上库进出水口明挖和支护施工技术措施1

上库进出水口明挖和支护施工技术措施1.概况上库A、B厂进出水口明挖长度为521m，宽度为800～200m，地表覆盖层厚度较大，坡积层厚约1～6m，全风化带厚约5～16m，边坡每10m设置一级马道，马道宽度2.0m，马道内侧设排水沟，排水沟断面形式为矩形，底宽为40cm，高为50cm，砌筑厚度为30cm；坡顶开挖线5.0m以外设截水沟，截水沟断面形式为梯形，底宽为50cm，高为50cm，厚为30cm，两侧按1：1收坡至地面线。

上库进出水口开挖最大高程为811.096m，最低开挖高程723.55m，高差达87m，副坝四支线久公路在进出水口边坡EL.767.5高程通过，边坡表土覆盖层厚度大，土质边坡（含全风化带）设计坡比为1：1.4，强风化层岩石边坡坡比为1：1.0。

本工程土方明挖量大，石方开挖主要集中在拦砂坝以内开挖区，以公路分界，开挖分为公路以上A区和公路以下B区及拦砂坎以外C区，设计土石方工程量46.38万m3，其中石方7.79万m3，占开挖量的16.8%。

公路（EL.767.5）高程以上土质边坡采用草皮护坡，公路以下土质边坡采用C20砼衬砌护坡，岩石边坡采用Ф20＠1500×1500锚杆，入岩3.0m，喷10cm厚C20砼进行支护。

上库进出水口明挖包括进出水口边坡开挖及槽挖,主要工作内容包括：①开挖工程：土方开挖包括坡积层、土方及全风化岩的开挖；石方开挖包括强风化岩及弱风化岩的开挖；边坡外截水沟、马道排水沟、边沟及排洪渠开挖等；②支护工程：包括边坡喷锚支护、草皮护坡、砼衬砌护坡、截水沟及排水沟浆砌石和排水孔施工等。

主要工程量详见汇总表1。

各明挖区开挖支护主要工程量汇总表表12.施工布置2.1施工道路布置开挖分三部分，由于副坝四支线公路前期未能提供出施工便道，为加快上库进出水口的明挖施工进度，拟从永久公路Ⅳ标（水电八局施工生活区）经库底新修便道至开挖区，新修施工便道长约为700m左右。

施工便道布置详见附图一。

考虑到雨季进行施工和环保的需要，施工便道采用泥结碎石路面铺筑，路面宽7ｍ，在开挖区的便道坡度设置不大于10%，转弯半径不小于15m。

2.2施工风、水、电布置施工用风采用2台移动式压风机供风；施工用水从副坝四支线公路K1+810桩号左侧冲沟修建生产水池用1.5″钢管引至工作面；施工用电从10KV F2铁塔线路T接至进出水开关站。

2.3施工弃渣施工弃渣沿上库进出水口左侧200米以外死水位EL.740高程以下的库岸堆放。

2.4生产、生活营地拟在进出水口左侧库400米左右库区内，布置上库进出水口施工的临时生产、生活设施，生产设施包括钢筋、水泥存放间、设备停放场所等，约需占地面积4500m2，建筑面积800m2，待工程结束后，全部按库区清理要求拆除和处理。

3.施工程序安排3.1施工程序安排的原则1、开挖施工自上而下进行。

2、本工程边坡开挖高度大，边坡多数为土质边坡，边坡的稳定是施工的关键问题，在施工中要妥善做好施工排水、边坡加固等工作。

3、根据施工时段，按“分区、分层施工，采取多工作面多工序平行交叉流水作业”的原则进行，选用配套的先进机械设备。

3.2开挖分层明挖按自上而下、先土方后石方的原则分层进行。

土方开挖根据马道高度均按5～7m一层进行开挖及边坡修整，石方最大分层厚度不大于10m，洞口底板按规范要求预留1.5m保护层开挖。

分层情况如下：①公路(EL.767.5)以上A1区土方开挖分9层、A2区土方分6层，石方因开挖量小，土方开挖过程中碰到随机开挖，不再分层；②公路(EL.767.5)以下拦砂坎以内B区土方分7层，石方分3层开挖；③拦砂坎以外C区全部是土方，分7层开挖。

