船闸工程土石方工程施工方案.doc

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1、船闸土石方工程施工方案1工程概况1.1平面结构简述船闸布置在主河道右岸，闸轴线与坝轴线正交，船闸左侧与泄水闸相接，右侧与右岸土石坝连接段相接。船闸由上下游隔水墙和靠船墩、上下游主副导航墙、上下闸首、进出水段和闸室等组成，其中主体工程全长1438m。主体部位布置情况为：紧靠上闸首上游侧为进水段，紧靠下闸首下游侧为出水段。紧临左侧进出水段为上、下游主导航墙，上游主导航墙长154m,下游主导航墙长155m。紧临右侧进出水段为上、下游副导航墙，上、下游副导航墙布置为不对称型,上游副导航墙长153.58m,下游副导航墙长147.98m。上闸首平面尺寸：44.028。0（垂直流向顺水流向)、闸室有效尺寸1

2、80233。5（长宽门槛水深)、下闸首平面尺寸44.025m(垂直流向顺水流向）。采用闸墙廊道侧支孔分散输水系统。船闸出口处布置有消力池消能，消力池长43m，为钢筋砼底板。消力池以下航道底高程在49。051.5m.船闸年设计通过能力：768万吨。1。2工程地质船闸位于主河床右侧，船闸区地面高程51。0m57.0m;覆盖层上部为中细砂，厚04m；覆盖层下部为砂砾石，厚01。0m；基岩顶面高程49.557。0m,岩性为硅质白云岩、白云岩夹灰质白云岩、岩性坚硬,岩石承载力高。闸基持力层岩溶很发育，顺白云岩、灰质白云岩发育强烈，硅质白云岩发育相对较弱。闸基岩体除断层部位局部呈强风化状态外，其余部位岩石

3、均呈弱风化状态，岩性坚硬，强度较高.受岩溶影响,闸区岩石透水性强，25m深度范围内一般为中强透水带，相对不透水带起伏较大，一般为1834m。1.3土石方开挖特点船闸土石方开挖总量为54.26万m3,土方开挖量为52.23万m3，石方开挖量为2.03万m3。其开挖特点具体表现在以下几个方面：(1）开挖范围大:顺水流方向长1438m；开挖部位众多，上下游隔水墙和靠船墩、上下游主副导航墙、上下闸首、进出水段和闸室，造成基坑开挖的复杂性。（2)基坑开挖工期紧，且开挖过程中还要进行泄水闸、厂房工程的土石方和基础混凝土浇筑施工,干扰比较大,爆破作业风险性高,施工安全管理工作繁重.(3）基坑开挖时段可能会遇

4、暴雨，且雨量大，降雨日长，严重制约施工进展，造成基坑开挖的不连续性。（4）基坑所处地段地质条件复杂,施工排水工作和基坑开挖的难度较大。2施工布置2.1施工布置原则（1）结合前期阶段性施工组织设计中施工总布置，做到技术可靠、经济合理、规模适中、干扰比较小且便于施工总布置中各相关设施相互衔接.(2)利于充分发挥临时设施的生产能力，满足施工总进度中土石方明挖强度的要求.(3）依据谢家台碴场弃碴规划方案合理规划施工碴场.(4)临时设施不应设置于:严重不良地质区域或滑坡体危害地区；泥石流、受土石方开挖爆破或其他因素严重影响的地区。2.2碴场与出碴道路的布置2.2。1碴场布置船闸前期开挖料主要用于下游土建

5、标施工场地回填及平整，多余开挖料则作弃料运往谢家台弃碴场。关于谢家台弃碴场规划可参考谢家台碴场弃碴规划方案。2。2。2出碴道路布置为适应大方量、高强度开挖及全天候、大吨位汽车运输的要求，并考虑到施工总布置，船闸基坑内设置2条施工主干道路与5条基坑直进式临时施工支路相结合的循环交通网布置形式.2.2。2.1船闸施工主干道路 （2）L6#道路:上游下船闸道路.起点与L4道路相接,沿开挖边坡，至下游船闸闸室中部。该道路全长约400m,路面高程7554m，路宽9m，前期用于船闸主体工程的开挖弃渣料运输，后期用于上下闸首、闸室段的回填料、混凝土及金属结构安装等运输，2006年10月2008年9月. （1

