土石方开挖施工方案

土石方开挖技术措施

一、编 制 说 明 1.1编制依据

（1）施工设计图纸。 （2）现行国家规范、规程。

2.1《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》（SL47-94）。 2.2《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》(DL/T5099-1999)。 2.3《水电水利工程爆破施工技术规范》（DL/T5135-2001）。 2.4《水电水利工程锚喷支护施工规范》（DL/T5181-2003）。 2.5《水工建筑物水泥灌溉浆施工技术规范》(DL/T5148-2001)。 （3）现场调查及实际情况。 （4）我公司施工类似工程的经验。 1.2编制原则

（1）严格遵守施工设计图纸、施工规范以及规程施工，确保工程质量和生产安全，做到文明施工。 二、概 述 2.1工程概况

沙坪二级水电站位于四川省乐山市峨边彝族自治县和金口河区交界

处，其左岸位于金口河区境内，右岸位于峨边县境内，坝址位于大渡河和其支流官料河交汇口上游230m 处的大渡河干流上。左岸低高程崩坡积体分布于坝前约270m 范围内，前缘高程约575m ，后缘高程790m 左右，前后缘最大高差约240m ，纵向长约375m ，平面上呈喇叭形，面积约10.6×104m 2。坝线一带一般厚9～13.5m ，往上游逐渐加深加厚，一般厚20～60m ，最大厚度达179.9m 以上，总方量约240.3万m 3。厂房进水渠在崩坡积体坡脚处通过，为防止崩坡积体低高程处因进水渠切脚开挖引起的局部稳定性问题，通过桩板式挡墙先期进行加固。桩板式挡墙工程主要包括锚索抗滑桩以及桩间板等项目。左岸崩坡积体桩板式挡墙工程开挖主要工程量：土方明挖60000m 3，石方明挖2700m 3，土方井挖6236m 3，石方井挖4851m 3。 2.2主要地质条件

左岸崩坡积体分布范围广，厚度大，大致可分为两大区，一区位于高程560～800m 之间，该区距坝址距离近，对枢纽布置及施工开挖存在一定的影响，属于坝前边坡的一部分；另一区分布于坝址区高程758～895m ，该区所处位置高，对枢纽布置及施工开挖影响不大；两区之间为基岩陡崖隔开。

崩坡积体在地形上前缓后陡，以575m 高程为界，该高程以上坡度较陡，约30～40º；该高程以下坡度较缓，约10～20º。在高程545～575m 高程附近的Ⅱ级阶地上植被茂盛，以农作物为主；高程575m 以上主要以灌木丛为主，地形陡缓交界地带，植被更为茂盛。崩坡积体中冲沟不发育，

仅在上游侧边界处有一干沟，地形整体上较为完整，局部受后期人类活动影响较大，尤其是机耕路的修建。

崩坡积体总体上呈现出上游厚，下游薄，上部厚，下部薄，中间深厚的特点。且近中上部沿NNW ～SSE 方向厚度深厚，厚60～180m ，在古地貌上形成一斜切的、深切的宽缓冲沟。崩坡积体依据其颗粒组成自下而上可分为⑤-1碎石（厚27～44m ，稍密～中密）、⑤-2块碎石夹粉质粘土（厚13～24m ，中密～密实）、⑤-3块石（厚2～34m ，中密～密实）、⑥碎石夹粉质粘土（厚2～38m ，稍密～中密）、⑦层碎石（厚3～7m ，松散～稍密，架空，架空度5～15cm ）。

从钻孔及平洞揭示的地质条件，崩坡积体基覆界面具有明显的台阶状特征，分布不规则，Ⅱ勘线附近大致分三级，各级台阶宽度不一，一般宽度22～32m ，阶面高程分别在608m 、635m 、650m 左右。基岩与覆盖层接触带以碎石为主，局部含少量粉质粘土及岩屑，碎石成分为灰岩，弱风化，棱角状，粒径2～8cm 。

