大坝基础开挖清理和基础缺陷处理方案

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大坝基础清理和基础缺陷处理方案概要
一、施工程序
坝肩开挖前,先清理地表植被。

利用地形条件修筑施工道路,并利用河谷两岸宽缓地带提前开挖低线公路,形成集渣平台,然后按照“自上而下、分层梯段开挖” 原则组织施工。

各部位土石方开挖前,有条件的提前形成进入施工作业面的施工道路,无法布置道路时,做好设备避炮和防护工作。

根据开挖揭露的地质情况,上部开挖每完成一层开挖,需清理工作面,经承包人与工程师联合检查确定可以作为建基面后,再进行下一层的开挖。

除少量地质缺陷处理外,避免二次回头重新开挖而造成各方面的损失。

河床基坑开挖前先排水,在坝基设计线外先开挖集水井,采用水泵抽水,确保工作面干地施工。

基础开挖至设计开挖高程及边坡线后,认真进行检查和清理,对于开挖揭示的裂缝、裂隙、断层、软弱夹层、剪切破碎带、不良岩石带及其它地质缺陷按合同技术文件要求和工程师的指示进行处理。

二、施工方法
1、大坝基础开挖
大坝基础开挖施工方法详见Method Statement for Excavation and Rock Support of Dam and Raw W ater Pump Station。

2、大坝基础清理
原则上,各部位土石方开挖每完成一层开挖,需清理工作面,经承包人与工程师联合检查确定可以作为建基面后,再进行下一层的开
挖。

避免二次回头重新清理工作面,因施工道路中断而造成设备及废渣运输困难。

目前,左右岸坝肩开挖均已开挖多层,但因各种原因,未及时清理上部工作面,造成目前较大困难。

由于两岸坝肩地质缺陷,部分坝段在开挖至设计建基面后,基岩仍比较破碎,属于强风化岩石,难以形成完整的岩石面,给基础清理工作带来了很大困难。

因此,两岸坝肩基础清理工作宜采用人工清基。

目前正值雨季,应按Stormwater Drainage Plan及《2012年10月至2013年4月防洪度汛方案》的要求先做好坝肩周边开挖开口线以外的截排水沟,避免因暴雨汇水冲刷边坡造成堆积体滑移坍塌。

清理作业前施工准备:布置供风管、供水管至工作面,准备清基工具及设备(铁锹、耙锄、撬棍、手推胶轮车、长臂挖机、风镐、气腿手风钻,脚手架管等等),施打固定安全绳用的带钩锚杆,组织清基队伍,配备个人安全防护用品,安全技术教育培训、安全交底。

首先清理开挖开口线周边和坝基两侧边坡。

人工用铁锹或耙锄、撬棍等将两侧边坡的残留碎石、浮渣、覆土、杂物等清理干净,较小(拟定块径小于50cm)的松动的孤石和危岩应予以撬除。

针对较大的潜在危石及倒悬岩体,需请示工程师,协商一致后按处理意见进行有序处理。

随后人工清理坝基。

要求将坝基范围内松散的碎石、岩屑、泥块、杂物等清理干净。

对于平台基础面的废渣可采用手推车人工推运集中
后,配合长臂挖机运出工作面,再用自卸汽车运至弃渣场;对于斜坡基础面只能采用人工逐步向下清理,所有清渣人员须分别系好安全绳作业。

废渣清运后用高压风清扫基岩面(或用高压水冲洗),使开挖建基面露出干净清晰的基岩面,以便工程师查看地质结构分布。

坝基欠挖部位及设计高程以上残留的孤石可采用风镐凿除,若欠挖较多且岩石较为坚固,可采用小孔径微量装药控制爆破处理。

在清理至基础设计高程后,如果建基面岩石仍然十分破碎,无法形成平顺整洁的岩石面,应及时报告工程师,经承包人与工程师联合检查后确定是否满足要求,如果不满足建基面要求,应要求工程师发现场指令确定下一步的工作。

