；钻孔直径，42mm（成孔），d ：药卷直径，选用药卷直径25mm，则D/d=42/25=1.68。
q值查“各种岩石松动爆破单耗药量q 值表”根据岩石类别 查得q=0.53~0.6kg/m³
预裂孔线装药密度根据《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》（SDj211-83）介绍的公式得Qx=15/12*0.188aб½
Qx为线装药密度，a为炮孔间距；б为岩石极限抗压强度，适用200~1500kgf/cm²，算得Qx=166~455g/m
②浅孔爆破
最小抵抗线W=L2+½L1=⅔L；L1为堵塞长度⅓L，L2装药长度⅔L,L为孔深小于4m
主爆孔药包量：Q=qW³=8/27qL=8/27*(0.53-0.6)*4=0.62-0.71kg,
（2）深孔爆破
①深孔预裂爆破
炮孔间距同上得a=63cm~108cm,a取100cm
不偶合系数满足D=(2~5)d,其中d取5cm，D取10cm
线装药密度Qx=15/12*0.188aб½=332~910g/m
②深孔爆破
梯段要素：H为梯段高度、W1为前排钻孔的底板抵抗线、h
超钻深度：L为钻孔深度、L1为装药长度、L2为堵塞长度、α为梯段坡面角、b’为梯段上缘至前排孔距离、b为排距；a为孔距、W为最小抵抗线、α1为斜孔倾角度。
垂直深孔装药量Q=qaHW1
1、q经查表得0.6~0.65
2、梯段高度H 取H=4~10m；
3、钻孔直径D=Fd 。 d为钻头直径为90mm ,F为孔眼扩大系数。软质岩石时F=1.1~1.14,故D=99mm~102.6mm取 100mm
4、垂直深孔L=h+H;倾斜深孔L=(H+h)/sinα1
5、底板抵抗线W=（20～40）d，药卷直径，60mm；取W=1.2~2.4m取1.5m； a=1.4W=（0.6~1.4）W1=1.7~3.4m取3m;
W1=0.7~5.7m取值1；b=0.87a=1.5~2.95m取2m
6、超钻深度h：h=(0.15~0.35)W1=0.25~2m；钻孔深度L：L=H+h=4.25~12m，以不穿透岩炮孔排距b：采用微差爆破时b=W1或W取b=1.2~2.4m；
7、装药长度L1和堵塞长度L2
L1=Q/q1 = 5.8~8.4m L2=(16~32)D=1.6~3.2m L=L1+L2=10m查表得q1=2.827
装药量Q：Q=qaw1H，取q=0.6kg/m3；故Q=18kg该装药量根据现场实际试验情况进行调整
（3）飞石距离计算
Rf=20n²WKf
式中：Rf——飞石对人员的安全距离，m；n——计算药包的爆破作用指数；W——最大一个药包的最小抵抗线；Kf——安全系数，对于山谷或垭口地形取1.5~2.0。对于机械设备，上述计算值减半。
由上述计算W=1.5m，n取1.0, Kf取2.0，计算得Rf=20*1.5 ²*1.5*2=135m
5、爆破网络 
爆破网络采用非电毫秒微差起爆网络。  起爆顺序：预裂炮孔起爆→掏槽爆破区起爆→主爆区逐排起爆→减弱爆破炮孔起爆 。
6、开挖过程中的注意事项 
（1）开挖中并随时做好边坡震动的监测，防止出现落石、滑坡等。特别是在雨季施工要做监测，防止滑坡； 
（2）在开挖区开口线以外设置临时截水边沟，防止雨水漫流冲刷开挖工作面； 
（3）在施工过程中，对局部稳定性差的岩体及时进行临时支护，保证施工安全； 
（4）防止飞石危害，以保证临近的其他施工区的施工安全和防止爆渣下河； 
（5）在开挖过程中，严格制定放炮时间段，以尽量减少因放炮而影响出渣； 
（6）注意对施工主干道的保护与保养。
四、施工进度计划及资源配置
1、施工进度计划
（1）施工道路完善：2014年7月1日--2014年7月5日
（2）岸坡坡积物开挖：2014年7月15日--2014年10月15日
（3）岸坡石方开挖：2014年7月20日--2014年11月20日
 2、本工程的主要施工机械设备及劳动力
反铲挖掘机 日立470 一台
自卸汽车 铰卡 两台
轮式装载机 夏工 一台
手风钻  YT28  5把
潜孔钻 PQE100 两台
空压机 17m3/min 一台
柴动空压机 3m3/min 三台
全站仪 Leica TS06 一台