6、）L7-2道路:上游下船闸基坑道路。L72#道路全长约1026m,路面高程为58m53m（基坑)，路宽9m，前期用于船闸主体工程的开挖弃渣料运输，后期用于船闸混凝土浇筑、金属结构安装运输、护底块石料、填筑料等运输，使用时段2007年1月2008年10月。（2）L8道路:下游下船闸基坑道路.L8道路全长约767m，路面高程为58m5352。5m，路宽9m，前期用于船闸开挖弃碴料运输，后期用于船闸混凝土浇筑、金属结构安装运输、护底块石料、填筑料等运输，使用时段在2007年1月2008年10月.2.2.2。2船闸施工支线道路依据我部投标文件中基坑开挖总布置及总进度计划的要求，船闸基坑开挖于2007年

7、1月3月进行施工，2006年10月2007年11月进行上游引航道（B0-47。89以上） 、下游引航道（B0+216.11以下）施工。为便于迅速进行基坑开挖，开挖道路采用施工支线连接先锋槽直进方式入基坑施工。具体实施过程如下:由Z61#施工支线道路入49。1m船闸基坑，再引Z6-1-1# 、Z6-1-2#分别入43.0m上闸首灌浆廊道及45.0m下闸首基坑。由Z7-3-1施工支线道路入46。3m上游主导航墙基坑，再入上游辅导航墙基坑。由Z841施工支线道路入46.6m下游主导航墙基坑，再入45。4m下游辅导航墙基坑。基坑各部位基槽、边坡的开挖可随相应的先锋槽的开挖同时进行,且待各部位基槽、边坡

8、开挖及大部分基础混凝土浇筑完毕后,再从低到高依次将相应的先锋槽修整到设计坡比，再进行此处的混凝土浇筑。出碴道路布置详见图21船闸开挖道路布置图。2。3供风布置主导钻孔设备CM351型分离式高风压钻机，带有配套的空压机。对大型钻机不方便施工的部位，采用快速钻或手风钻造孔，建基面局部欠挖采用风镐处理。快速钻、手风钻和风镐供风，配备10m3/min移动式空压机4台(不包括CM351型分离式高风压钻机自带)。用推土机等机械设备牵引至各工作面。2。4供电布置船闸工程的施工电源为右岸施工现场附近一座开闭所提供，施工供电电源电压等级为10KV。2.4.1 供电范围（1)供电范围船闸施工区用电由业主提供的10

9、KV开闭所电源接线,在上游右岸布置4配电室，在上游基坑布置5#配电室；在下游右岸布置8配电室,在下游基坑布置6配电室，施工低压电再由各配电室接线,形成安全高效的电网.(2）主要用电户配置设备功率统计门机： 400V的810kw。施工现场小型设备用电：100 kw。2。4.2供电系统、配电室设置及配电线路工程(1）供电系统6KV供电系统：主要用电设备有1台DMQ600B型门机和2台BYQ电吊。从10KV开闭所架设 “T接6KV架空线路至5#、6#、8配电室,通过配电装置，由6KV电缆向各用电设备供电。 （2）施工备用电源选用3台200KW和3台100KW柴油发电机组作为施工备用电源。供电布置见图

10、22施工供电布置图2.5施工供水根据施工布置,本工程在右岸上游设集中供水设施，供水设施包括取水泵站、供水池及供水管道等.取水泵站设于右岸临时码头上游，用水泵从汉江河道直接取水到供水池.供水池设于1#场地砂石加工系统的毛料堆场外侧，布置高程为80m左右。水池设2座，一座为1预沉淀池,一座为2清水池，容量均为1000 m3。取水泵站内安装4台8SAP-7B型水泵(Q=300m3/h，H=63m，N=75KW） （1台备用)，通过DN300供水管抽取汉江水经DN300至1预沉淀池内，生产用水经1水池沉淀处理后流至2 清水池内。利用安装在泵站内的IS150125-315(Q=200m3/h,H=32m

11、，N=30KW）型加压泵抽取清水池水，通过一路DN250供水主干管，沿上下游交通公路(L4道路),经混凝土拌和系统,一直至下游围堰附近的金结堆放场，再从供水主干管接DN100和DN150供水支干管自流至施工区，在船闸上、下游各布置一套支管供水（DN150)，用（DN150）接至各施工作业面，供后期砼清基、冲仓使用。2。6排水布置由于强制性排水主集水坑底部高程较高，随着开挖的作业面的降低，仍需对下部开挖部位的积水进行施工期经常性抽水;另在围堰主基坑强制性排水后,围堰内外水位差增大,此时渗透流量相应增大，排除此部分渗水是施工期排水的主要任务。对比各区开挖设计高程，拟在1段（上闸首）、3（下闸首）段