如果坝基因地质原因超挖,亦按上述要求清理并报告工程师。

如果工程师认定的建基面不必要是岩石,则在基础覆盖之前,在设计高程以上应保留不少于150mm的厚度不被扰动,直到基础最终覆盖时采用人工清除到设计高程。

高陡边坡清理时应搭设爬梯和操作架。

坝基清理过程中,须加强高陡边坡的安全监测,及时撬除危岩和不稳定块体。

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,如出现异常,立即向工程师报告并采取应急处理措施。

大坝开挖清理后的建基面允许偏差如下:
高程偏差:+50mm,-50mm
平面平均偏差:+100mm,-100mm
平面局部偏差:+500mm,-500mm。

以后要覆盖混凝土的岩石面允许偏差如下:
垂直方向:+0mm,-250mm
水平方向:+250mm,-0mm(从结构物向岩石面量测)。

3、基础缺陷处理
对于坝基开挖清理后揭示的裂缝、裂隙、断层、软弱夹层、剪切破碎带、不良岩石带及其它地质缺陷按合同技术文件要求和工程师的指示进行处理。

大坝建基面上的裂缝、裂隙首先需用高压水冲洗,并用高压风清扫干净,清理的深度至少是缝隙宽度的三倍,或由工程师指定。

然后采用20MPa水泥砂浆(砂∶水泥∶水比例2∶1∶1)填缝使其完全封闭。

如果缝隙宽度大于50mm,则采用Grade 20/19混凝土填缝使其完全封闭。

如果裂缝细小狭窄,则采用水泥浆(水泥∶水比例1∶1)灌注和涂刷缝隙使其封闭,缝口的水泥浆应高出岩面约10mm。

平坦或缓坡岩面上的孔洞首先应挖除孔洞内的软弱岩石并用高压风或高压水清理干净,然后回填混凝土,当孔口宽度及深度小于500mm时,采用Grade 20/19混凝土;当孔口宽度及深度大于500mm 时,采用Grade 20/38混凝土。

回填混凝土表面坡度应与基础面一致,混凝土表面应冲毛或凿毛。

近水平层理面(软弱夹层)、剪切破碎带等处理:挖除软弱充填物并清理干净,如有必要,使用超高压(>20MPa)喷水器进行清理,然后回填Grade 25/19或Grade 25/38混凝土。

回填混凝土表面坡度应与基础面一致,陡峭的表面施工时应装配模板以确保混凝土的密实
度。

混凝土表面应冲毛或凿毛。

断层、沟槽、不良岩石带等采用掏挖清理然后回填混凝土的方式处理,开挖清理理深度为其宽度的三倍,并不小于500mm。

开挖清理和回填混凝土按上述要求执行,或由工程师指示回填其他材料。

坝基不整齐部位局部处理:
不整齐部位如孔洞、坑洼、倒悬岩体、台阶等局部处理采用回填混凝土或喷射混凝土的方式,或工程师指示的其他方式。

混凝土回填参照上述要求执行并满足技术规范要求,并在基础覆盖之前不少于三天前进行处理。

喷射混凝土应在工程师指定的部位实施,将要进行喷射混凝土作业的表面应保持干净、湿润,坑洼部位没有积水。

喷射混凝土应满足技术规范要求。

4、岩石边坡加固
对于坝基开挖后形成的高边坡,按照图纸要求和工程师的指令,及时进行边坡支护施工。

岩石边坡是否需要采取加固措施由工程师在该部位基础开挖完成并进行评估后下达指令。

陡峭的未风化的间断性岩石边坡一般采用岩石锚杆加固方式,锚杆型式、间距、长度等由工程师指定。

风化的岩石边坡一般除采用岩石锚杆加固外,岩石表面还需采取喷射混凝土等方式支护。

喷射混凝土厚度、范围等由工程师指定。

基础缺陷处理和岩石边坡加固施工大多需在脚手排架上进行,施工难度较大,应加强安全防护工作,确保各项工程安全有序的顺利进
行。

边坡支护与开挖联系紧密,支护紧跟开挖进行,为确保施工进度和边坡稳定,开挖施工要考虑有利于支护施工,开挖要服从支护的要求,并使之合理衔接,确保开挖边坡稳定安全。

因此,承包方在开挖过程中,要及时主动报请工程师现场踏勘,以便得到工程师书面指令,充分利用有利条件完成支护工作,否则将给后续工作带来安全隐患,且将来施工难度可能会更大。

三、基础检验
在浇筑基础垫层混凝土或其他垫层材料之前,当承包人认为基础已经满足结构物施工要求时,应书面报告工程师,并得到工程师的书面批准,或者由工程师指示他认为有必要的任何进一步的工作。

承包人需与工程师合作,以便允许有足够的空间和时间对揭露的开挖表面进行详细的地质测绘(地质素描)。

承包人应在要求进行基础验收检验72小时之前给予工程师事先通知,并使基础面保持足够的清洁以便工程师能够进行必要的评估和测绘(地质素描)。

因此,在清完基后,先自行检查是否有欠挖情况,以便及时处理。

测量将设计线用油膝间断标识出来,并在开挖面上间隔标出高程线。

同时按规定书面报请工程师,申请基础验收。

建议成立大坝基础验收小组,明确牵头部门或领导,明确岗位人员和职责,以及奖罚措施,以确保基础验收工作顺利开展。

四、其它细节参见技术规范和合同文件以及工程师文件、施工组织设计相关内容。