金银台电站厂房开挖爆破设计

金银台航电枢纽工程

厂房基坑开挖施工措施

1.工程概况

1.1工程特性

四川嘉陵江金银台航电枢纽位于四川省阆中市河溪镇境内嘉陵江干流上，是嘉陵江干流规划十六级电站中的第五个梯级。工程由发电厂房、泄洪闸、冲砂闸、挡水坝及船闸等组成，电站总装机容量为3×40MW。

厂区建筑物由主机间、安装间、下游副厂房、主变室及GIS开关室、进水渠、尾水渠和厂区防洪墙等组成。主机间沿坝轴线方向长62.02m，顺水流方向长72.20m，建基面高程303.7～317.0m，安装间沿坝轴线方向长46.01m，顺水流方向长69.55m，建基面高程331.25～334.25m。进水渠底坡1：3，尾水渠为1：5的反坡。

1.2工程地质特性

厂房位于右岸漫滩上，地面高程330～340.5m。覆盖层厚1.0～5.0m，为粉细

砂层，基岩为J

2P

2

3层砂岩和J

2

P

2

2层砂质粘土岩，岩体内有软弱夹层分布，其顶板

高程为▽330.0～▽340.5m，基岩面以下强风化深度一般为7～12m，厂房基础置于

条件较好的J

2P

2

2层砂质粘土岩的微风化～新鲜岩体上，高程为▽309.00～▽

315.50，厂房基坑最大挖深为31.50m，岩石为Ⅵ级，土方为Ⅳ级。

区内地震活动微弱，工程区地震基本烈度小于Ⅵ度。

1.3主要工程量

厂房工程主要工程量如表1所示：

厂房工程主要工程量表表1

2.施工规划

2.1施工工期规划

根据施工总进度计划的要求，主机间、安装间、进水渠、尾水渠开挖计划在一枯全部完成。同时力争在一汛前将进水渠和尾水渠底板砼浇筑全部完成，以减少二枯厂房清淤工作量。主要控制性进度要求如下：

①.厂房（含主机间、安装间）一期覆盖层开挖：；

②.安装间石方开挖：；

③.厂房(包括进水渠、主机间、尾水渠)二期覆盖层开挖：2002年11.10～；

④.厂房（包括进水渠、主机间、尾水渠）石方开挖（▽327.0m以上部分）：2002年11.21～

⑤. 厂房（包括进水渠、主机间、尾水渠）石方开挖（▽327.0m～▽320.0m 部分）：2002年12.11～

⑥.厂房（主机间）石方开挖（▽320.0m～▽313.0m部分）：2002年1.1～

⑦. 厂房（主机间）▽313.0m以下部分（含集水井）及底板保护层石方开挖：2002年1.15～

2.2施工道路规划

厂房基坑开挖主要施工道路规划如下：

安装间的开挖从尾水出口右侧河滩地 (高程▽343m) 进入,作为安装间开挖的出碴通道，该条施工道路已在安装间覆盖层开挖时形成，坡度约10%。

主机间的开挖则从上下游围堰右端头下路，经进水渠和尾水渠进入厂房，作为厂房开挖的出渣道路。此两条出渣道路在厂房开挖过程中形成。进水渠道路底部端头高程▽320.00m，主要承担厂房高程▽317.00m以上的土石方开挖。尾水渠道路底部高程▽320.00m，承担高程▽317.00m以下的石方开挖。两条道路的坡度为10%。

2.3施工次序

厂房施工次序为：安装间→尾水渠→主机间→进水渠。由于厂房的土石方和混

凝土工程量都大，占用的工期长，当开挖至331.50m时，先把安装间进行开挖清理并移交工作面，然后再继续向下开挖。最后按进水渠、尾水渠、主机间的次序结束开挖。

3.主要施工方法

3.1测量

在开挖前，会同业主和监理的测量工程师对原地面线进行测量。测量完成后进行覆盖层开挖，在基岩出露后，放出砂卵石覆盖层的开口线，进行覆盖层二次开挖，覆盖层开挖全部结束后，再会同业主、监理的测量工程师进行土石分界线的测定，确定土方开挖工程量，土石分界线测定完成后，进行石方开挖测量放线，在覆盖层及石方开挖全部结束后，再会同业主、监理的测量工程师对建基面进行验收测量。