技术质检 2人
炮工 11人

五、安全质量保证进度措施
5.1安全保证措施
以“安全第一”为原则，结合本工程的施工特点，制定切实可行的、确保安全的施工安全措施，特别对安全重点部位制定专项安全措施，并在施工时严格按所制定的措施实施。
（1）严格按照GB/T19001-2000-ISO9001:2000质量标准，建立健全质量保证体系，明确各级质量责任人的职责，以“质量第一”为原则，按质量控制要求对该项工程的施工工序进行质量控制，确保工程质量合格率达100%。
（2）对关键部位和重要部位及其它质量控制要求较高的部位，编制专项质量控制措施，并在施工时严格按措施实施。
（3）在施工过程中，积极采用先进的施工技术和施工工艺，并配备先进的施工设备，以保证本工程的施工质量。

（4）认真做好排水工作
为了防止滑坡，开挖边坡做好排水设施，本工程主要开挖开口线以外挖截水沟，同时边坡进行素喷砼。

（5）严格按设计要求进行控制爆破 
永久边坡采用预裂爆破，按设计要求施工，对于特别破碎或不稳定的岩体，采用密钻孔、少装药，力求使爆破震动对边坡带来的影响控制在允许范围内。 
（6）严格控制开挖质量 
建筑物外边坡超挖不大于50cm，欠挖不大于30cm；建筑物范围内边坡超挖不大于40cm，不应有欠挖，平整度不大于15cm；永久平台开挖面超挖不大于20cm，欠挖不大于10cm，平整度不大于15cm，炮孔壁没有明显的爆破裂隙。残留炮孔痕迹均匀分布，残留炮孔痕迹保存率，对节理裂隙不发育的岩体达到80%以上，较发育和发育的岩体达到80%～50%；极发育的岩体50%～10%。  （4）加强施工期观测  加强对边坡的变形观测，发现有危及边坡稳定的过大变形及时报告设计、监理单位，并及时采取相应的应急措施，防止边坡坍塌。

（7）爆破材料的运输、储存、加工及现场装药，均按有关安全操作规程进行。 
（8）进行爆破作业时，严格按照国家《爆破安全规程》，在工地设置爆破安全报警信号装置，对信号说明广为宣传，做到工地上施工人员和附近村民人人皆知，并且严格做好安全警戒工作。 
（9）由专业炮工组织实施钻孔、装药、连网和施工爆破，并由专职安全员检查确保万无一失。 
（10）通过现场生产性爆破试验，优化爆破参数，控制单响药量，保证安全质点振动速度在规定范围之内，避免对开挖边坡和其它临近建筑造成损坏。
5.2质量保证措施
（1）严格按照GB/T19001-2000-ISO9001:2000质量标准，建立健全质量保证体系，明确各级质量责任人的职责，以“质量第一”为原则，按质量控制要求对该项工程的施工工序进行质量控制，确保工程质量合格率达100%。
（2）对关键部位和重要部位及其它质量控制要求较高的部位，编制专项质量控制措施，并在施工时严格按措施实施。
（3）在施工过程中，积极采用先进的施工技术和施工工艺，并配备先进的施工设备，以保证本工程的施工质量。
（4）在爆破开挖过程中坐到严把图纸关；严把测量关；严把材料质量及试验关；严把过程工序质量关，监督和知道施工。
（5）在开工前和施工过程中，对职工进行质量责任教育和质量管理意识教育，牢固树立“百年大计、质量第一”“争创国家优质工程”“达标投产水电工程”的观念，然后针对本工程的实际，加强对各级人员的培训工作，对主要工程进行技术业务培训再培训，使职工具有保证各工序作业质量的技术业务知识和能力，并要求质量检验人员和特殊工种作业人员持证上岗。
（6）按照程序文件中《文件和资料控制程序》、《质量记录控制程序》、《内部质量审核程序》、和业主达标投产考核办法的要求，认真做好工程的施工记录、资料收集，每月写出质量报表，对施工质量进行质量统计分析，找出质量缺陷原因，及时提出改正措施。
5.3工期保证措施
（1）严格遵守合同所规定的总工期及各节点工期的要求。为保证本工程顺利地按期完工，根据各阶段的施工需要，配备足够的设备资源和技术资源，以确保心墙基坑工程的顺利实施。
（2）严格按批准的专项施工方案和各节点工期组织施工，以确保本工程施工按期完成。
（3）对于施工过程中遇到的与设计不符的情况，及时上报监理方，以不影响工程进度为目的。
（4）采用先进设备，根据现场地形等因素及时调整、合理安排施工工序，保证工程高效运转。
六 、文明施工与环保措施
