开挖及支护工程施工讲解

第八章土石方开挖、填筑及支护施工

8.1工程特性

8.1.1施工内容及主要工程量

本合同段项目土石方明挖工程包括的项目有：大坝岸坡、基坑、引水隧洞进水口、214国道改线、红石哨料场、至砂石料加工系统施工道路、施工临建项目以及监理人指明的其它土方明挖工程。

本合同段项目地下洞室开挖包括大坝灌浆平洞和引水隧洞桩号SD0+020.00～SD0+030.00段洞挖。

其开挖工作内容包括：准备工作、场地清理、施工期排水、钻孔爆破、边坡防护、完工验收前的维护，以及将开挖废弃的土方及石渣运至监理人指定的堆放区并加以保护、处理等工作。

土石方开挖、回填及支护等主要工程量见表8-1。

土石方工程主要工程量表

表8-1

8.1.2工程地质条件

8.1.2.1 坝址基本地质条件

坝址位于一深切河谷，区内硕多岗河总体流向75°。河水面宽约10m，水深0.5～1.0m。河谷呈对称的“V”型谷，两岸地形坡度40°～50°。两岸山坡地形完整，冲沟不发育。

坝址区出露的地层为二叠系上统下部（P2a）深绿、灰绿及少量紫灰色致密块状玄武岩与杏仁状玄武岩，局部夹薄层状、透镜状凝灰岩和凝灰质片理化玄武岩（G1）及第四系地层。

坝址区玄武岩流层理方向与片理面一致，产状330°～350°/ NE∠40°～50°，未发现规模较大的断裂，小断层（F）及层间挤压面（f）发育。节理裂隙发育，节理延伸性较好，面多起伏、粗糙，一般呈闭合状或微张，少量充填铁、钙质和石英细脉。

区内地下水类型主要为基岩裂隙水和堆积层中的孔隙水，受大气降水补给，向河床排泄。地下水类型为重碳酸钙、镁型和重碳酸型水，对混凝土无侵蚀性。

坝址区物理地质现象发育，主要表现为崩塌与风化卸荷。左岸崩塌堆积体方量约8.5万m3。右岸崩塌堆积体方量约20万m3。崩塌堆积物主要为孤石、块石夹碎石，大小混杂，具架空现象。天然状态下堆积体稳定。

据探硐揭露，两岸的卸荷裂隙水平发育深度：左岸15～20m，右岸：5～10m。

试验成果表明：坝址岩体因风化程度、矿物成分的不同，岩体的强度变化较大。弱～微风化玄武岩（P2a）岩石强度高，属坚硬岩石类。富含凝灰质、片理化玄武岩（G1）及强风化（P2a）玄武岩岩石强度明显降低，属中硬岩类。

8.1.2.2 进水口段地质条件

进水口位于右岸坝轴线上游10m左右，地表地形自然坡度44°左右，边坡基岩裸露，岩性为致密块状玄武岩与杏仁状玄武岩，为一横向坡。高程2458.00m左右为214国道，公路坡下有214国道扩建工程弃渣，厚5～10m。

引水隧洞进水口据地质测绘及PD203揭露断层和挤压结构面，较发育，弱风化带

底板垂直埋深约20m，卸荷裂隙水平发育深度7m左右。

根据进水口平洞现场岩体声波测试和室内岩石物理力学试验成果，进水口边坡岩体按《工程岩体分级标准》GB 50218-94，进行岩体基本质量分级，进水口岩体为Ⅳ～Ⅱ级，以Ⅲ级岩体质量为主，局部围岩不稳定，岩体应作支护处理。

8.1.3土石方施工程序

根据招标文件中导流安排及工程特点，土石方开挖主要集中在“一汛”和“一枯”季节，其中：开工后到2004年11月前，主河床过流，主要完成水面以上部分岸坡和坝基开挖；2004年11月上旬～2005年4月，主河床截流，完成二期基坑原水面以下部分土石方工程，开始大坝主体工程施工。

围绕2004～2005枯水期（关键线路）统筹规划整个土石方工程施工，采用“平面多工序、立体多层次”，以实现土石方快速施工，满足施工总进度的需要；又要求在枯水期到来之前完成土石方工程相关的辅助工作，以减轻枯水期施工的压力。施工中，各工作面（层）的所必须的支护、排水孔等工序与开挖平行交叉作业。

2004年10月份截流前完成左右岸临时道路施工，并将两岸坝肩开挖至2446.5m 高程。左岸石碴沿下游修筑的临时公路并延伸至左岸弃碴场，右岸石碴沿上游修筑的临时公路并延伸至原214国道后至左岸弃碴场，大部分石碴用于围堰填筑。围堰施工过程中，利用临时排水设施，完成基坑的砂砾石层开挖。

围堰形成后，进行基坑的岩石开挖。建基面保护层岩石开挖，自上游向下游开展，以尽快进入混凝土浇筑。

8.2土石方明挖

主要包括大坝坝基及坝肩、电站进水口、导流洞进出口及工程施工所必须的营地、辅助工厂和石料场等工程的土石方开挖。

8.2.1施工方案

为保证施工安全，采用自上而下的开挖方式进行施工。

边坡开挖前，详细调查边坡岩石的稳定性，包括开挖线外对施工有影响的坡面和岸

坡、开挖线以内的不安全因素（如边坡上危石及不稳定岩体），及时进行处理和采取相应的防护措施；并结合永久性排水设施的布置，规划好开挖区域内外的临时性排水措施。

开挖过程中，作好临时性排水设施，包括按监理人要求保持必要的地面排水坡度、设置临时坑槽、使用机械排除积水以及开挖排水沟排走雨水和地面积水等，保护己开挖的永久边坡面、附近建筑物及其基础免受冲刷和侵蚀破坏。在平地或凹地进行开挖作业时，开挖区周围设置挡水堤、周边排水沟以及采取集水坑抽水等措施，阻止场外水流进入场地，并有效排除积水，保证地下水位降低至最低开挖面0.5m以下。

根据岩石条件和爆破方式、施工机械性能等因素，拟定最大梯段（垂直）高度控制在10m，并尽量使各作业区在高程上错开，形成多作业面。进行爆破设计时考虑爆破危害，严格控制最小抵抗线的方向。边坡欠挖及处理随边坡下落进行，避免形成高边坡后再人工清坡。同一部位的不同高程施工也将错开，避免上下层同时施工时坠物危及下部施工人员及设备安全。

在分层开挖过程中逐层进行支护施工，上层的支护将保证下一层的开挖安全顺利进行。在施工期间至工程验收，将定期对边坡的稳定进行监测，若出现不稳定迹象时，立即采取措施确保边坡的稳定。

8.2.2施工布置

8.2.2.1施工道路布置

按每一主要台阶（分层）都有一条出碴道路的原则，结合工程区的实际地形地貌条件，采用分层、迂回等方式布置出碴道路。出碴道路最大纵坡小于10%。道路的宽度按自卸汽车错行布置，主要道路路面宽度6m，临时便道宽4m。路面采用石渣路面。

（1）业主提供的施工道路：右岸原214国道，已修筑至右坝头；

（2）左右岸均修筑临时便道（R1～R9）至坝肩开挖线2525m和2515m，便道与214国道连接，满足人员和施工机械通行，完成坝肩及坝基开挖施工；

主要施工道路特性见《第二章施工总平面布置》中有关内容。

8.2.2.2风、水、电布置

施工供风：由总布置中的供风站集中供风，供风主管采用φ125mm钢管，支管（随