抗滑桩位于崩坡积体的前缘部位，抗滑桩之间由挡土板连接，除上游侧有少量坡洪积卵石夹粉质粘土外，其余为崩坡积块石、碎石夹粉质粘土。下伏基岩为生物碎屑灰岩，断层不发育，岩体完整性差～较完整，岩层产状N40～50ºW SW∠5～15º，顺坡，但倾角平缓。左坝肩以上板桩式挡墙部位，为块石和碎石夹粉质粘土，下伏基岩为生物碎屑灰岩，断层不发育，岩体完整性差～较完整。

三、主要工程量

本工程钻井灌注桩共计30根

四、施工布置 4.1施工道路布置

出渣道路利用原有机耕道加宽，与下游交通桥连接，弃渣运往指定渣

场。场内施工临时道路随工程进展布置。其具体布置详见附图《施工总平面布置图（SP Ⅱ-SG-2010-01）》。 4.2风、水、电布置 4.2.1供风布置

本工程施工用风主要是石方开挖及支护施工，预计用风量40m 3，施工时拟在施工部位布置2台20m ³/min移动空压机能满足施工需求。 4.2.2供水布置

拟在施工时从左岸3#蓄水池接φ50mm 钢管至工作面。 4.2.3供电布置

施工用电由当地电网供电，从下游交通桥左岸附近35KV 线路就近T 接，在2#场地附近布置一个变电站，容量为500KVA ，通过低压配电线路输送至各工点。 4.2.4施工照明

为满足夜间安全施工需要，在施工区布置2台5kw 高压荧光灯具进行照明，局部地点采用1kw 碘钨灯进行辅助照明。

为了井下作业人员的人身安全，井下照明必须采用低于36V 的安全电压和防爆灯具。 五、土石方明挖 5.1出渣道路

成昆铁路、S306省道(汉源～乐山) 分别沿左、右岸穿越工程坝址区，电站对外交通条件较好。根据技术条款规定，结合施工区的开挖方法和开挖运输机械的运行路线，规划好开挖区域的临时施工道路。本标段出渣道路利用原有乡村道路，局部地方加宽或新修，通过下游交通桥，运至右岸渣场。场内临时公路随施工进度调整。 5.2场地清理 5.2.1植被清理

清理开挖施工区域内的树根、杂草、垃圾、废渣及监理人指明的其它有碍物。除监理人另有指示外，清理范围应延伸至开挖边线外侧5m 。同时应保护清理区域附近的天然植被，防止因施工不当造成清理区域附近林业环境的毁坏，以及对环境保护造成不良影响。 5.2.2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，应按监理人指示的表土开挖深度进行开挖，并将开挖的有机土壤运到指定地区堆放，防止土壤被冲刷流失。堆存的有机土壤利用于工程的环境保护，按合同要求或发包人的环境整体规划，合理使用有机土壤。随工程进度逐步完成。

5.3基础和边坡开挖 5.3.1坡面清理及防护

在开挖前先进行测量放样，确定本标段施工范围，然后对范围内的边坡孤石、不稳定块体进行清理，清除出的废料，应全部运出堆放在监理人指定的场地。做好土坡表面的地表水和地下水的引排临时措施，按设计蓝图修筑好边坡截水沟等；严禁自流水渗入引起土体坍滑。在进行下部切脚开挖前必须根据施工图纸完成施工期支护措施后才能往下进行。 5.4开挖分层

土石方明挖应从上至下分层分段依次进行，严禁自下而上或采取倒悬的开挖方法，施工中应随时作成一定的坡势，以利排水，开挖过程中应避免边坡稳定范围形成积水。优选开挖方法，合理布置开挖工作面，确定开挖分区、分段、分层及开挖程序，以保证施工过程中边坡稳定并充分发挥机械的生产效率。上层开挖完成后支护施工及时跟进。 5.5钻孔和爆破

由于施工区域为崩坡积体, 其明挖采用反铲就基本能完成。对于个别的孤石等不易挖除的采用YT-28手风钻钻孔爆破解除。 5.6出渣

选用2台1.0m ³液压反铲装料，10t 自卸汽车配合运输。

土石方开挖施工方法，详见附图《土石方开挖示意图（SP Ⅱ-SG-2010-02》。 5.7边坡临时支护

上层开挖完成后, 及时对开挖边坡进行临时支护。对于坡高大于5m ，坡面采用挂网喷混凝土+排水孔+自进式锚杆的支护型式；对坡高小于5m ，坡面采用挂网喷混凝土+排水孔的支护型式。