开挖分层详见附图二、附图三。

3.3 开挖分区及施工程序明挖分为公路以上A区和公路以下B区及拦砂坎以外C区，先进行公路以上A区、及拦砂坎以外C区的开挖，当A、C区开挖完成后，再开挖公路以下B区。

3.4 施工程序框图上库进出水口明挖施工程序框图4.土石方明挖根据工程特点，土方开挖（包括坡积层、全风化带）、石方开挖工艺流程分别见如下框图：土方开挖工艺流程框图石方开挖工艺流程框图4．1开挖方法及措施1、土方开挖分施工准备、清表和土方开挖及边坡修整。

(1) 开挖准备施工机械修施工道路或便道进入开挖区内，由测量人员按设计图放出设计开挖规格线，核实开挖断面。

(2)清表施工机械按持技术规范要求清除30cm厚表土，并挖除树根，表土运至按监理人指定堆放点堆放。

(3)土方开挖开挖分为A、B、C三个区，按施工程序先开挖A、C两个区，待A区开挖结束，再转入B区的开挖，A区和B区以副坝四支线公路为界。

A区：由于地形影响A区分为A1区和A2区，开挖时从库底经支线公路修施工便道至A1、A2区EL.787马道高程（副坝四支线公路修至上库进出水口后将以公路作为A区的主要施工便道），土方按分层自上而下开挖、开挖的土方A2区采用反铲直接装车，自卸车配合运输。

A1区EL.792高程以上土方采用反铲开挖后利用推土机向下推运集渣，装载机配合自卸车装运；EL.792高程以下土方采用反铲开挖后直接装车，自卸车配合装运。

边坡预留20cm的保护层，采用人工配合反铲进行修坡。

第一层开挖结束，进行边坡支护的同时转入下一层的开挖。

第二层的开挖方法同于第一层，按此方法，从上至下，直至完成A区的开挖。

B区：开挖分EL.737高程以上边坡和边坡以下进出水口槽挖两部分，先开挖EL.737高程以上边坡，开挖利用库底已修建的施工便道至最上一级边坡EL755马道高程，自卸车直接至开挖区运土，边坡开挖方法同A区。

槽挖部分地形相对平坦，开挖范围大，按开挖分层，从上而下，局部薄层开挖采用推土机下坡法推土，坚土和厚层采用反向铲开挖，开挖的土方反铲直接装车，自卸车配合运输。

C区：C区为进出水口拦砂坎以外的开挖区，包括边坡开挖及部分进出水口槽挖，边坡开挖仍采用修施工便道至最上一级边坡EL.765马道高程，反铲从上往下分层开挖、自卸车配合运输的开挖方式，槽挖部分开挖方法同B区；边坡及底板保护层仍用人工配合反铲进行开挖。

土方明挖施工方法示意图详见附图四。

在土方开挖过程中，人工配合反铲按设计坡度修整边坡，边坡及马道平台预留200～300mm厚的人工开挖层，由人工开挖至设计高程。

边坡外截水沟随边坡开挖进行，采用人工配合反铲自上而下开挖，开挖土料弃至主明挖区，根据开挖进度分段砌筑浆砌石。

马道排水沟采用人工开挖，并及时进行浆砌石砌筑，以避免雨水对边坡的冲刷，并保证排水顺畅。

(5) 土质边坡稳定与安全应急措施在土方开挖过程中，如出现裂缝和滑动迹象，立即暂停施工并采取应急抢险措施，并及时通知监理人。

对于浅表性滑动面，采用挖除滑动体或清坡减载的处理方式，降低滑动体高度，必要时按监理人的要求在处理后的坡面上喷5～8cm厚混凝土护面，或安插早强药卷锚杆，提高边坡的稳定性。

对于深层滑动，监理人、设代等几方确定方案后按处治方案执行，如采取抗滑桩、清坡减载或锚索等处治措施。

2、石方开挖(1)开挖方法施工前，根据所掌握的各明挖区地质资料及开挖分层高度进行爆破设计，选定爆破试验参数，对预裂爆破、梯段爆破和特殊开挖部位所用的爆破参数进行爆破试验，以确定钻孔布置、线装药密度等爆破参数。

