乐昌峡水利枢纽拦河坝工程高边坡快速开挖施工

摘要:乐昌峡水利枢纽拦河坝工程边坡开挖高差大、工期短、工程量大、工作面狭窄,边坡开挖时的安全控制及施工工期控制都很困难。通过对图纸的细致研究、认真分析后制定合理的开挖方案、采取合理的处理措施,保证了乐昌峡水利枢纽工程高边坡开挖任务的完成。

关键词:拦河坝工程;高边坡;土石方

中图分类号:TV

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)15-0369-01

1 工程概况

乐昌峡水利枢纽工程位于广东省韶关市乐昌市境内北江支流武水乐昌峡河段内。拦河坝为碾压混凝土重力坝,重力坝坝肩采用稳定边坡开挖,坝基开挖坡比拟定在1:1-1:5,左岸开口线高程约为378m,右岸开口线高程约为290m,建基面高程80m,最大开挖高度298m,坝肩土石总开挖量约110万m3。工程区位于粤北山字型构造的脊柱部位,为一近南北向略偏东、向西发生倒转的大瑶山复式背斜构造,区内断裂构造主要由北东至北东向断层组成,次为北西向。

2 施工道路布置

在拦河坝大开挖施工之前,我们对施工道路布置作了认真详细的分析,因设计马道最大仅有5m不能满通要求,故场内道路只能借用临时开挖平台。根据施工总平面布置图的施工道路,结合开挖施工的需要,布置开挖施工道路。先通过已经基本完工的上坝公路114高程到164坝顶高程,接着在左岸修之字形主干道到195高程,作为出渣平台进行出渣;右岸修筑到185高程,布置出渣平台进行出渣。这几条路分别控制左岸及右岸坝顶以上土石方开挖;沿上坝公路114高程修支线分别到左岸旧铁路桥、鹅公带等,到右岸滑石排弃渣场,导流洞洞口等,控制165m-100m坝肩开挖。100m以下坝基开挖利用下游围堰右岸至基坑道路。各条道路施工运行流畅,主线支线配合密切,前后期运输功能明确。

3 高边坡开挖施工方法

3.1 土石方开挖分区

根据现场实际情况分为三个区进行开挖:左、右岸坝肩、河床段各为一个施工区。开挖遵循自上而下的原则施工,先坝肩后河床。为加快施工进度,左、右岸坝肩开挖同时进行。坝基部分施工在临时施工围堰闭气后进行。

3.2 开口线、坡顶天沟开挖

先测定开口线,开口线测定后,对开挖范围内的植被、坟地进行清理。开挖过程中,应及时做好坡面排水系统。开挖坡顶截水天沟:主要采用PC200反铲挖掘机开挖坡顶截水天沟,对于挖掘设备难于到达的部位,用人工开挖,开挖渣土弃于坝区开口线之内,随坝基开挖弃渣运至弃渣场。

3.3 坝顶以上边坡分层开挖

开挖过程采取分部、分段、分层的逆施工方法,自上而下逐级开挖且分台锚固成形,对边坡实施加固和保护。由于拦河坝开挖受高差较大、坡度较陡,工作面狭窄等现场现有条件限制,只能通过挖掘机翻渣打方式将山顶上的土石方一道道翻下来。利用挖机推土机接力甩渣,左岸在195m高程,右岸在185m设置装料平台,自装料平台起每上升20m设置卸料平台一个,设置10个甩渣平台。甩渣至装料平台后由20T自卸车通过坝区施工道路运输至弃渣场。每卸料平台配置勾机进行甩料,在勾机回转半径内(10米)由勾机进行甩渣,超出勾机回转半径部分的开挖渣则由推土机推至下级卸料平台。土方开挖时,直接用反铲挖掘机开挖、削坡。土方边坡开挖接近设计坡面时,按设计边坡预留0.2-0.3m厚度的削坡余量,再人工整修至设计要求的坡度和平整度。施工台阶略向外倾斜,以利雨天施工时排水。在开挖施工过程中,根据施工需要,经常检测边坡设计控制点、线和高程以指导施工,并在边坡地质条件较差部位设置变形观测点,定时观测边坡变形情况。石方开挖时,边坡面采用预裂爆破法控制开挖边线、并减少永久边坡受到的爆破震动作用;边坡面2米范围以外,采用深孔梯段微差爆破,控制爆破渣料的力度、减小爆破对永久边坡的震动破坏作用、提高爆破效果。石方开挖采用孔径89mm的液压钻机打孔,乳化炸药爆破、非电毫秒雷管起爆。

3.4 坝顶以下分层开挖

从上至下按台阶进行分层开挖,分层厚度4-6m,同一层面开挖施工,按照“先土方开挖,后石方开挖,再边坡支护”的顺序进行。覆盖层、风化土采用PC400反铲挖掘机直接开挖装入20T自卸汽车,沿临时出渣道路运至弃渣场。石方开挖采用孔径为75mm的液压钻机打孔爆破、PC400反铲挖掘机配合20T自卸汽车运至弃渣场。在边坡面采用预裂爆破法爆破,一般岩石开挖采用深孔梯段微差爆破,在基底附近,保留大于1米厚度的保护层。边坡开挖后应及时按设计实施支护结构或采取封闭措施,避免长期,降低边坡稳定和安全。

3.5 坝基保护层开挖

坝基水平面较多,是大坝的主要建基面,对保留岩体的质量要求高,在开挖过程中,必须保留1m以上厚度的保护层,保护层主要采用浅孔少药量分层爆破开挖。有条件的部位,保护层开挖采用水平光面爆破,尽可能减少爆破对保留岩体的破坏。

参考文献

[1]张有天.岩石高边坡的变形与稳定[M].北京:中国水利水电出版社,1999.