挂网喷砼：钢筋网Ф6.5@20×20，喷C20砼，厚12cm ；

排 水 孔：Ø76@300×300，L=1.5m，仰角100，内插透水花管，管外裹一层土工布（300g/m2）。 6、井挖

6.1作业强度分析

据以往我公司施工类似工程经验，本分项工程人员作业强度分析情况。

人员投入情况及作业强度分析：开挖采用分节开挖，1m 范围拟投入4名井下挖掘人员、护壁混凝土浇筑投入4名人员，2名混凝土拌合、1名卷扬机操作人员、单节开挖（1m ）所需时间分析约为3天（24#深孔桩桩井开挖时间约140天）。 6.2抗滑桩施工顺序

根据抗滑桩《左岸崩坡积体桩板式挡墙结构布置图（修）H102J-5D10-1-1(x)》及总工期要求，受现场施工条件及该片区移民征地情况制约，结合现有施工条件及深孔桩施工工期长的特点，拟先进行10#

桩及24#桩（深孔桩）的开挖，然后再以10#桩和24#桩为界点分别向上、下游两个方向推进，同时形成3个工作面，有利于施工合理布置及总工期的要求，其开挖顺序如下：10#→8#→6#→4#→2#；10#→12#→14#→16#→

18#→20#→22#；24#→26#→28#→30#，其余奇数号桩位相应跟进。 6.3施工程序

本工程采用分段护壁的人工挖孔, 其施工工艺流程见上图。 6.4施工工艺

6.4.1

测放桩位和设置监测控制点

依据建筑物测量控制网资料和基桩平面布置图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。放样时以长300mm ～500mm 的木桩或铁钎打入地下标定桩孔的中心，出露高度一般为50mm ～80mm ，中心偏差不得大于50mm 。桩位确定后，用石灰线标明桩孔的开挖边界。在挖孔之前，应结合施工现场条件设置永久或临时检测点，每根桩均须设十字形桩位控制点。临时控制点距桩中心的距离应不小于3m ，并确保在施工中控制点不受破坏。 6.4.2爬梯安装

根据本工程的实际情况及地质状况桩井开挖作业人员上下井，拟采用

Φ16钢筋折弯成U 型水平插入现浇护壁混凝土中。爬梯随护壁混凝土进度更近。 6.4.3桩孔开挖

(1)土方井挖

挖孔由人工自上而下逐层用镐、锹进行，先挖中间，后挖周边，允许尺寸误差30mm 。遇坚硬土层，用锤、钎破碎；遇孤石时，先钻孔用小药量爆破予以松动，然后用钢钎、风镐进行撬挖和清理。开挖断面为设计桩径加2倍的护壁厚度。每节的高度根据地质条件而定，一般为0.5m ～1m 。每挖完一节，必须由孔口吊线检查桩井是否垂直并修边，使孔壁上下顺直一致。开挖一节需及时支护一节，做到随挖随支护，防止危险产生。

孔内土石方装入活底吊桶或箩筐，通过孔口提升装置提升至地面，

用翻斗车或手推车运至集料点。 (2)岩石井挖

6.4.3.1挖孔至岩石层后，根据实际情况，拟采取光面爆破。做到短进尺，弱爆破，勤支护。

6.4.3.2钻孔以手风钻造孔为主，钻孔孔径φ42mm ，临近光爆面布置两排缓冲，其孔径、装药量及孔网参数按缓冲爆破要求控制。主爆破孔采用乳化炸药连续装药；缓冲孔采用条形乳化炸药柱状分段不耦合装药。岩石爆破单位耗药量初拟按照0.15-0.25kg/m3控制，最终单耗根据爆破试验确定。

6.4.3.3光面爆破装药结构采用空气间隔不耦合装药，根据光爆孔孔径选用φ25药卷，采用不耦合空气间隔装药结构。初拟线装药密度为250～350g/m，最终根据爆破试验确定。在开挖前，应根据地质情况及钻机情况，进行爆破设计并提交监理工程师进行审批，并做好爆破安全警戒工作，明确爆破信号，只有在确认安全后方可进行爆破作业，桩井较深时，禁止用导火索和导爆索起爆，采用塑料导爆管起爆。爆破后，及时通风散烟，经检查确定安全后才能下井作业, 严格控制单响最大用药量。