石方明挖典型爆破设计详见附图四，开挖过程中根据实际地质条件对爆破规模、爆破参数作优化调整。

开挖分为A、B、C三个区，石方开挖主要集中在B区，A区没有石方，C区石方开挖量小，C区石方采用手风钻逐层开挖。

B区石方以进出水口分流岩埂顶板EL.734m高程分界，上部边坡为石方开挖，下部为A、B厂进出水口槽挖。

石方采用潜孔钻预裂边线光面爆破，自上而下分层开挖。

底部预留 1.5m保护层，采用手风钻打水平孔，小药量光面爆破开挖。

开挖石渣采用反向铲、装载机配合15t自卸车运至堆渣场。

石方明挖施工方法示意图详见附图四。

在石方开挖中，边坡外截水沟、马道排水沟及底部排水边沟石方开挖以手风钻造孔，中部浅孔松动爆破，周边光爆，沟底预留200mm的撬挖层人工开挖，人工出渣。

（2）不良地质段开挖对于边坡开挖中可能出露的软弱夹层和断层破碎带区域，严格按设计图纸和监理人的要求处理，开挖可采用机械开挖，人工修坡，或以浅孔小药量控制爆破，开挖后边坡及时支护，确保开挖边坡稳定和安全。

（3）高边坡开挖与支护的关系开挖边坡的支护在分层开挖过程中逐层进行，上层的支护应保证边坡下挖后的稳定及下一层开挖安全顺利进行。

根据现场情况，岩石好的部位支护可滞后一个开挖台阶，岩石差的部位支护应紧跟开挖工作面。

下层开挖与上层边坡支护平行作业，以减少开挖与支护的施工干扰。

5 支护施工支护包括洞脸边坡喷锚支护、草皮护坡、砼衬彻护坡、截水沟及排水沟浆砌石、排水孔施工等。

5.1 边坡支护为了确保洞脸和边坡稳定，支护在分层开挖过程中逐层进行，锚杆、喷砼护面及排水孔原则上紧跟开挖坡面，上层喷锚支护结束后，方可开挖下一层。

1、支护施工程序边坡支护施工程序见下框图：边坡支护施工程序框图2、支护施工工艺及措施（1）边坡处理每层开挖结束后由人工配合反铲对边坡进行修整，清除松动岩块，并在上部马道做好临时排水措施。

（2）锚杆施工每一开挖层边坡修整完成后，在开挖平台上搭设钢管脚手架施工锚杆，用手风钻造孔，锚杆按先注浆后安插锚杆的程序施工，用注浆机注浆、人工安装锚杆。

锚杆注浆方法和砂浆配合比通过现场生产性试验确定。

锚杆施工工艺流程如下框图：锚杆施工工艺流程框图锚杆施工主要工艺措施：①材料选用：锚杆选用Ⅱ级螺纹钢筋或指定类型专用锚杆；水泥选用P.032.5以上的普通硅酸盐水泥；砂采用粒径小于2.5mm的中细砂。

②锚杆钻孔：锚杆钻孔孔位、角度、深度、孔径严格按照设计图纸进行，控制孔位偏差不大于100mm，孔深偏差值不大于50mm，随机加固锚杆的孔向与可能滑动面的倾向相反，其交角应大于45°。

③锚杆安装和注浆：锚杆的注浆和安装在监理人员旁站的情况下进行，注浆前孔位经监理人员验收合格并冲洗干净。

注浆的水泥砂浆配合比在规范要求的范围内通过试验确定，试验取值范围：水泥:砂=1:1～1:2（重量比），水泥:水=1:0.38～1:0.45，水泥砂浆用砂浆搅拌机拌制，注浆饱满、密实，注浆后立即安插锚杆。

锚杆安装后，孔口加楔固定封严，72h 内避免扰动。

锚杆到龄期后按规范抽样进行拉拔试验。

（3）喷砼施工洞脸和边坡喷C20砼，喷厚100mm。

喷砼与锚杆施工平行交叉流水作业，除特殊地质段先喷后锚的程序外，其它部位均先施作锚杆后喷砼。

喷砼施工工艺流程如下框图：喷砼施工工艺流程框图各工序作业认真遵照设计图纸和施工规范要求进行。

各工序作业要点如下：①材料选用：水泥采用普通硅酸盐水泥，标号不低于32.5R普通硅酸盐水泥，并有生产质量证明书；细骨料采用坚硬、耐久的，细度模数大于2.5的中、粗砂，粗骨料选用耐久的卵石或碎石，粒径＜15mm，骨料级配满足规范要求；外加剂通过试验选用，并报经监理人批准。