土石方明挖施工技术.doc

第七章 土石方明挖施工技术在水电工程施工中，明挖主要是建筑物基础、导流渠道、溢洪道和引航道（枢纽工程具有通航功能时）、地下建筑物的进、出口等部位的露天开挖，为开挖工程的主体。明挖的施工部署也关系着工程全局，极为重要。依据工程地形特征，明挖的施工部署大体可考虑分为两种类型。一为工程规模大而开挖场面宽广，地形相对平坦，适宜于大型机械化施工，可以达到较高的强度，如葛洲坝工程和长江三峡工程。二为工程规模虽不很大，而工程处于高山峡谷之中，不利于机械作业，只能依靠提高施工技术，才能克服困难，顺利完成。第一节 明挖施工规划一、明挖施工特点我国水电工程明挖施工一般都具有以下特点：( 1 )工程量大、部位集中、工期紧。( 2 )开挖深度大，形成的高边坡施工难度大。( 3 )露天作业受气候和水文条件的影响较大，而事前又难以确定。( 4 )工程地质复杂多变，开挖揭示的地质情况常和设计依据的地质条件不符，有较大变化时，就要修正设计，影响到工程进度。( 5 )为了加快工程进度，在施工部署中，常采取边浇混凝土、边开挖的方法，施工干扰大。( 6 )水工建筑物基础开挖，轮廓复杂，对基岩开挖的要求分严格，施工技术要求高，制约开挖进度。二、明挖施工程序与进度1 施工程序水利枢纽工程通常由若干单项工程项目组成，如坝、电站、通航建筑物等。安排土石方工程施工程序，首先要划分分部工程和施工工区（段）。 分部工程通常按建筑物划分，如大坝、电站等。施工区（段）是按施工特性和施工要求来划分的，如船闸可分为上引航道、船闸及下引航道。区（段）划分除形态特征外，关键还在施工要求方面。如船闸和引航道在施工要求上就不一样，从工程进度上看，船闸基础开挖后，要进行混凝土工程施工和闸门等金属结构的安装，以及调试等工作，需要较长时间。引航道一般只有开挖或筑堤，没有或仅有少量混凝土浇筑，工期相对不甚紧迫。施工程序上应先挖船闸基础，再挖引航道。在工程质量上，船闸基础开挖质量要求高，必须保证基础岩石的完整性，爆破控制较严格，引航道开挖质量要求，则不太严格。 安排施工区（段）的施工程序，即安排各区（段）的施工先后次序，其主要原则是： ( 1 )工种多，需要较长施工时间的区（段）应尽早施工；工种少、施工简单、又不影响整个工程或某部分完工日期的区（段）可后施工。 ( 2 )工种不多但对整个工程或部位起控制作用的区（段），施工时将给主要区（段）带来干扰，甚至损害，这样的区（段）应先预期工。例如，峡谷地区大坝的岸坡开挖。 ( 3 )本身不是主要区（段），但它先施工可给整个工程或主要区（段）创造便利条件，或具有明显经济效益的区（段），也应早期施工或一部分早期施工。 ( 4 )对其他部分或区（段）无大的影响，又不控制工期的区（段），应作为调节施工强度的区（段），安排在两个高峰之间的低强度时施工。 ( 5 )各区（段）的施工程序应与整个工程施工要求一致，与施工导流及工程总进度符合。 2 施工进度 各分部和施工区（段）的施工程序确定后，即对施工进度进行安排。安排施工进度时，必须根据工程的各个部分和区（段）的施工条件及开挖或填筑工程量选择施工方案和机械设备。依据各区（段）不同高程和位置的工作条件与工作场面大小，估算可能达到的施工强度，计算每个部位需要的施工时间，最后得出各部分和区（段）的总施工进度计划。 施工场面较大，施工条件方便，施工时间较长而强度不大的区（段），可按其中等条件进行粗略估算。对施工条件较差、施工时间较短、施工强度大的控制性区（段），应该按部位和高程分析其可能达到的施工强度和需要的施工时间。最后按施工程序和各分部或区（段）需要的施工时间，作出土石方工程的进度计划。 土石方，工程施工进度反映出各分部工程和各区（段）的施工程序，施工的起止时间和施工强度。实际上也决定了施工方法、机械设备数量及机械的规格型号。