6.4.3.4开挖过程中应随时检查井内是否有空穴、隙洞、暗沟、裂隙存在，如发现迹象，及时上报处理。

6.4.3.5当井深大于5m 后，应接通风管，加强井下空气对流，密切注视，防止有毒气体的危害。操作时上下人员轮换作业，互相呼应，井上人员随

时观察井下人员情况，切实预防发生人身安全事故。井口采用临时维护措施，下井工作人员必须佩戴安全帽、安全带及其它安全设备，井内照明灯具采用防暴灯具且小于36伏的电压安全电压。井口人员必须密切配合井下人员的作业情况，发现不安全因素及时采用对讲机呼叫井下作业人员及时撤离，以免发生人员安全事故的发生。 （3）爆破后的安全检查

爆破后一切人员不得进入爆破区。炮工应检查所有装药孔是否全部起爆，如发现瞎炮，应及时按照瞎炮处理的规定妥善处理。未处理前，必须在其附近设警戒人员看守，并设明显标志。在确认安全可靠的情况下方可进入施工人员和机械。

爆破结束后，剩余的爆破器材必须如数及时交回爆破器材库。严禁任何人私拿、私用、私藏、赠送、转让、转卖、转借爆破器材。严禁使用爆破器材炸鱼、炸兽。 （4）警戒与安全信号

由于工程施工开挖爆破在新光村附近，放炮时可能产生飞石、高边坡落石造成人员伤害。因此在每次爆破前由警戒人员通知周边村民及其他施工人员撤离。主要的地方设警戒人员，爆破安全员，各岗位由指挥人员统一调动，岗哨与指挥人员建立通讯联络，做好警戒。

安全警戒为手摇式报警器，第一次长鸣为疏散人员，第二次为实施起爆，第三次为解除警戒。

（5）爆破程序

初步拟定光面爆破参数下附表一，作业循环见下附表二。 附表一 光面爆破参数表

备注：爆破参数将在施工中根据爆破效果进行相应调整。

附表二 岩层开挖作业循环表

备注：4d 一个循环，一个循环进尺1.0m 。

土层开挖作业循环表

备注：单孔桩每3d 一个循环，每一个循环进尺为1.0m 。 7、桩孔护壁 7.1锚杆支护

砂浆锚杆：主要用III 类及II 类岩体，Ф25排距1m ，L=1.5m，外露25cm 。

⑴ 材料

①锚杆：按施工图纸的要求，选用Ⅱ级高强度的螺纹钢筋。 ②水泥：采用强度等级不低于32.5的复合硅酸盐水泥。 ③砂：采用最大粒径小于2.5mm 的中细砂。

④外加剂：按施工图纸要求，水泥砂浆中添加的速凝剂和其他外加剂，其品质不得含有对锚杆产生腐蚀作用的成分。

⑵施工工艺流程

采用先注浆后插杆的施工工艺。

锚杆的钻孔根据设计孔深的要求，采取YT-28手风钻钻孔。

施工工艺见锚杆施工工艺流程图7.2-1。

图7.2-1 砂浆锚杆施工工艺流程图

在施工锚杆孔的同时，施工排水孔钻孔，要求保护好孔口不被堵塞。 锚杆在加工厂用钢筋切断机截成规定长度后运至施工现场。 现场砂浆搅拌机拌和砂浆，注浆机注浆。

水泥砂浆采用水泥：水为1：0.38～0.45，灰砂比1：1～1：1.2的配比。

锚杆的插入由人工缓缓插入，保证插入部分的长度不小于设计要求的长度，若锚杆插完后孔口不冒浆则需重新注浆。锚杆插入后三天内不得扰动。

⑶锚杆施工程序 ①锚杆制作

锚杆规格按图纸要求在加工厂下料加工，钢筋在使用前必须进行取样

试验，合格后方能使用。

②钻孔

孔位放线偏差应小于10cm ，钻孔方位偏差不大于5O ，孔深偏差不大于5cm 。L ≤5m 时，钻孔采用YT-28手风钻造孔。

③钻孔冲洗

采用高压水气混合物冲洗钻孔内的碎石和岩粉，直到回水清洁为止。 ④注浆和锚杆安装

采用“先注浆，后插杆”的施工方法。注浆施工时，先计算空余度，确定注浆量，再将注浆管插至距孔底5～10cm ，随砂浆的注入缓慢匀速拔出，注浆完成后立即插杆，锚杆插入孔底并对中。

⑤质量检验

边坡支护锚杆按照技术要求抽查进行拉拔试验，不满足设计要求，必须重新补打。

自进式锚杆:主要用于覆盖层V 类IV 类岩体ɸ25排距1m ，L=1.5m，外露25cm 。

自进式锚杆施工程序同砂浆锚杆，其区别在于杆体钻入岩石后，不用拔出，通过杆体直接注浆。

（4）钢筋混凝土护壁 ① 施工工序

钢筋制安→检查验收→模板安装→混凝土浇筑

② 施工方法

入仓手段：水平运输采用3m 3罐车，垂直运输采用2T 的卷扬机，运输至工作面后，人工人仓。

模板支立：原则上每1m 设置一道施工缝；采用组合钢模, 支撑采用钢管。所有模板均在加工厂加工好以后，用5t 平板车运至现场拼装。

钢筋制安：钢筋按设计图纸在加工厂加工，用5t 平板车运往现场绑扎、焊接安装。

混凝土浇筑：混凝土主要采用和φ50mm 型软轴式振捣棒进行振捣。为确保混凝土施工质量，采模后，应及时对存在的质量缺陷进行修补。

混凝土浇筑前，按设计要求埋好排水管路及其它埋件。 ③施工原则

单节护壁的高度取决定于土壁保持直立状态的能力，一般为0.5m~1.2m。遇有厚度大于1.5m 的流动淤泥和可能出现涌土涌砂时, 护壁长度可减少到0.3m~0.5mm，并随挖、随验、随浇注混凝土。

锁口钢筋混凝土应比地面高出150mm ～200mm ，壁厚比下面井壁厚度增加100mm ～150mm 。在锁口段的上口应作桩位十字控制点、轴线和高程标记，该井圈的中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm 。

混凝土护壁模板根据施工条件可用钢模。预制组合式钢模板在在孔内拼装成型，拆上节支下节循环周转使用。模板之间用U 形卡连接，在每节模板的上下两端各设一道由两半圆组成的型钢圈将其顶紧，不设横向支

撑，以方便井内的升降操作。每节模板的上口应高于上节井圈底部100mm 左右，以抬高浇灌口，使上下节井圈的混凝土紧密接触。

每节挖土完毕后应立即立模浇筑混凝土；浇注采用吊桶运输，人工撮料入仓，Ф50软轴振动棒振捣，混凝土坍落度控制在8cm ～10cm 范围内。混凝土浇筑完毕24h 后，或强度达到1MPa 时方可拆模，每节护壁均应在当日连续施工完毕。护壁混凝土必须保证密实，遇土层渗水时可视情况使用速凝剂。拆模后发现护壁有蜂窝、漏水现象时，应及时用高标号水泥砂浆进行修补。

每节护壁做好以后，必须在孔口用十字线对中，然后由孔中心吊线检查该节井圈的内径和垂直度，如不满足要求随即进行修整。同一水平面上的井圈任意直径的极差不得大于50mm 。 8、 井下照明和通风

开挖过程中随时测量孔下空气污染浓度，如超标应增设通风设施。孔下照明必须采用安全电压。 9、 排水

井下积水及地下水必须及时排出，避免对井壁造成侵蚀而引起坍塌。 10、出渣

采用人工配合卷扬机将渣料运出井外，再用自卸车运至渣场。 11、桩孔开挖注意事项

（1）孔口以下分节开挖，每节开挖深度宜为0.5m ～1.0m ，开挖一节立即支护一节，采用自进式锚杆+钢筋混凝土护壁，自进式在土体较松软、破碎或有水时，分节不宜过长，不得在土石变化处和滑动面处分节。下节开挖必须在上节支护完成后才能进行。

（2）井筒开挖原则上分两序进行，Ⅰ、Ⅱ序间隔跳桩，第Ⅰ序桩混凝土浇筑完毕14d 后，方能进行相邻第Ⅱ序桩的开挖。

（3）在岩土体松软、破碎和有滑动面的节段，应在护壁内顺滑动方向用临时横撑加强支护，并观察其受力情况，及时进行加固。当发现横撑受力变形、破损而失效时，孔下施工人员应立即撤离。

（4）井筒开挖遇到孤石需解除时，应控制爆破，以确保井壁稳定； （5）基岩段的桩井爆破采用浅眼爆破法，严格控制单响最大用药量。桩井较深时，禁止用导火索和导爆索起爆。爆破后，及时通风散烟，经检查确定安全后才能下井作业。

（6）在开挖过程中，若抗滑桩开挖深度已达到预定设计高程，但锚固段范围内的岩质达不到设计要求时应继续下挖，控制标准为：嵌入弱风化岩层的深度不少于桩长的1/3。每根桩的实际终孔深度必须经监理人和设计人联合确定。

（7）开挖过程中，承包人应及时注意地质情况变化，并对滑动面、张裂缝和地下水等异常情况进行巡视检查，并及时上报监理人。 12、开挖渣料利用及弃渣处理

12.1可利用渣料和弃置废渣应分类堆存

开挖时，应将可利用渣料和弃置废渣分别运至指定地点分类堆存。严格按照监理人批准的施工措施计划所规定的堆渣地点、范围和堆渣方式进行堆存，保持渣料堆体的边坡稳定，并有良好的自由排水措施。 12.2可利用渣料的保质措施

对监理人已确认的可用料，在开挖、装运、堆存和其它作业时，采取可靠的保质措施，保护该部分渣料免受污染和浸蚀。 12.3合理利用石渣料

按监理人批准的施工措施对可利用的渣料进行安排，采取合理的爆破、装运和堆渣措施，以提高渣料的利用率，确保本工程能充分利用这些土石渣料。 13、资源配置

根据本工程特点及主要工程量大小，结合施工工期安排，为满足抗滑桩工程施工需要，其资源配置如下表所示：

13.1设备资源配置表

所有设备性能良好。为顺利施工，进场前对所有机械设备进行检查、试运转，确定其处于完好状态，方能投入使用，并备足易损件，保证施工期间能正常运转。 13.2劳动力资源配置表

14、施工进度

本合同工程计划于2010年8月16日开工，2010年12月19日完工。

（详见土石方开挖进度计划表） 15质量安全保证措施 15.1质量保证措施

为保证抗滑桩的施工质量，我项目部将组织有经验、有能力的施工队伍，精心施工，安全施工。通过教育提高全体施工人员的质量意 识，加强施工现场的组织管理。

1、项目经理部认真组织施工人员认真学习施工图纸，领会设计和施工组织设计的意图，做好施工技术交底工作。每道工序进行交底、重点工序重点交底，使所有的施工技术人员熟悉技术要求，掌握质量标准并严格按操作规程进行施工。

2、尊重与服从业主和监理工程师的意见与安排，自觉接受监理工程师的指导和监督，未经监理工程师同意不得进行下道工序施工。 3、加强自检、互检制度，完善验收体系程序。

4、材料供应的质量保证贯穿于组织现场取样、运输及施工使用等全过程，要求层层把关。特别要对工程所用钢筋、水泥等有完整的质保书，并做好这些材料的抽样检测工作，要求资料准确齐全后交监理验收通过。

5、认真做好施工过程中各类资料的记录与保管，办好各种签证手续，并完善上、下道工序的交接手续。

6、由于本地区多雨多水，施工过程中应加强设置临时排水设施和井内抽水，以免影响挖井桩施工。

7、如遇井内有出水、不明气体、异味以及其他特殊情况，要立即向项目部汇报并采取处理措施处理，如不能处理应立即上井，以免发生危险。

15.2质量保证体系

本工程将质量保证落实到具体负责人，并制定明确的奖惩制度，以保证质保体系的实施，其组织机构如下图所示：