3.2植被清理

测量放线后，用人工配合推土机和反铲清除植被，运往监理工程师指定地点堆存。植被清除范围为开挖开口线以外5米。

3.3土方开挖

厂房土方表层为冲积粉细砂层，下部为砂卵石层。用PC300 、PC220反铲装15T自卸汽车，每3m一层。砂卵石及粉细砂用作场地回填。

3.4石方开挖

厂房覆盖层开挖完成后，用手风钻将岩石顶部解平，用推土机和反铲清面，以便形成钻机的钻爆平台。根据爆区的工程地质情况及地形地貌条件，并结合我们以往类似工程的施工经验，金银台航电枢纽工程厂房基础开挖采用自上而下分层开挖方式进行，厂房基础分三层进行开挖，在安装间位置分一层，分层厚度6～7m，每层又分成若干区块进行爆破作业(厂房基坑每层分成6块爆破施工区)，每块长×宽约为30×25m，采用ATLAS D7型液压独臂钻及QC-120型支架式潜孔钻造孔（QC-120型钻机作为辅助钻孔设备），孔径为φ80～φ120，在基坑边坡设计开挖线处用QC-80潜孔钻造8.0m深的预裂孔，孔径为φ80。厂房基础最后预留1～1.5m进行保护层开挖。在底板保护层开挖时，采用YT—28手风钻造浅孔，进行弱松动爆破，间排距为0.8～1.0m，最后预留20～30cm，人工进行凿挖，以确保建基面不因爆破而受到影响。

爆破时采用深孔预裂爆破和微差挤压控制爆破技术相结合的方案进行，以保证基坑边坡岩体不受破坏。即：先进行基坑边坡深孔预裂爆破，然后在主爆区进

行中、深孔梯段毫秒微差挤压爆破。

钻孔用一台ATLAS D7型液压独臂钻在主爆区造孔，QC-120型支架式潜孔钻四台作为辅助及应急造孔设备，QC-80潜孔钻五台作为边坡预裂孔造孔设备。

炸药：主要采用乳化炸药和2#岩石销铵炸药；

雷管：采用8#工业非电毫秒雷管1～15段；

传爆器材：采用导爆索；

起爆器材：采用火雷管和导火索。

计算所得爆破参数将根据爆破试验和施工实践进行调整和优化，预裂孔和主爆破孔之间设两排缓冲孔，缓冲孔孔排距为主爆孔的一半，装药量为主爆孔的40%。中、深孔微差爆破：

主爆区砂卵石覆盖层清除以后，形成潜孔钻机作业平台，钻孔作业形成Ф80～φ120中深孔，采用孔内和孔外延时相结合的梯段毫秒微差爆破，

具体参数如下：

①、钻孔梯段高度：

H=6米（根据不同地形平面取值）

②、最小抵抗线W

min

=K×D=35×0.080=2.8m

K——系数； D——造孔直径

③、超钻深度为：

h=0.3×W

min

=0.3×2.8=0.84

④、钻孔深度L:

L=1.05(H+h)=7.2m

H——梯段高度 h——超钻深度

0．05——3：1倾斜钻孔深度增量

⑤、钻孔偏差E:

E=0.05+0.03L=0.27 m

⑥、孔距a:

a=mW

min =1.20W

min

=1.2×2.8=3.4m

m－邻接系数

⑦、排距b（施工时孔位呈梅花形错开布置）:

b=a.sin600=2.9m

⑧、底部装药集中度q

1d

: