小湾电站左岸坝基开挖施工技术

2019-09-13 版权声明 举报文章

摘要:双曲拱坝坝基开挖高指标、严要求、施工难度大。搞好坝基开挖首先要保持作业面平整、干燥,钻具、量具符合要求,及时进行物探检测,适时作好爆破试验、调整爆破参数,优化爆破设计。二次开挖的施工难度相对坝基开挖要进一步加大,它在保证坝基开挖的一系列指标满足要求的基础上,还要适时搞好资源配置和生产协调,减少或排除施工干扰。

关键词:小湾双曲拱坝坝基开挖控制措施

中图分类号:TV642.4文献标识码: A 文章编号:

1、工程建设概况

小湾水电站位于云南省西部南涧县与凤庆县交界的澜沧江中游河段,在干流河段与支流黑惠河交汇处下游1.5公里处,系澜沧江中下游河段规划八个梯级中的第二级。小湾水电站工程属大(I)型一等工程。该工程由高292m的混凝土双曲拱坝、坝后水垫塘及二道坝、左岸泄洪洞及右岸地下引水发电系统组成。

小湾水电站坝段内河流总体流向由北向南,建筑物布置地段分布岩层为时代不明的中深变质系(M)及第四系。基岩岩性主要为黑云花岗片麻岩和角闪斜长片麻岩,两种岩层均属薄层透镜状片岩。黑云花岗片麻岩的矿物成分为石英、长石及少量云母:角闪斜长片麻岩的矿物成分为斜长石、角闪石及少量云母。

2、坝基开挖的施工工艺和程序

坝基开挖区先作好截水、排水措施,采取自上而下分层开挖、层内分块(块与块间爆破时用施工预裂将其隔开,有预裂孔的爆区爆破时可根据需要布置导向孔,以防拉伤、拉裂建基面)开挖的施工程序。坝基缓坡长度较大,一次难以控制钻孔质量,必须分层开挖,开挖层高定为10m。局部部位坡度在1:3.6以上,分为5米一层。每划分一层作为一个梯段。主要施工流程为:爆破设计测量放样技术交底钻机就位、定位、开孔校核孔位、方位角和倾角钻孔清孔验孔分药(绑药)装药联网爆破爆破效果检查出渣工作面清理下一循环。

2.1拱端坝基缓坡变陡坡的施工方法

边坡预裂及缓冲孔均用潜孔钻造孔,预裂孔孔距为0.8m,因边坡转折处未设马道,为保证钻机摆放,预裂孔孔口水平方向欠挖0.25-0.30m,形成0.5-0.6m宽错台以便摆放钻机。缓冲孔孔排距2.0m×1.9m,平行于预裂孔布置。主爆孔用液压钻机造孔,孔排距为2.5m×2.5m(若用CM351钻机钻孔可为3.5m×3.0m),在爆区前沿边坡较缓处根据实际情况布置加密孔(为爆区提供良好的临空面),底盘抵抗线不大于2.5m,斜坡上主爆孔孔底与缓冲孔距离不小于1.0m。

2.2拱端坝基陡坡变缓坡的施工方法

陡坡变缓坡的边坡开挖首要问题是下层即坡度变缓后的开钻问题。开挖仍采用分层进行,在坡度改变处预留4m宽、0.8m厚预留块,此段底部水平方向超挖0.5m,下次钻孔时水平方向欠挖0.5m后,留出1.0m错台,以便下层开挖摆放潜孔钻YQ-100B,此预留块先采用手风钻打垂直密孔开挖,密孔间排距0.5m×0.5m,在坝基槽前块梯段开挖清渣后爆破。也可事先开挖出一条先锋槽(以EL975-EL970为例加以说明),为摆设钻机,槽底高程需控制在EL974.10m较合适。则开口线较设计开挖线EL974.10m向外水平推移60cm,因下一台阶仍为缓坡,则孔底较设计开口线EL970.0水平向里平移20cm即可(见下示意图,粗实线内阴影部分表示未爆区域,单位:m)。

2.3坝基马道或水平平台爆破开挖施工方法

坝基马道爆破开挖时预留2.0米保护层,利用前部爆破堆渣,用推土机推平后,采用液压钻或手风钻沿底部开挖面进行水平预裂造孔。液压钻钻孔时,孔距0.8m ,孔底与设计开挖面预留0.2m间距。若采用手风钻造孔时,预裂孔孔距0.5m,距马道0.8m处造垂直主爆孔,主爆孔孔排距1.2×1.2m。爆破参数详见下表。

表1预裂爆破参数表

表2主爆孔爆破参数表

3、爆破材料试验

受设备仪器等条件限制,参加了业主组织的现场爆破材料性能试验,如导爆索爆速测试、炸药猛度、殉爆试验。除此之外,施工现场还作爆破网络试验,主要判断网络传爆稳定性。

连同爆破参数试验,爆破试验所需材料主要为爆破火工材料,详见表3:

表3爆 破 试 验 材 料

4、结语

1)小湾电站左岸坝基开挖应用预裂爆破(光爆)技术,有效地提高了坝基建面的超欠挖、半孔率和平整度等参数,加快了施工进度,减少了爆破裂隙和二次开挖,从而降低了爆破成本,爆碴块度满足装运要求(大块率在2.3%-3.8%之间),是坝基开挖的首选方案。

2)坝基马道和水平平台保护层开挖,采用水平预裂一次爆除方案,多次试验使得多层马道或平台的体型相当平整、完整,保证了开挖质量,减小了劳动强度,理应大力推广。

3)坝基开挖部位距上、下游围堰、导流洞等重要建筑物非常接近,必须把爆破应力波、冲击波的控制放在首位,努力减少爆破飞石,控制好飞石方位和距离。

5、参考文献

1.《水利水电工程施工手册》编委会.水利水电工程施工手册第2卷.北京:中国电力出版社,2002年12月

2.中国水利水电第十四工程局.《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》.北京:中国电力出版社.2004年5月

3.中国水利学会施工专业委员会爆破学组.《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》.北京.中国水利水电出版社.2002年5月

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