12、两处高程较低处布置排水设施。船闸上闸首基坑开挖底部高程高于相邻的船闸基坑底板高程,此处基坑排水可利用船闸基坑排水系统强制抽水抽排至下游围堰主集水坑; 下闸首基坑为船闸下游面开挖最低点，下游面排水在此处设置22KW浮排式强制排水,抽排至主排水沟通过自流至主集水井通过强制抽水抽排至汉江.施工排水布置见2-3施工排水系统布置图3土石方工程施工船闸工程分为上游引航道边坡、上游导航墙基础、船闸主体工程、下游导航墙基础、下游引航道5个部分进行开挖，分区见图31。各区开挖量.见表3-1表31 船闸工程分区开挖工程量表分区施工部位工程量(万m3)备注1上游引航道边坡10.052上游导航墙基础9。61段(上闸首

13、）1.1其中石方1。9万m32段（闸室）4。43段（下闸首）1。21下游导航墙基础9.582下游引航道边坡12.953.1分区施工方法3.1。1上游引航道开挖上引航道边坡及底板设计高程59。23m以上部分，采用1.62.0m3挖掘机配合20T自卸汽车按设计边坡、台阶，分65.5m、59.23m两层直接开挖至设计边线,弃料或表土剥离由L1施工道路接入207国道运至谢家台渣场。设计高程59.23m以下部分及上主副导航墙、靠船墩基础，在一期围堰基坑形成后开挖.上引航道边坡坡角处基平台为深0.8m、宽0.8m槽挖结构，采用1.2m3反铲在引航道底板上按设计断面，进行土方明挖，直接开挖成型.上游靠船墩基

14、础设计底高程为49。1m,地面高程在50。0m52。5m间，开挖深度为13.5m，采用1。4m3挖掘机按设计断面进行开挖。上导航主副墙基础开挖分49.1m、46.3m两层开挖至设计线，由L6-3-1开挖道路引入便道接入主、副导航墙底部，采用1。62.0m3挖掘机配合20T自卸汽车直接开挖.进水墙基础设计高程为48.5m，采用1.6m3挖掘机按设计断面进行开挖。见图31. 3。1。2船闸主体工程基础船闸主体工程基础上部为土方砂砾石开挖,闸室、下闸首下部基础为石方开挖。L6-1# 开挖道路接入船闸基础49。1m处，首先采用1。2反铲一次开挖至基岩面，两侧土方形成1：2设计边坡，然后再进行基础底部石

15、方开挖。基础开挖方法为：(1）闸室基础开挖闸室基础分为底板（49.1m）、右墙体(47.6m) 、左墙体(47.6m45。4m）三层开挖，见图31。第一层(49。1m以上）以土方开挖为主，第二、三层全部为石方开挖。第一层闸室底板开挖，至49.1m，为由L61 开挖道路接入,49。1m以上，局部超高位置，采用风镐凿除。第二层进行闸室两侧侧墙基础平台开挖。采用小孔径CM351分离式高风压钻机配合YT-28型手风钻进行浅孔爆破，钻孔孔径为7642mm,孔深2.0m左右,孔距a=1。52.0m,排距b=1.22.5m,爆破岩石单位耗药量q=0.450.55kg/m3，采用柔性垫层保护层爆破法一次性钻爆

16、至设计高程，爆破后基面局部欠挖，采用风镐凿除。两侧垂直石方边坡，采用YT28型手风钻钻机，孔径42mm,孔深1。9m,孔距0。4m，进行边坡预裂或光面爆破.由1。21.6m3反铲配合20T自卸汽车从49.1m平台通过L61 开挖道路出渣.第三层进行左侧侧墙基础开挖,开挖至45.4m，由L6-1开挖道路接入47。6m，采用小孔径CM351分离式高风压钻机配合YT-28型手风钻进行浅孔爆破，1.2m3反铲配合20T自卸汽车从47。6m平台通过L61 开挖道路出碴.(2)上闸首上闸首基础分两部分开挖，上游48m平台和上游主导墙基础同时开挖,下游侧46.3m开挖和闸室基础第二层同时进行开挖。(3)下闸

17、首下闸首开挖,由L82开挖道路接入49。1m，开挖至46.4m，最低处开挖至44。9m设计高程.采用小孔径CM351分离式高风压钻机进行浅孔爆破，钻孔孔径为76mm,孔深2.04.0m，孔距a=1。82。0m，排距b=2.03。0m，爆破岩石单位耗药量q=0.450。55kg/m3,采用柔性垫层保护层爆破法一次性进行钻爆,爆破后基面局部欠挖,采用风镐凿除.两侧垂直石方边坡，采用CM351钻机钻机，孔径76mm，进行边坡预裂或光面爆破。由1。21.6m3反铲配合20T自卸汽车通过L84# 开挖道路出渣。3。1。3下游引航道开挖(1）一期围堰内下游引航道一期围堰内下游引航道部分包括：下游导航墙基础