6.1.1文明施工目标 
文明施工不仅可以促质量，保安全，而且能够提高经济效益，减少材料、机械设备的无效浪费；同时也可以提高工程项目管理水平，促进企业发展，增加企业竞争力。项目部针对本工程确定的文明施工目标为：“安全、文明、优质、高效”。 
  6.1.2 文明规定 
（1）场地布置符合规范要求，要严格遵守“工完、料清、场地净”的原则，完成一处，不留剩余材料和施工机具；现场设置施工垃圾、生活垃圾的垃圾站，并定期处理。 
（2）施工道路和边沟坚持“谁使用谁负责”的原则，保证排水畅通，安全标志齐全，路基坚实，路面平整、干净、无积水。 
（3）加强现场管理，严禁非施工人员和非工程车辆进入施工现场；施工区严禁打架斗殴、酗酒。 
（4）施工车辆在施工现场要礼貌行车，不允许出现挤抢车道等现象发生，废渣要弃入规定地点。 
（5）施工电源(包括照明)严格遵守《电力安全工作规程》有关条款；动力线与照明线按规程分开架设，不随意爬地，绑扎成捆；施工现场布设风水管等整齐划一，不随意架设，及时处理“跑、冒、漏”现象。 
（6）灌浆工作面及时冲洗岩粉、水泥浆液，严禁岩粉、水泥浆液在工作及排水沟沉积；回浆管、回水管回到搅拌筒内或排水沟中，严禁污水乱流。 
（7）每处施工现场设立以本作业面施工特点为主要内容的安全文明警示牌，不出现无警示牌的施工现场；施工材料、模板等物品分区存放、摆放有序、标志醒目、标牌规范。
6.2 环境保护与水土保持措施 
6.2.1 环境保护措施 
（1）施工废水处理   施工生产产生的废水来源主要有灌浆污水和车辆冲洗污水。  灌浆污水经排污沟排入沉淀池，经过生化处理达到一级排放标准后，再进行排放。灌浆废浆用泥浆机抽送至干化场，干化后用汽车运至弃渣场。  修配加工厂废水和洗车废水主要污染物是油，经过隔油沉淀设备处理后除油效果较好，为确保达到排放标准，隔油后的废水就地利用沙滩地过滤，处理达到排放。 
（2）废弃物处理  a分离可再利用的施工废弃物，并将其堆放在指定的处理场或临时储存处。未经业主和监理工程师批准，不在施工区附近的任何地点倾倒废弃物。  b开挖弃渣料根据招标文件要求尽量回收，不能回收的严格按制定地点和要求进行弃渣堆置，并做好弃渣场的保护工作；弃渣运输装卸过程中，严格规范作业，避免途中撒落。 
（3）大气污染  施工区内施工产生的粉尘对周围环境和施工区内施工人员产生影响。为保护施工区、生活区及其周围的大气环境，提高居民及施工人员的健康，采取以下措施：  a 配置必要的除尘设备  爆破钻孔设备要选用带除尘器的钻机，减少粉尘的排放量；施工运输车辆选用符合国家标准的车辆，保证尾气达标排放。为控制行车扬尘，施工场地内的卡车车速减至20km/h； b防护措施  施工人员加强个人防护，佩戴防尘口罩等个人防护用品；在开挖、爆破作业区高度集中的坝区进行洒水，以加速粉尘尘降，缩小粉尘影响时间与范围，非雨日每天洒水3～5次。在工作面喷水或装捕尘器等降低作业点的粉尘；爆破时尽量采用草袋覆盖爆破面，以减少爆破产生的粉尘。配备洒水车1辆，负责上述洒水任务。
（4）噪声污染治理措施  噪声主要来自交通运输、开挖爆破。  交通运输：加强车辆日常的检修和维护，保证车辆的正常运转。车辆尽量匀速行驶，避免频繁的加速和减速。车辆进入生活区时禁止鸣笛并减速行驶。对噪音过大而因施工不能停止运行的设备安装消音装置。  开挖爆破：开挖爆破属于野外作业，噪声的产生不可避免。通过优化爆破设计，控制单响药量减小爆破噪音。合理安排并固定每天的爆破时间，尽量将爆破噪音的影响减至最小。 
6.2.2 水土保持措施 
（1）在施工场地采取设截水沟，对土质坡面采取抹砂浆进行防护，截水沟排至沉淀池经过滤后排至河中。 
（2）土质边坡等采取做挡墙或种草进行防护。 
（3）渣场填筑施工道路主要考虑从各渣场范围内沿山坡坡面挖填形成，以减少水土流失； 
（4）在弃碴场堆碴的坡脚处利用开挖的石碴形成一道拦碴坎，同时在碴土上盖开挖石碴，以防止下暴雨时弃碴场的开挖弃碴随雨水冲刷流入河道形成污染。 
（5）按监理工程师的指示做好施工弃渣的治理措施，保护施工开挖边坡的稳定，防止料场、永久建筑物基础和施工场地的开挖弃渣冲蚀河床或淤积河道。 
（6）保护好施工征地以外的生态环境和自然地貌。