除上所述，安排施工进度时必须考虑下述条件： ( 1 ) 土石方工程施工进度必须与整个工程的施工总进度一致，按工程总进度要求按期完成，如果某部分实在不能在总进度规定时间内完成，应修正总进度。 ( 2 )应考虑气候条件，特别是土料施工时，应考虑雨季、冬季（冰冻）对施工的影响。在此期间是停工或是采取防护措施，应进行分析比较而定。 ( 3 )应考虑水文条件，特别是山区河流的洪水期与枯水期水位变化很大，某些部位可尽量利用枯水期低水位时施工，尽量减少水下施工或建筑围堰，以节省施工费用。 ( 4 )主要建筑物基础处理一般都比较费时间，基础施工要求严格，有时遇有断层、破碎带或洞室溶穴需要处理，安排进度应留有余地。 ( 5 )在料场距离远，道路坡度大的山区，堆石坝填筑的最大施工强度，往往受道路昼夜允许行驶的车辆车次控制。 三、明挖施工方案选择 土石方工程施工方案的选择必须依据施工条件、施工要求和经济效果等进行综合考虑，具体因素有如下几个方面。 (1)土质情况。必须弄清土质类别，是粘性土、非粘性土或岩石，以及密实程度、块体大小、岩石坚硬性、风化破碎情况。 (2)施工地区的地势地形情况和气候条件，距重要建筑物或居民区的远近。 （3）工程情况。工程规模大小、工程数量和施工强度、工作场面大小、施工期长短等。 （4）道路交通条件。修建道路的难易程度、运输距离远近。 （5）工程质量要求。主要决定于施工对象，如坝、电站厂房及其他重要建筑物的基础开挖、填筑应严格控制质量。通航建筑物的引航道应控制边坡不被破坏，不引起塌方或滑坡。对一般场地平整的挖填有时是无质量要求的。 （6）机械设备。主要指设备供应或取得的难易、机械运转的可靠程度、维修条件与能力。对小型工程或施工时间不长时，为减少机械购置费用，可用原有的设备。但旧机械完好率低、故障多，工作效率必然较低，配置的机械数量应大于需要的量，以补偿其不足。工程数量巨大、施工期限很长的大型工程，应该采用技术性能好的新机械，虽然机械购置费用较多，但新机械完好率高，生产率亦高，生产能力强，可保证工程顺利进行。 ( 7 )经济指标。当几个方案或施工方法均能满足施工要求时，一般应以完成工程施工所花费用低者为最好。有时，为了争取提前发电，经过经济比较后，也可选用工期短费用较高的施工方案。 四、土石料的利用与调配 水利水电工程有土石方开挖（基础开挖或料场开挖）料和土石方填筑料，以及其他用料（如开挖料作混凝土骨料等）。另外，开挖土石料中一般有不能利用的废料，或用不完的剩余料等，将弃置于弃料场。开挖的土石料的利用和弃置，不仅只是数量的平衡即空间位置上的平衡，而且有时间因数和经济效益等。 1 开挖料的利用 开挖的土石料可用来作堤坝的填料，混凝土骨料或平整场地的填料。前两种利用质量要求较高，场地平整填料一般没有太多的质量要求。 堤坝材料的质量要求在土石坝设计规范和水工结构设计中有规定，混凝土骨料也有规定。开挖的土石料是否符合其要求，应通过试验研究确定。 除储量较大地超过用料量以外，可利用量都需依据施工方法和材料在地层中的分布情况仔细计算。按地质断面计算的是材料的开挖量（储量），机械化施工多是分层（梯段）开挖，在材料层的顶部或底部的一层开挖时，可能兼有可用料与不可用料（混杂料），这一部分中的可用料将作为弃料或其无质量要求的填料，可叫做开挖损失量。损失量的多少，可依据开挖层的厚度而定，开挖层厚度小，损失量少，否则损失量大，通常可按开挖层的50计。因此在储料层顶部的开挖损失量是开挖面积乘0.5 倍开挖层厚度。除此以外，还应考虑堆存损失、运输损失、加工损失等。 2 土石方调配 所谓调配就是要将基坑或料场开挖的土石料合理地用于各填筑或弃料区。理论上讲调配是否合理的主要判断指标是运输费用，费用花费最少的方案就是最好的调配方案。也可以按t 或m3（km3）来衡量。当开挖区或采料场数量较少，而填筑区或弃料场也很少时，这种调配很简单。反之，调配就可能很复杂。对于较复杂的问题，可采取简化措施，例如在土石坝施工中，可分为粘土、砂砾料和块石等几个独立部分来考虑。 土石调配可按线性规划进行。设有开挖基坑m个，为R1 , R2 , , Rm；弃料场n个，为Jl , J2，Jn。令bi表示基坑(i=1,2,m)开挖出的土石方量；aj 表示弃料场j ( j1，2，n)可堆弃的土石方量。Cij表示基坑i分配给弃料场j 的土石方的单价(表7 l)，可用如下矩阵表明。3 ）格加入一个单位量，相应地在(l , 2 )格减少一个单位量，使1 号基坑量保持13 万m3，相应地要2 号弃料场保持8 万m3 ，则需在（2 , 2 ）加入一个单位量。同样，2 号基坑16 万m3，则（2 ' 3 ）应减去一个单位量。因之其回路为（l , 3 ）( l , 2 )( 2 , 2 )( 2 , 3 )( l , 3 ) ，相应地，伴随的单位补偿为8-9 + l-7 -7 ，同样各非基本格的回路和单位补偿列于表7-4 中。伴随的单位补偿是增加一个或减少一个单位量时，运距值的变化，即是分配变化后运距总值的变化，表7-4 中非基本格（l , 3 ）增加一个单位量，而总运距将减少7 个单位。 表73 中格位运距乘分配数量的总和为Z=10×3 + 3×9 + 5×l + 11×7 + l×4l6×5=223°伴随的单位补偿值为零时，Z正值不变，为正数时Z值增大，为负数时Z 值减小，非基本格位（l , 3 ）为-7 ，是有利的，按此首次迭代后的分配如表7-4 所示。 选表75 中的非基本格同前一样使其入基本格，得出表76。可以看出其伴随的单位补偿均为正数，Z值只能增大，故最好的分配方案是表75 ，其z 值为：Z = 10×3 + 3×8 + 8×l +8×7 + l×4 + 16×5 = 202。 以上所述，主要是提供了土石方调配的一种方法。实际工程中，为了充分利用开挖料，减少二次转运的工程量，土石方调配，需考虑许多因素，如围堰填筑时间、土石坝填筑时间和高程、厂前区管道施工工序、围堰拆除方法、弃渣场地（上游或下游）、运输条件（是否过河，架桥时间）等，所以是一项细致的工作。合理的土石方调配对工程的造价、施工进度等起着重要作用。3堆料场和弃渣场（1）堆料场。堆料场是指堆存备用土石料的场地，当基坑和料场开挖出的土石料需作建筑物的填筑用料，而两者在时间上又不能同时进行，就需要堆存，堆存时应注意以下几点： 易堆易取，特别是料源较缺乏时，能将堆存的土石料全部取出，尽量减少损失。 防止水、污染杂物混入料堆，致使堆存材料质量降低，特别是处理好的土料，必须防止雨水和地表水流渗入土堆内，使土料含水量增大，给以后使用带来麻烦。 当有几种材料时应分几个场地堆存。如有二三种料堆在一个堆场，应尽量分隔开，避免混杂。 堆存位置最好在用料地点或料场附近，尽量减少回取运距。 如堆料场在基坑附近，一般不允许占压开挖部位。利用基坑开挖料作土石建筑物的填料，或做混凝土的骨料是经常可见的。由于开挖施工工艺问题，常有不合格料混杂，对这些混杂料应禁止送入堆场。 ( 2 )弃渣汤。开挖出的不能利用的土石料应做为弃料处理，弃渣场选择与堆弃原则是： 尽可能位于库区内，这样可以不占农田耕地。 施工场地范围内的低洼地区可作为弃渣场，平整后可作为或扩大为施工场地。 弃渣堆置应不使河床水流产生不良的变化，不妨碍航运，不对永久建筑物与河床过流产生不利影响。 在可能的情况下，应利用弃土造田，增加耕地。 弃渣场的使用应做好规划，开挖区与弃渣场应合理调配，以使运费最少。第二节 岩基开挖施工技术岩基开挖是岩基处理中最普通、最可靠的方法。开挖就是按照设计要求，将风化、破碎、有缺陷的岩层挖掉，使坝体修建在完整坚实的岩体上。 几乎所有的混凝土坝工程，都有岩基开挖问题，且岩基开挖的工程量很大，有的基至达到几十万、几百万立方米，需要大量的机械设备、器材、资金和劳力，并占用相当长的工期。因此，如何又快、又好、又省地进行开挖处理，对于加快水利水电建设，有着相当重要的意义。 进行岩基开挖，通常是在充分具备坝址的工程地质资料、明确水工设计要求的基础上，结合工程的施工条件，由地质、设计、施工几方面的人员一起进行研究，确定坝基的开挖深度、范围及开挖形态。如发现重大问题，应及时协商处理，修改设计，报上级审批。一、坝基开挖的特点在水利水电工程中坝基开挖的工程量往往达数万立方米，甚至达数十万、百万方，需要大量的机械设备（钻孔机械、土石方挖运机械等），器材、资金和劳力。工程地质复杂多变，如节理、裂隙、断层破碎带、软弱夹层和滑坡等，还受到河床岩基渗流的影响和洪水的威胁，因而占用了相当长的工期，从开挖程序来看又属多层次的立体开挖作业。因此，经济合理的坝基开挖方案及挖运组织，对安全生产和加快工程进度，具有重要的意义。二、坝基开挖程序岩基开挖要保证质量，加快施工进度，做到安全施工，必须要按照合理的开挖程序进行。开挖程序因各工程的情况不同而不尽统一，但一般都要以人身安全为原则，遵守自上而下、先岸坡后基坑的程序进行，即按事先确定的开挖范围，从坝基轮廓线的岸坡部分开始，自上而下，分层开挖，直到坑基，图71 为某水电站主坝坝基开挖程序。 对大中型工程来说，当采用河床内导流分期施工时，往往是先开挖围护段一侧的岸坡，或者坝头开挖与一期基坑开挖基本上同时进行，而另一岸坝头的开挖在最后一期基坑开挖前基本结束。 对一段中、小型工程，由于河道流量小，施工场地紧凑，常采用一次断流围堰（全段围堰）施工。这样，一般是先开挖两岸坝头，后进行河床部分基坑开挖。对于顺岩层走向的边坡、滑坡体和高陡边坡的开挖，更应按照开挖程序进行开挖。开挖前，首先要把主要地质情况弄清，对可疑部位应及早开挖暴露并提出处理措施。一些小型工程，为了赶工期也有采用岸坡、河床同时开挖的。这时由于上下分层作业，施工干扰大，要特别注意施工安全。 河槽部分采用分层开挖逐步下降的方法。为了增加开挖工作面，扩大钻孔爆破的效果，提高挖运机械的工作效率，解决开挖施工中的基坑排水问题，通常要选择合适的部位先抽槽，即开挖先锋槽。先锋槽的平面尺寸以便于人工或机械装运出碴为度，深度不大于向下实际挖深的2/3 （即预留基础保护层），随后就利用此槽壁作为爆破自由面，在其两侧布设有多排炮孔进行爆破扩大，依次逐层进行。当遇有断层破碎带，应顺断层方向挖槽，以便及早查明情况，作出处理方案。抽槽的位置一般选在地形低较、排水方便及容易引入出碴运输道路的部位，也可结合水工建筑物的底部轮廓，如截水槽、齿槽部位布置，但截水槽、齿槽的开挖应做专题爆破设计。尤其对基础防渗、抗滑稳定起控制作用的沟槽，更应慎重地确定其爆破参数，以防因爆破原因而对基岩产生破坏。三、坝基开挖深度坝基开挖深度，通常是根据水工要求按照岩石的风化程度（强风化，弱风化，微风化和新鲜岩石）来确定的。坝基一般要求岩基的抗压强度约为最大主应力的20 倍左右，高坝应坐落在新鲜到微风化下限的完善基岩上，中坝应建在微风化的完整基岩上，两岸地形较高部位的坝体及低坝可建在弱风化下限的基岩上。岩基开挖深度，并非一挖到新鲜岩石就可以达到设计要求，有时为了满足水工建筑物结构形式的要求，还须在新鲜岩石中继续下挖。例如，高程较低的大坝齿槽，水电站厂房的尾水管部位等。有时为了减少在新鲜岩石中的开挖深度，提出改变上部结构形式，以减少开挖工程量。例如，黄龙滩水库工程的导流底孔，原设计底板厚度为5m ，后将其修改为厚lm 的脱开底板，如图72 所示，使开挖深度大为减少。总之，开挖深度并不是一个多挖几米少挖几米的简单问题，而是涉及到大坝的基础是否坚实可靠，工程投资是否经济合理，工期和施工强度有无保证的大问题。四、坝基开挖范围的确定一般水工建筑物的平面轮廓，就是岩基底部开挖的最小轮廓线。实际开挖时，由于施工排水、立模支撑、施工机械运行以及道路布置等原因，常需适当放宽，扩挖的范围视实际需要而定。实际工程中放宽的距离，有从几米甚至到几米的。 坝基开挖的范围，必须充分考虑运行和施工的安全。随着开挖高程的下降，对坡（壁）面应及时测量检查，防止欠挖，并避免在形成高边坡后再进行坡面处理。开挖的边坡一定要稳定，要防止滑坡和落石伤人。如果开挖的边坡太高，可在适当的高程设置平台和马道，并修建挡碴墙和拦碴栅等相应的防护措施。近年来，随着开挖爆破技术的发展，工程中普遍采用预裂爆破来解决或改善高边坡的稳定问题。在多雨地区，应十分注意开挖区的排水问题，防止由于地表水的侵蚀，引起新的边坡失稳问题。 开挖深度和开挖范围确定之后，应绘出开挖纵、横断面及地形图，作为基础开挖施工现场布置的依据。五、地基开挖形态重力坝坝段，为了维持坝体稳定，避免应力集中，要求开挖以后的基岩面比较平整，高差不宜太大，并尽可能略向上游倾斜，如图73 所示。岩基岩面高差过大或向下游倾斜，宜开挖成一定宽度的平台。平台面应避免向下游倾斜，平台面的宽度以及相邻平台之间的高差，应与混凝土浇筑块的尺寸协调。通常在一个坝段中，平台面的宽度约为坝段宽度的1213左右，如图74 所示。在地形较陡的岸坡坝段，还应根据坝体侧向稳定的要求，在坝轴线方向也开挖成一定宽度的平台，如图75 所示。 拱坝要径向开挖，因此岸坡地段的开挖面将会倾向下游。在这种情况下，沿径向亦应设置开挖平台。拱座面的开挖，应与拱的推力方向垂直，以保证按设计要求使拱的推力传向两岸岩体。 支墩坝坝基，同样要求开挖比较平整，并略向上游倾斜。支墩之间高差太大时，应该使各支墩能够坐落在各自的平台上，并在支墩之间用回填混凝土或加撑墙等结构措施加固，以维护支墩的侧向稳定。 遇有深槽或凹槽以及断层破碎带情况时，应作专门的研究，一般要求挖去表面风化破碎的岩层以后，用混凝土将深槽或凹槽以及断层破碎带填平，使回填的混凝土形成混凝土塞和周围的基岩一起作为坝体的基础。为了保证混凝土塞和周围基岩的结合，还可以辅以锚筋和接触灌浆等加固措施。六、坝基开挖的现场布置( 1 )坝基开挖深度。一般是根据工程设计提出的要求来确定的。在工程设计中，不同的坝高对基岩的风化程度的要求也不一样，高坝应坐落在新鲜微风化下限的完整基岩上。中坝应建在微风化的完整基岩上。两岸地形较高部位的坝体及低坝可建在弱风化下限的基岩上。 ( 2 )坝基开挖范围。在坝基开挖时，因排水、立模、施工机械运行及施工道路布置等原因，使得开挖范围比水工建筑物的平面轮廓尺寸略大一些，岩基底部扩挖的范围应根据实际需要而定。实际工程中放宽的距离，一般以几米到十几米不等。基础开挖的上部轮廓线应根据边坡的稳定要求和开挖的高度而定，如果开挖的边坡太高，可在适当高程设置平台和马道，并修建挡碴墙等防护措施。 ( 3 )坝基开挖形态。重力坝的坝基开挖形态应以利于坝体稳定，避免应力集中为原则，要求开挖后的基岩面比较平整，并尽可能略向上游倾斜。当基岩面开挖高差过大或向下游倾斜时，可开挖成一定宽度的平台。平台面应避免向下游倾斜，平台面的宽度以及相邻平台间的高差，应与混凝土浇筑块的尺寸协调。一般平台面的宽度为坝体宽度的1/2 1/3 ，如图76 所示。在地形较陡的岸坡坝段，还应根据坝体侧向稳定的要求，在坝轴线方向也开挖成一定宽度的平台，如图77 所示。拱坝的坝基开挖形态除了和重力坝相同的要求外，还要求岩基作径向开挖。拱座面的开挖，应与拱的推力方向垂直，以保证设计要求使拱的推力传向两岸岩体。七、岩基开挖施工岩基开挖主要是用钻孔爆破，分层向下，留有一定保护层的方式进行开挖。坝基爆破开挖的基本要求：保证质量，注意安全，方便施工。保证质量，就是要求在爆破开挖过程中，防止由于爆破震动影响而破坏基岩，防止产生爆破裂缝或使原有的构造裂隙有所发展；防止由于爆破震动影响而损害已经建成的建筑物或已经完工的灌浆地段。为此，对坝基的爆破开挖提出了一些特殊的要求和专门的措施。为保证基岩岩体不受开挖区爆破的破坏，应按留足保护层（系指在一定的爆破方式下，建筑物基岩面上预留的相应安全厚度）的方式进行开挖。当开挖深度较大时，可采用分层开挖。分层厚度，可根据爆破方式、挖掘机械的性能等因素确定。遇有不利的地质条件时，为防止过大震裂或滑坡等，对爆破孔深和最大装药量，应根据具体条件由施工、地质和设计单位共同研究，另行确定。开挖施工前，应根据爆破对周围岩体的破坏范围及水工建筑物对基础的要求，确定垂直向和水平向保护层的厚度。不具备试验条件时，可参照表77 选取。保护层以上的开挖，一般采用延长药包梯段爆破，或先进行平地抽槽毫秒起爆，创造条件再进行梯段爆破。梯段爆破应采用毫秒分段起爆，最大一段起爆药量应不大于500kg 。 保护层的开挖，是控制基岩质量的关键。基本要求： 如留下的保护层较厚，距建基面1.5m 以上部分，仍可采用中（小）孔径及相应直接的药卷进行梯段毫秒爆破；紧靠建基面1.5m以上的一层，采用手风钻钻孔，仍可用毫称分段起爆，其最大一段起爆药量应不大于300kg； 建基面土1.5m 以内的垂直向保护层，采用手风钻钻孔，火花起爆，其药卷直径不得大于3236m；最后一层炮孔，对于坚硬、完整岩基，可以钻至建基面终孔，但孔深不得超过50cm ；对于软弱、破碎岩基，要求留足2030cm 的撬挖层。 在安排工程施工进度时，应避免在已浇的坝段和灌浆地段附近进行爆破作业。如无法避免时，则应有充分的论证和可靠的防震措施。 根据建筑物对基岩的不同要求以及混凝土不同的龄期所允许的质点振速度值（即破坏标准），规定相应的安全距离和允许装药量。 在邻近建筑物的地段（10m 以内）进行爆破时，必须根据被保护对象的允许质点振动速度值，按该工程实例的振动衰减规律严格控制浅孔火花起爆的最小装药量。当装药量控制到最小程度仍不能满足要求时，应采取打防震孔或其它防震措施解决。 在灌浆完毕地段及其附近，如因特殊情况需要爆破时，只能进行少量的浅孔火花爆破。还应对灌浆区进行爆前和爆后的对比检查，必要时，还须进行一定范围的补灌。 此外，为了控制爆破的地震效应，可采用限制炸药量或静态爆破的办法。亦可采用预裂防震爆破、松动爆破、光面爆破等行之有效的减震措施。 在坝基范围内进行爆破和开挖，要特别注意安全。必须遵守爆破作业的安全规程。在规定坝基爆破开挖方案时，开挖程序要以人身安全为原则，应自上而下，先岸坡后河槽的顺序进行，亦即要按照事先确定的开挖范围，从坝基轮廓线的岸坡部分开始，自上而下，分层下挖，直到河槽，如图78 所示。不得采用自下而上或造成岩体倒悬的开挖方式进行。但经过论证，局部宽敞的地方允许采用“自下而上”的方式，拱坝坝肩也允许采用“造成岩体倒悬”的方式。如果基坑范围比较集中，常有几个工种平行作业，在这种情况下，开挖比较松散的覆盖层和滑坡体，更应自上而下的进行，如稍有疏忽，就可能造成生命财产的巨大损失，这是过去一些工程得到的经验教训，应引以为戒。河槽部分也要分层、逐步下挖，为了增加开挖工作面，扩大钻孔爆破的效果，解决开挖施工时的基坑排水问题，通常要选择合适的部位，抽槽先进。抽槽形成后，再分层向下扩挖。抽槽的位置，一般选在地形较低，排水方便，容易引入出碴运输道路的部位，常可结合水工建筑物的底部轮廓，如截水槽、齿槽等部位进行布置。但截水槽、齿槽的开挖，应做专题爆破设计。尤其对基础防渗、抗滑稳定起控制作用的沟槽，更应慎重地确定其爆破参数。 方便施工，就是要保证开挖工作的顺利进行，要及时做好排水工作。岸坡开挖时，要在开挖轮廓外围，挖好排水沟，将地表水引走。河槽开挖时，要配备移动方便的水泵，布置好排水沟和集水井，将基坑积水和渗水抽走。同时，还必须从施工进度安排、现场布置以及各工种之间互相配合等方面来考虑，做到工种之间互相协调，使人工和设备充分发挥效率，施工现场井然有序以及开挖进度按时完成。为此，有必要根据设备条件将开挖地段分成几个作业区，每个作业区又划分几个工作面，按开挖工序组织平行流水作业，轮流进行钻孔爆破、出碴运输等工作。在确定钻孔爆破方法时，需考虑到炸落石块粒径的大小能够与出碴运输设备的容量相适应，尽量减少和避免二次爆破的工作量。出碴运输路线一端应直接通到各层的开挖工作面的下面，另一端应和通向上下游堆碴场的运输干线连接起来。出碴运输道路的规划，应该在施工总体布置中，尽可能结合场内交通半永久性施工道路干线的要求，一并考虑，以节省临时工程的投资。 基坑开挖的废碴，最好能加以利用，直接运至使用地点或指定地点暂时堆放。因此，需要合理组织弃碴的堆放，充分利用开挖的土石方。这不仅可以减少弃碴占地，而且还可以节约资金，降低工程造价。 不少工程利用基坑开挖的弃碴来修筑土石副坝和围堰，或将合格的砂石料加工成混凝土骨料，做到料尽其用。另外，在施工安排有条件时，弃碴还应结合农业上改地造田，加以充分利用。为此，必须对整个工程的土石方进行全面规划，综合平衡，做到开挖和利用相结合。通过规划平衡，计算出开挖量中的使用量及弃碴量，均应有堆存和加工场地。弃碴的堆放场地，或利用于填筑工程的位置，应有沟通这些位置的运输道路，使其构成施工平面图的一个组成部分。 弃碴场地必须认真规划，并结合当地条件做出合理布局。弃碴不得恶化河道的水流条件，或造成下游河床淤积；不得影响围堰防渗，抬高尾水和堰前水位，阻滞水流；同时，还应注意防止影响渡汛安全等情况的发生。特别需要指出的是：弃碴堆放场地，还应力求不占压或少占压耕地，以免影响农业生产。临时堆碴区，应规划布置在非开挖区或不干扰后续作业的部位。 近年来，在岩石坝基开挖中，国内一些工程采用了预裂爆破、扇形爆破开挖等新技术，获得了优良的开挖质量和较好的经济效果，目前正在日益广泛地推广应用。第三节 岸坡开挖施工方法平原河流枢纽的岩坡较低较缓，其开挖施工方法与河床开挖无大的差别。高岸坡开挖方法大体上可分为分层（梯段）开挖，深孔爆破开挖和辐射孔开挖三类。一、分层开挖法这是应用最广泛的一种方法，即从岸坡顶部起分梯段逐层下降开挖。主要优点是施工简单，用一般机械设备可以进行施工。对于爆破岩块大小，减小岩坡的振动影响，均较容易控制，施工技术较简单，岸坡防护和加固（例如锚喷等）也易于进行。岸坡开挖时，如果山坡较陡，修建道路很不经济或根本不可能时，则可用竖井出渣或将石渣推于岸坡脚下，即将道路通向开挖工作面是最简单的方法。 ( 1 )道路出渣法。岸坡开挖量大时，采用此法施工，可满足高强度开挖的要求。开挖层厚度根据地质、地形和机械设备性能确定，一般不宜大于15m 。如岸坡较陡，也可每隔40m 高差布置一条主干道（即工作平台）。上层爆破石渣抛弃工作平台或由推土机推至工作平台，进行二次转运。如岸坡陡峭，道路开挖工程量大，也要由施工隧洞通至各工作面。采用预裂爆破或光面爆破形成岸坡壁面。 ( 2 )竖井出渣法。当岸坡陡峭无法修建道路，而航运、过木或其他原因在截流前不允许将岩渣推入河床内时，可采用竖井出渣法。图79 为意大利柳米耶坝岸坡开挖竖井出渣示意图。工程施工时在截流前不允许将石渣抛入河床，而岸坡很陡无法修建道路，岸坡开挖高度达135m 以上，右岸开挖量为4.4 万m3, 左岸为1.8 万m3，左右岸均开挖有斜井，斜井与平洞相连通。上面用小间距钻孔爆破，使岩石成为小碎块，用推土机将其推入斜井内，再经平洞运走。这种方法一般应用在开挖量不太大的地方，当挖方量很大时，只能作为辅助措施。 ( 3 )抛入河床法。这是一种由上而下的分层开挖法，无道路通至开挖面，而是用推土机或其他机械将爆破石渣推入河床内，再由挖掘机装汽车运走。这种方法应用较多，但需在河床允许截流前抛填块石的情况下才能运用。这种方法的主要问题是爆破前后机械设备均需撤出或进入开挖面，很多工程都是将浇筑混凝土的缆式起重机先装好，钻机和推土机均由缆机吊运。 有一些坝因河谷较窄或岸坡较陡，石渣推入河床后，不能利用沿岸的道路出渣，只好开挖隧洞通至堆渣处，进行出渣。（ 4 ）由下而上分层开挖法。当岩石构造裂隙发育或地质条件等因素导致边坡难以稳定，不便采用由上而下的开挖法时，可考虑由下而上分层开挖。 库同坝为高85m 的混凝土拱坝，峡谷岩层为石英岩、片岩和板岩互层。片岩沿坡边向上直达300m 高处。岩层厚度1.03.0m ，层间夹有薄泥层，以及深度很大的张开裂隙。左岸岩层较好，但有一组和岩层垂直，倾角300°倾向河流的节理对稳定不利，因此采用由下向上的开挖方法，如图710 所示。开挖时采用平洞，每层平洞挖好后立即填入混凝土，然后再进行上一层开挖。这种方法的优点主要是安全，混凝土浇筑时，应在上面留一定的空间，以便上层爆破时供石渣堆积（这种方法国内极少采用）。二、深孔爆破法高岸坡用几十米的深孔一次或二三次爆破开挖，其优点是减少爆破出渣交替所耗时间，提高挖掘机械的时间利用率。钻孔可在前期进行，对加快工程建设有利，但深孔爆破技术复杂，难保证钻孔的精确度，装药、爆破都需要较好的设备和措施。三、辐射孔爆破法辐射孔爆破法也是加快施工进度的一种施工方法，在矿山开采时使用较多，我国白山水电站曾采用这种方法。 白山坝基础开挖，为了争取工期，加快坝基开挖进度，采用辐射孔爆破，取得了良好效果。大坝的1421 坝段，基础岩石位于水下，开挖量为9.6 万m3。河床截流前先打坑道进入坝基内，在坑道内进行辐射式钻孔，坑道断面3m×3.5m ，主要是依据CZZ700 钻机工作条件确定的。第一次爆破的孔排距为2.5m ，以后改为2m 。每个断面内钻孔1215个，孔深418m ，钻头直径60mm。孔底距岩层表面为1.52.0m 。距上下游的开挖边界面3.0m ，同一断面内相邻两孔的孔底距离为2 .5m 左右，两个坑道之间的辐射孔孔底相距1.01.5m 。药包直径约为60mm，用FRS100 型装药机装药。每米药量2.53kg，装药长度按相邻两孔的药柱顶部之间距离不小于1.52.0m 控制，孔口堵塞长度26m 图711 。各孔的参数见表78。第一次爆破岩石0.5 万m3，其顶面堆渣约0.2 万m3，共计0.7 万m3。第二次爆破岩石1.2 万m3，顶面堆渣0.9 万m3，共计2.1 万m3。尾水渠混凝土围堰下的岩石也是采用辐射爆破开挖，经估算，此种方法比常规的施工法提早两个月完工，节省劳动力3.75 万工日，取得了较大的经济效益。高岸坡开挖时，为保证下部河床工作人员与机械安全，必须对岸坡采取防护措施。一般是采用喷混凝土、锚杆和防护网等措施。喷混凝土是常用的方法，不但可以防止块石掉落，对软弱易风化岩石还可起到防止风化和雨水湿化剥落的作用。锚杆是用于岩石破碎或有构造裂隙可能引起大块岩体滑落的情况，必要时还应加喷混凝土，以保证安全。防护网也是常用的防护措施。防护网可贴岸坡安设，也可与岸坡垂直安设。外国常用的有尼龙网、有孔的金属薄板或钢筋网，多悬吊于锚杆上。当与岸坡垂直安设时，应在相距一定高度处安设，以免太高处落石击破防护网。 出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。 亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏。臣不胜受恩感激。今当远离，临表涕零，不知所言。