18、、下游引航道底板及下游靠船墩基础三部分开挖，一期围堰形成后即开始开挖.下游导航墙基础和上闸首同时进行开挖，上部土方采用1。21。6m3直接进行开挖，底部石方采用小孔径CM351钻机进行浅孔梯段爆破。两侧垂直石方边坡，采用CM351钻机钻机，孔径76mm，进行边坡预裂或光面爆破。采用1。21。6m3反铲配合20T自卸汽车挖运,通过L6-11# 开挖道路出渣,见图3-1。下游引航道底板设计底高为50.9m，开挖高度2m左右，均为土方开挖，采用1。4m3挖掘机配20T自卸汽车直接至设计高程，由L8-1开挖道路出渣。引航道底板开挖至50.9m后,进行靠船墩基础开挖。靠船墩基础设计底高为48。2m,开挖

19、深度为2.7m，采用1。6m3挖掘机直接进行开挖成型。下游主辅导航墙基础分49。4m、47。9m（46.6m）两层分别开挖至设计高程。（2）一期围堰外下游引航道基础开挖07年11月20日左右，船闸下游围堰闭气、排水,并完成此段一期围堰占压部位拆除后，由L8-1开挖道路接入船闸下游临时围堰基坑底部，采用1.2m3挖掘机，配合20T自卸汽车进行临时围堰内下游引航道底板和靠船墩基础开挖.3。2施工方法3.2.1土方明挖3.2.1。1土方明挖工艺流程土方明挖施工工艺流程，见图32所示。原始地形复测修建施工道路植被清理表土清挖测量放线分部位逐层开挖边坡人工修整测量开挖平剖面图质量检查和验收不合格图3-2

20、 土方明挖工艺流程图3。2。1。2场地清理植被清理树木、灌木丛、草皮均用人工清除，对无价值的可燃物，采取必要的防火措施后进行焚毁；对无法烧尽或严重影响环境的清除物运至按工程师指定的地区进行掩埋方法处理，不妨碍自然排水或污染河川。清理中发现的文物古迹,按合同相关条款办理.地表的植被清理范围，除工程师另有指示外，施工场地延伸至离施工图所示最大开挖边线或建筑物基础边线（或填筑坡脚线）外侧至少5m的距离；船闸工程挖除树根的范围延伸至离施工图所示最大开挖边线、填筑线或建筑物基础外侧至少3m的距离。表土清挖表土指含细根须、草本植物及覆盖草等植物的表层有机土壤。施工前按工程师指示的表土开挖深度进行开挖，并将

21、开挖的有机土壤运到指定地区堆放.防止土壤被冲刷流失。采用推土机集堆后,再用反铲辅配20T自卸汽车清除开挖区局部残留和回填区陆域部分的腐植土等有机土壤,清理的表土运至发包人指定的地点堆放。堆存的有机土壤用于工程后期的环境保护。按合同要求和业主、工程师确定的环境整体规划，合理使用有机土壤。3。2.1。3土方开挖土方开挖施工方法土方开挖，按进度计划安排分区、分层开挖至基岩出露或设计高程.土层较薄时采用推土机集料再用反铲挖装，土层较厚时直接用挖掘机挖装,20T自卸汽车运输。每层土方开挖，挖至距设计边坡轮廓3。05.0m范围时，进入该层土方边坡开挖，土方边坡的开挖方法：测量放样，对边坡开口线进行现场放样

22、、标识。人工配合反铲开挖边坡。反铲挖至距边坡轮廓0.20.4m范围，余下用人工按设计坡比修坡.人工配合推土机开挖边坡对坡比缓于14的土质边坡，采用推土机推除距设计边坡线0.20.4m以上的土方，最后用人工按设计坡比修坡。土层中间出现渗水的土质边坡开挖对局部出现集中渗水的边坡，边坡开挖前，对渗水采用水管集中引排法,边坡开挖后重新设置好引排水管，避免渗水直接从土坡上流出，确保边坡安全稳定。土方开挖部位排水措施土方分层开挖部位上的表面均形成0.20。3的坡度，以便自然排水。表层清除的腐植土弃渣场和回填区表面平整并形成0。20。3的坡度，便于表面排水。边坡开挖前，根据要求在开挖轮廓线外坡顶结合永久排水

23、系统设置截(排）水沟,防止雨水对开挖边坡的影响。随着边坡的形成，在坡脚挖排水沟，并将边坡上渗水引流到排水沟及施工区外。如遇到边坡上较大地下渗流时,按监理人指示采取有效的疏导和保护措施.安排专人负责修建和维护排水设施，坡顶设截洪沟，坡脚设排水沟及集水井，并配备充足排水设备，保持工地良好的排水状态，确保边坡不受雨水、地下渗水冲刷破坏，建(构)筑物基础及其他设施不受雨水影响，防止水土流失。弃渣场做好排水设施，周围挖排水沟,防止或减少雨水冲刷弃渣边坡，弃渣边坡坡大于1：1.5，边坡表面采用采挖石渣料覆盖。弃渣场平台上向四周形成12缓坡,便于自然排水。3.2.2 石方开挖3.2.2。1 爆破施工方案爆破

24、施工方案选择根据招标文件要求和现场地形、地质条件、周围环境，结合我公司长期的施工爆破经验,确定船闸工程石方明挖采用梯段微差挤压爆破，永久边坡和沟槽爆破采用预裂爆破或光面爆破，重要部位开挖在主炮孔和预裂孔(光面孔）间布设缓冲爆破孔；接近建基面时采用柔性垫层法进行保护层一次性开挖,1020cm欠挖部位采用风镐处理.船闸工程爆破施工采用防水的乳化炸药或铵油炸药，毫秒微差非电网络,塑料导爆管起爆.必要时采用孔外、孔内分段控制最大一段起爆药量，以满足临近建(构)筑物对爆破振动的要求.爆破施工工艺流程石方明挖爆破施工工艺流程，见图33所示。起爆爆破设计现场爆破试验爆破方案报工程师批准预裂、光面爆破钻孔梯段

25、、缓冲、保护层爆破钻孔布孔间隔装药连续装药堵孔、联网警戒安全检查、处理图3-3 爆破施工工艺流程3.2。2.2爆破试验施工初期，结合石方开挖施工进行生产性爆破试验,通过爆破试验调整钻爆参数和炸药单耗，以获得最优爆破参数.爆破试验钻爆参数,暂按3。2.2。3节中各种爆破暂定参数进行。具体试验场地和爆破设计，现场确定，并报工程师审批后实行。3.2.2.3施工爆破设计梯段爆破梯段爆破设计梯段爆破设计程序,见图3-4.根据地形、地质确定根据爆破设计确定根据爆破 网络确定梯段高度H钻孔倾角a超钻深度h孔 径D孔距a排距b装药结构钻孔深度L单孔药量Q1炸药单耗q延时顺序单响药量Q起爆方式布孔形式堵塞长度L

26、c底盘抵抗线 图34 爆破设计程序梯段爆破主爆孔孔内装药结构船闸工程主体工程基础开挖石方集中在基础底部,多为浅孔爆破,开挖深度小于5m。采用小孔径CM351型高风压钻机进行钻孔，孔径7689mm；采用人工装药方式，暂定设计参数、孔内装药结构,见表32。梯段爆破布孔与起爆网络宽孔距小排距微差挤压爆破，能充分利用爆破能量,能较好地控制爆渣块度，堵塞段加辅助药包解决堵塞段岩体的大块率，在爆破工程中已被越来越广泛的运用。根据施工实践经验，采用以下效果好的布孔形式和起爆，见网络图35梅花形布孔一字型起爆网络图(一排一段起爆）和图3-6长方形布孔V型起爆网络图.起爆采用爆破延时技术。根据我公司长期施工实践

27、，船闸工程爆破延时选用5075ms为宜.表3-2 浅孔爆破参数表名称符号单位取值范围装药结构示意图梯段高度Hm25导爆管堵塞段 主爆孔炸药起爆药包非电雷管 孔距am2.53。5排距bm1.22抵抗线Wm1。22。0钻孔倾角a75单耗QKg/m30.350。55孔径mm7689堵塞长度Lcm1。82.5注：软石单耗0.300。40kg/m3;次坚石单耗0.400。50kg/m3；坚石单耗0.500.6kg/m3。113355注：图中1、3、5为起爆雷管段号。图3-5梅花形布孔一字型起爆网络图6789567835671356356756786789注:图中1、3、5、6、7、8、9、为起爆雷管段号

28、.图3-6 长方形布孔V型起爆网络图缓冲爆破缓冲爆破是为了减少主爆炮孔爆破对后侧边坡的影响，在主爆孔（梯段爆破)与边坡开挖爆破孔(主要为预裂爆破孔）之间增加12排缓冲爆破孔，其规模比主爆孔(梯段爆破)爆破规模要小.缓冲爆破暂定钻爆参数缓冲爆破排数与主爆孔的孔径有关，主爆孔孔径越大，缓冲爆破排数越多。船闸工程梯段爆破主爆孔孔径f76f89mm，设1排缓冲爆破孔,孔径f76mm，孔距为1。02。0m、排距1。21。5m，单耗药量,一般为主爆孔的0.70.8倍，即为q=(0.300。45）kg/m3。爆破参数将在施工现场，根据地质情况和爆破试验成果及时修正.边坡爆破布孔形式边坡预裂爆破孔、缓冲爆破孔

29、、主爆孔（梯段爆破)布孔形式和起爆网络、起爆顺序,详见图37（a）、(b）。(a)钻孔剖面图 (b)钻孔平面图注:图中1、2、3为起爆顺序。图3-7 边坡预裂爆破布孔形式图预裂爆破预裂爆破参数线装药密度，采用经验公式:Q线=0.042a20.6压0。5式中：Q线计算线装药密度（kg/m），结合预裂爆破试验确定;压岩石极限抗压强度（MPa）;a2 -孔距（m）。注：Q线系采用胺油炸药或乳化炸药，如实际使用其他炸药应按炸药换算系数e进行折算。具体根据现场爆破实验效果及施工中岩石钻孔情况,现场调整。预裂爆破参数,详见表3-3。表33 预裂爆破参数表参数名称单位取值范围装药结构示意图孔深m同边坡斜高导

30、爆索堵塞段顶部装药段中部装药段孔底加强装药段 孔径mmf76f89孔距cm6080（圆弧)80100（直线）药卷直径mmf32不耦合系数2。3752.78125线装药密度g/mQ线顶部装药密度g/m(2/31/2)Q线堵塞长度m0。62。0光面爆破光面爆破也是控制开挖轮廓的爆破方法之一,光爆孔的爆破是在开挖主爆破孔的药包爆破之后进行。光面爆破有两个自由面，光爆孔与开挖主爆破孔用毫秒雷管分段起爆。光爆层就是边孔与主爆孔之间的岩石层，光爆层的厚度就是边孔（光爆孔）的最小抵抗线.光爆层的厚度W与周边孔的间距E有着密切的关系，可用两者的比值K=E/W来表示，K称为周边孔(光爆孔)的密集系数,通常取K=

31、0.8左右。光面爆破采用与预裂爆破相同的间隔装药,装药结构一般分为孔口堵塞段，正常装药段及底部加强段,孔底放12个标准药卷，堵塞段一般为炮孔深度的1/41/5.光爆孔采用导爆索同时起爆，在需要控制一次起爆药量的部位，进行分段起爆。保护层开挖进行保护层开挖的部位在重要的建筑物接近建基面时，为保证建基面完整性，进行保护层开挖。保护层开挖设计原则运用可靠成熟技术，在确保建基面开挖质量的情况下，尽量降低工程成本,保证工程施工进度.保护层爆破方案的选择土建施工中常用的保护层爆破方法有常规保护层爆破开挖法、水平预裂开挖法、保护层一次性爆破开挖。鉴于保护层一次性爆破开挖具有适应性好，能进行规模生产作业，能有

32、效保护保留岩体，保护层一次挖除，施工简便，成本低,适应大规模作业，船闸工程保护层开挖采用一次性开挖法施工.保护层一次爆破开挖技术的核心，是采用小孔、密孔、小梯段、小药量、低单耗的爆破方式，达到炸药能量在被爆岩中均匀分布，降低爆轰波强度，同时根据实际情况在孔底加柔性垫层等措施，减少爆破能量对保留岩石破坏。钻爆参数保护层开挖采用CM351高风压钻机（更换小孔径钻头）或YT28型手风钻钻孔造孔，孔径D=4276mm,装药直径d=3260mm。根据临空面坡度情况，使抵抗线均匀，钻孔倾角与坡度角一致,钻孔倾角75。爆破采用单耗0.350.50kg/m3,孔底放置柔性垫层，在保证安全的前提下，减少堵塞长度

33、，以减少大块率.建基面完整性控制措施建基面完整性是保护层一次爆破开挖控制的关键，控制途径主要通过标高控制钻孔深度、垫层长度、装药结构控制。钻孔深度：通过孔口测量，严格控制超钻深度在建基面以上。柔性垫层:柔性垫层采用预先加工,长度暂定为20cm,具体长度根据爆破试验效果确定。装药结构:装药采用不耦合装药，降低爆破应力波对建基面的破坏.标高控制标高控制主要控制钻孔深度,在保证超挖小于20 cm的前提下，尽量减少欠挖。局部欠挖采用风镐或人工清撬处理。大块石解小对直径大于80cm的块石，挖掘机在开挖过程中挑出集堆,采用手风钻解小。采用YT-28型手风钻打孔解炮时,孔深为大块石厚度的2/3，孔距a0.7

34、m，排距0.5m。大块石解炮单位耗药量计算公式:q=kfq式中：q大块石解炮单位耗药量kg/m3；q梯段爆破时，岩石爆破单位耗药量kg/m3；Kf-爆破自由面修正系数，系数值,详见表3-4。表3-4 爆破自由面修正系数表自由面(个数）123456Kf1.000.900。660.500。400.25以上各种爆破方法的钻爆参数，在开工后，通过至少进行12次生产性的爆破试验,取得较好的爆破效果并经业主、监理审批后,全面推广施工，以满足工程质量要求。3。2.2.4爆破施工方法钻孔浅孔爆破,采用小孔径CM351型高风压钻机配合YT-28型手风钻钻孔.钻孔直径4289mm。对于保护层的开挖爆破，用采用小孔

35、径CM351型高风压钻机或YT-28型手风钻钻孔。钻孔直径4276mm.预裂爆破,边坡预裂钻孔，采用小孔径CM-351型高风压钻孔，CM351型钻孔难以就位或孔深较浅时，采用KQ100B快速钻或YT-28手风钻钻孔。钻孔直径为4289mm。设计建基面局部欠挖采用风镐或人工清撬处理.装药预裂爆破和光面爆破，按照本节3。2.2。3、表33中爆破设计要求的装药结构和施工程序进行孔内装药。梯段爆破,按本节3.2.2.3、表32中梯段爆破设计的装药结构、装药量进行装药.炮孔装药时，使用木棍或竹杆装药。禁止使用石块和易爆材料堵塞炮孔.警戒爆破区周围设置200m300m范围的爆破警戒区。爆破前，无关人员立即

36、撤出危险区外;起爆5min后，爆破员检查，确认安全后，方发出解除警戒信号，施工人员才能通行和进入施工现场。起爆采用毫秒微差塑料导爆管雷管网络连接，根据最大一次起爆计算，分段起爆。3。3 施工进度计划3.3.1施工进度计划船闸先进行上下游引航道边水上边坡开挖，基坑排水完成后进行水下边坡开挖，开挖合格粘土料作为一期土石围堰回填粘土料，不合格料作为弃料弃往钱营变电所东侧冲沟回填，多余弃料则运往谢家台弃碴场.上游引航道开挖时段为2006年10月3日2007年11月15日，下游引航道开挖时段为2007年1月3日2007年12月31日。07年1月3日，围堰闭气、排水完成,基坑内进行施工支线和开挖临时道路修

37、筑,作好开挖准备工作。07年1月25日，闸室及上下闸首开挖开始。07年2月10日，开始基础底部石方钻爆施工。07年3月1日，闸室底板第二、三、四块开挖完成，开始砼施工。07年3月1日， 上下闸首基础开挖完成，开始进行砼施工。07年6月10日，闸室基础开挖完成。07年8月30日，船闸上游导航墙基础开挖完成。07年9月30日,船闸下游导航墙基础开挖完成。07年11月15日，上游引航道开挖完成。07年12月31日，下游引航道开挖完成。3。3.2强度分析船闸开挖强度高峰出现在2007年2月，月开挖强度6.2万m3，钻爆1.7万m3，开挖高峰月强度见表3。36表3.36 船闸开挖强度表高峰时间土方开挖强

38、度(万m3/月)石方开挖强度（万m3/月）土方开挖强度(万m3/天)石方开挖强度（万m3/天）07年2月9.251.70。3080。0683.3.3钻孔机具、挖装与运输设备施工能力3.3。3.1钻孔机具(1)CM351型高风压钻机造孔，钻孔孔径7689mm，平均台班进尺90m。梯段高度按3.0m计，爆破钻孔孔径7689mm，孔距a=3m，排距b=1。8m，孔深L=3m,每孔钻爆石碴31。83=16.2m3。梯段高度按12m计,爆破钻孔孔径115138mm，孔距a=4m，排距b=6m，孔深L=12.8m(考虑超深0.8m），每孔钻爆石碴4612=288m3.CM351型高风压钻机钻孔孔径7689

39、mm,考虑爆破、炮位清理等耽误钻孔时间，日钻孔进尺约为200m，日钻爆方量按1100m3计.(3) YT24型手持式风动凿岩机42mm，平均台班钻孔进 尺20m。3。3。3.2挖掘机械1。2m3挖掘机 每台班挖装土方550m3或石碴370m3（自然方) （3）自卸汽车20T自卸汽车 每车可装石碴7。5m3（自然方）运距2km20T自卸汽车每台班可运16次 7。5m316次=120m3/台班运距5km20T自卸汽车每台班可运12次 7.5m312次=105m3/台班以上各种施工机械生产能力，每月统一按25天计,钻孔机具、挖装与运输机械设备每班按7小时计,开挖高峰时每天3班作业,其余时段考虑2班作

40、业。拟配置3台1.2m3挖掘机 日挖装方量为 55032=3300m3 拟配置15台20T自卸汽车 日运输能力 105152=3150m34资源配置4.1土石方开挖主要施工机械设备配置4。1.1开挖机械配置根据土石方开挖中，高峰月强度以及钻孔机具、挖装、运输设备的施工能力和开挖梯段高度，配置相配套的施工机械,详见表4。11所示。表4。1-1 主要土石方开挖施工设备表序号设备名称型号、规格数量备注1高风压钻机CM351（7689mm）12凿岩机YT-24（42mm)203风镐104空压机20m3/min5其中1台为CM351自带5液压挖掘机1.2m336自卸汽车20t207推土机 162KW28

41、油罐车5000L19洒水车6000L15质量控制技术措施5.1 土石方开挖质量控制措施船闸基础开挖线严格按设计要求进行，自上而下分层开挖，控制开挖线的坡度、高度、表面平整度，确保稳定.每层土方开挖，挖至距开挖线轮廓3。05.0m范围时，进入该层土方开挖线开挖，对开挖线开口、底口进行测量放样、标识。机械挖至距边线轮廓0。20.4m范围，余下用人工按设计坡比修坡。在开挖过程中,严格控制超欠挖,满足设计要求.在开挖过程中,如出现裂缝或滑动迹象,及时通知工程师，按工程师指示进行处理，并做好相关记录。5。2石方爆破开挖质量控制措施5。2.1梯段爆破质量控制（1）梯段爆破钻爆参数按照要求进行爆破设计，爆破

42、试验成果经业主、监理审批后，再进行大规模开采钻爆施工。（2）严格按爆破设计进行钻孔质量验收，孔位按20cm和孔深按15cm控制。(3)通过梯段爆破试验，主要调整梯段高度、孔排距和单耗，以获取最优爆破参数。(4）对少量大块石，在挖装过程中用挖掘机械分选集中,采用手风钻进行二次解小。5.2。2建基面高程控制(1)测量放线控制建基面开挖面积比较大的部位，按2020m网格控制，网格交叉点上设明显标志注明开挖深度和高程;建基面比较狭窄的部位(马道平台）按开挖轮廓线设置明显的测量标志；（2）负责钻孔的现场施工员，按爆破设计的要求，在现场负责监督、检查钻孔孔位、孔深、孔径和倾角等质量，及时指导钻孔施工，严格

43、控制钻孔不得伸入马道平台建基面以下。5。2.3建基面完整性控制(1）建(构）筑物重要部位的建基面,采用孔底加柔性垫层法进行保护层一次性开挖;(2）边坡预裂爆破设置的缓冲爆破，对造孔和装药量严格控制，使主爆破（梯段爆破）不影响马道平台和边坡基岩的完整性。6安全控制技术措施6.1爆破振动安全(最大一段起爆药量的控制)主要类型的建(构)筑物，地面质点的安全震动速度根据爆破安全规程GB67222003规定如下：一般砖石建筑物、构筑物所在地表的允许最大质点振动速度取V23cm/s；钢筋混凝土框架房屋V5cm/s;新浇筑混凝土基础面上的安全质点振动速度按规范(SL4794)表C1执行.见表6.11。表6.

44、1-1 安全质点振动速度混凝土龄期(d）0337728V（cm/s）1。52cm/s2557在石方开挖爆破施工中，不得对邻近的新浇混凝土产生损坏性影响。对于新浇混凝土，安全质点振动速度按上表控制.当新浇混凝土取V=2.0 cm/s,根据招标文件中提供的资料，船闸岩基为坚硬岩石，我公司爆破施工经验,结合现场地形、地质情况，取 K=150,a=1。5，当R=50m,按控制最大一段起爆药量公式得出单段最大一段起爆药量为22。2kg.对R为不同距离时，最大一段起爆药量见表6。1-3.进场后，我公司将进行现场爆破试验，测定爆破区岩石振动衰减规律、确定K、a的取值范围。再按公式计算出不同距离的允许最大一段起爆药量.在新浇混凝土附近施工爆破时,严格按工程师批复的爆破方案，严格控制最大一段起爆药量。最大一段起爆药量,按以下公式进行计算。爆破振动衰减规律公式Qmax=R3（V/K）3/a式中: