劉進(jìn)春,喬介平,殷本林

(1.中國(guó)水利水電第七工程局有限公司 二分局,四川郫縣 611730;2.二灘水電開發(fā)有限責(zé)任公司,四川 成都 610021)

1 前 言

錦屏一級(jí)水電站左岸 1885m高程以上開挖工程施工,邊坡開口線最大開挖高程 2105m,邊坡最大開挖高度 220m。纜機(jī)平臺(tái)開挖高程 1959.36m,整個(gè)邊坡共設(shè)置六級(jí)馬道,分別在 2080、2050、2020、1990、1945、1915m高程設(shè)置馬道,馬道寬3m,設(shè)計(jì)坡面開挖坡比為 1∶0.5。邊坡設(shè)計(jì)開挖體形見圖1。

圖1 左岸 1885m高程以上邊坡設(shè)計(jì)開挖體形

開挖邊坡地層巖性為 T2～3Z3(3、4),厚～巨厚層狀的變質(zhì)砂巖和薄層狀粉砂質(zhì)、泥質(zhì)板巖,總體產(chǎn)狀N15°～ 35°E,NW∠30°～ 45°,主要結(jié)構(gòu)面包括以f42～9斷層為代表的小斷層、順層層間擠壓破碎帶、深部裂縫、煌斑巖脈(X)和卸荷裂隙,其中煌斑巖脈(X)在邊坡以里一定深度,往上游向坡體深部延伸,未出露在邊坡中。自然邊坡陡峻,坡面與水平面夾角約 60°～75°,基巖裸露。1885m高程以上邊坡土石方開挖總量 178.16萬 m3,其中纜機(jī)平臺(tái)1959.36m高程以上土石方開挖總量 72.8萬 m3。

2 施工特點(diǎn)

(1)施工工作面狹窄,地形陡峭,開挖高差大,工作面較少,開挖與支護(hù)施工之間的干擾較為嚴(yán)重;

(2)開挖施工工期緊,出渣運(yùn)輸強(qiáng)度高,需要做好施工道路布置,合理安排施工機(jī)械,保證施工進(jìn)度;

(3)出渣運(yùn)距較長(zhǎng),出渣道路單一,出渣運(yùn)輸?shù)缆份^為繁忙,施工干擾較大,所以需要做好道路協(xié)調(diào)工作,才能保證施工的進(jìn)度;

(4)開挖地形陡峭,施工地質(zhì)條件復(fù)雜,邊坡穩(wěn)定性差,施工過程中需及時(shí)加強(qiáng)支護(hù)和監(jiān)測(cè);

(5)邊坡開挖范圍內(nèi)斷層帶較發(fā)育,其中影響最大的斷層帶為 f5和 f8,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查,該兩條斷層帶將纜機(jī)平臺(tái)邊坡臨空切穿,對(duì)邊坡穩(wěn)定極為不利,施工中應(yīng)加強(qiáng)該部位的爆破、臨時(shí)支護(hù)及邊坡變形的監(jiān)測(cè)、控制。

3 施工布置

3.1 施工道路布置

為滿足開挖工程需要,左岸 1885m高程以上開挖施工布置 2條施工道路、1條施工交通洞,工作面上的臨時(shí)施工道路根據(jù)開挖面高程和平臺(tái)寬度進(jìn)行布置。

3.1.1 纜機(jī)平臺(tái) 1959.36m高程以上施工道路布置

纜機(jī)平臺(tái) 1959.36m高程以上共設(shè)計(jì) 2條施工道路,2條施工道路均與 1960m高程 8號(hào)路交通洞出口相接,上、下游各布置 1條,分別為 8-1號(hào)路和8-2號(hào)路。8-1號(hào)路和 8-2號(hào)路上、下游施工道路在 1960～1977m高程段考慮結(jié)合布置集渣平臺(tái)和擋渣墻,其中路基擋渣墻采用底寬 3m的鋼筋石籠,道路坡比控制在 12%～14%。該段主要作為左岸 1960m高程以上石方開挖出渣運(yùn)輸通道,總長(zhǎng)約265m。

(1)8-1號(hào)路:上游開挖區(qū) 1977m高程以上由于地形較陡,場(chǎng)地較窄,不便于布置自卸汽車上山道路,僅考慮履帶式設(shè)備上山進(jìn)行鉆爆和倒渣或推渣,由沖溝進(jìn)入集渣區(qū)域,然后在集渣區(qū)域統(tǒng)一裝、運(yùn)渣。1977m高程以上施工便道布置在上游開挖區(qū)域內(nèi),設(shè)計(jì)寬度 3.5～4.0m,邊坡開挖坡比 1∶0.1,道路坡率25%,施工便道頂端高程 2020m,總長(zhǎng)約 172m。

(2)8-2號(hào)路:下游開挖區(qū) 1960m高程以上開挖量主要集中在下游山脊,開口線高程 2105m,山脊背后為大的沖溝,自卸汽車無法繞道至1990m高程以上。經(jīng)過實(shí)地測(cè)繪地形和分析,通過將下游開挖區(qū)外的沖溝回填至 1983m高程使 8-2號(hào)路橫跨回填區(qū)域,可將出渣道路修至 1990m高程,從而確保1990m以下開挖石渣一次性裝、運(yùn)到位。1990m高程以上開挖石渣全部通過反鏟或推土機(jī)倒、推進(jìn)開挖區(qū)內(nèi)的沖溝進(jìn)入集渣區(qū)域,然后在集渣區(qū)域統(tǒng)一裝、運(yùn)。高程1977～1990m道路設(shè)計(jì)路寬 5.0～6.0m,道路坡率控制在 14%以下,邊坡開挖坡比1∶0.2,總長(zhǎng)約 240m。 1990～2080m高程施工便道只考慮履帶式設(shè)備上山進(jìn)行鉆爆或倒、推渣,設(shè)計(jì)寬度 3.5～4.0m,邊坡開挖坡比 1∶0.2,道路坡率30%,施工便道頂端高程 2080m,總長(zhǎng)約 235m。

纜機(jī)平臺(tái) 1959.36m高程以上施工道路布置見圖2。

圖2 纜機(jī)平臺(tái) 1959.36m高程以上施工道路布置

3.1.2 纜機(jī)平臺(tái) 1959.36m高程以下施工道路布置

纜機(jī)平臺(tái) 1959.36m高程以下邊坡開挖施工道路布置在開挖區(qū)內(nèi),路呈“之”字形,道路寬度 8m,最大縱坡 12%,道路臨時(shí)邊坡坡比 1∶0.3,臨時(shí)邊坡最大高度 15m。1959.36～1945.0m高程邊坡開挖石渣運(yùn)輸由“之”字形施工道路經(jīng) 8S2洞口外運(yùn)至渣場(chǎng);1945.0～1885.0m高程邊坡開挖石渣運(yùn)輸由“之”字形施工道路經(jīng)上壩交通洞外運(yùn)至渣場(chǎng)。

(1)上壩交通洞:1885m高程上壩交通洞口開挖斷面呈城門洞形,9.4m×7.212m(寬 ×高),洞長(zhǎng)34m,與設(shè)計(jì)開挖坡面相接。為滿足 1885m高程以上邊坡開挖出渣通道,在開挖區(qū)內(nèi)將上壩交通洞縮小斷面開挖,向上游延伸至自然邊坡,將洞口上、下游側(cè)自然邊坡進(jìn)行擴(kuò)挖形成集渣平臺(tái)和出渣通道。開挖區(qū)內(nèi)交通洞開挖斷面 6m×6m,局部洞段擴(kuò)挖設(shè)置錯(cuò)車道。

1885m高程上壩交通洞延伸段平面布置示意見圖3。

圖3 1885m高程上壩交通洞延伸段平面布置示意

(2)“之”字形施工道路:“之”字形施工道路在1945m高程以上Ⅰ、Ⅱ開挖區(qū)分開布置,Ⅰ、Ⅱ區(qū)起始段“之”字形施工道路緊貼設(shè)計(jì)坡面形成,以設(shè)計(jì)開挖坡面作為道路邊坡,其它段道路臨時(shí)邊坡坡比1∶0.3;1945m高程以下“之”字形施工道路貫穿Ⅰ、Ⅱ開挖區(qū),向上壩交通洞出口匯集。纜機(jī)平臺(tái)1959.36m高程以下施工道路布置見圖4。

圖4 纜機(jī)平臺(tái) 1959.36m以下開挖施工道路平面布置

3.2 施工風(fēng)、水、電布置

(1)施工供風(fēng):明挖工作面施工用風(fēng)主要為XZ-30型潛孔鉆和手風(fēng)鉆用風(fēng),采用 DN200供風(fēng)鋼管從壓氣站接至開挖區(qū)外,每 30m高程設(shè)一接口,再用 DN150鋼管和 φ50mm的膠管接至各工作面。

(2)施工供水:從雅礱江取水,采用四級(jí)接力抽水方式供水,分別在左岸導(dǎo)流洞施工支洞旁 1660m高程、8-2號(hào)洞進(jìn)口邊坡 1925m高程處、邊坡開挖面上游 2025m高程處和邊坡開挖面下游2110m高程處設(shè)置 4個(gè)水池,以滿足供水需求。明挖工作面采用 DN80鋼管從水池引至開挖區(qū)外,每 30m高程設(shè)一接口,再通過 φ50mm膠管接至工作面。

(3)施工供電:從左岸 10kV接線點(diǎn)接高壓電纜,至開挖區(qū)上下游側(cè)等部位的 1、2、3、4、5號(hào)變壓站。其中 1號(hào)變電站布置在開挖區(qū)下游沖溝側(cè),配置 2臺(tái) 630kVA變壓器供壩肩開挖生產(chǎn)用電;2號(hào)變電站布置在場(chǎng)地 8號(hào)公路隧洞明線段,配置 1臺(tái)800kVA變壓器;3號(hào)變電站布置在解放溝 1號(hào)臨時(shí)橋左岸下游 60m,配置 1臺(tái) 315kVA變壓器以供供水系統(tǒng)生產(chǎn)用電;4號(hào)變電站布置在錦屏西橋左岸,配置 1臺(tái) 315kVA變壓器以供生活營(yíng)地用電;5號(hào)變電站布置在 1960m纜機(jī)平臺(tái)下游側(cè)馬道,配置 1臺(tái) 500kVA變壓器為后期增容用電。

3.3 渣 場(chǎng)

棄渣場(chǎng)為印把子溝渣場(chǎng)。印把子溝渣場(chǎng)位于開挖區(qū)下游,距施工工作面約 9.6km。

出渣車輛行駛路線為:出渣車經(jīng)工作面→8號(hào)公路隧洞→6號(hào)公路隧洞→2號(hào)公路(大壩下游段)→印把子溝渣場(chǎng)。

4 邊坡開挖施工

4.1 施工程序

1885m高程以上邊坡開挖施工總的施工程序是分區(qū)開挖,從上至下分層施工,每層高 5m。

開挖設(shè)計(jì)邊坡前,先進(jìn)行開口線外的場(chǎng)地清理、危石處理和開挖區(qū)上部地表截、排水溝施工。

纜機(jī)平臺(tái) 1959.36m高程以上的邊坡被天然沖溝截?cái)喾譃棰瘛ⅱ?、Ⅲ區(qū) 3個(gè)相對(duì)獨(dú)立的工作面施工,開挖采取自上而下分層進(jìn)行,馬道間設(shè)計(jì)邊坡按10m一層進(jìn)行預(yù)裂施工,大面開挖梯段高度為 5m。

施工期間,定期對(duì)邊坡的穩(wěn)定進(jìn)行安全監(jiān)測(cè),對(duì)有可能失穩(wěn)的地段及時(shí)報(bào)告監(jiān)理、設(shè)計(jì)、業(yè)主進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘探,及時(shí)采取措施保證邊坡的穩(wěn)定。

4.2 邊坡開挖施工方法

4.2.1 邊坡開挖的原則

邊坡開挖自上而下分層進(jìn)行,施工中臨時(shí)邊坡做成一定的坡勢(shì),以利穩(wěn)定;在開挖邊線外側(cè)部位和馬道內(nèi)側(cè)位置設(shè)置排水溝,排除坡積水,避免邊坡及馬道上積水。

在開挖面靠近馬道或平臺(tái)設(shè)計(jì)高程時(shí),各級(jí)馬道及平臺(tái)預(yù)留1.2～1.5m的保護(hù)層,保護(hù)層采用液壓鉆水平造孔,進(jìn)行水平預(yù)裂爆破。保護(hù)層的預(yù)裂爆破需在保護(hù)層上留2m以上爆渣,待保護(hù)層起爆后一起開挖;在馬道的外側(cè)設(shè)置馬道護(hù)欄,以免發(fā)生危石墜落傷及下部施工人員結(jié)合本工程的地形特點(diǎn)及地質(zhì)條件采用弱松動(dòng)爆破,嚴(yán)格控制一次最大單響爆破裝藥量,以減少爆破對(duì)邊坡巖體的破壞。邊坡開挖施工工藝見圖5。

圖5 邊坡開挖施工工藝

4.2.2 邊坡開挖的分區(qū)分層

左岸 1885m高程以上邊坡土石方開挖工程量178.16萬 m3,開挖頂部高程為 2105.0m,纜機(jī)平臺(tái)底部開挖高程為 1959.36m,開挖邊坡為自然邊坡。

根據(jù)自然邊坡地形及施工需要將纜機(jī)平臺(tái)1959.36m高程以上邊坡開挖分為 3個(gè)區(qū)施工;纜機(jī)平臺(tái) 1959.36m高程以下邊坡開挖分為 2個(gè)區(qū)施工。左岸 1885m高程以上邊坡開挖分區(qū)見圖6。

設(shè)計(jì)邊坡開挖坡比 1∶0.5,邊坡開挖每 30m高設(shè)置一層馬道,馬道寬 3.0m;坡面預(yù)裂孔分三層鉆爆,每層鉆爆高度10m;梯段臺(tái)階爆破 5m/層。左岸1885m高程以上邊坡開挖分層見圖7。

圖6 左岸 1885m高程以上開挖分區(qū)

圖7 左岸 1885m高程以上邊坡開挖分層

4.2.3 纜機(jī)平臺(tái) 1959.36m高程以上邊坡開挖

(1)Ⅰ區(qū)邊坡開挖。最高開口線高程 2048m,開挖區(qū)內(nèi)臨時(shí)施工道路修至 2045m,滿足履帶式設(shè)備行走要求。高程 2048～2035m范圍邊坡開挖厚度較薄,開口線邊坡及梯段鉆爆采用 Y28手風(fēng)鉆配合 XZ-30型潛孔鉆鉆孔爆破;高程 2035～1990m邊坡開挖預(yù)裂孔采用 XZ-30型潛孔鉆鉆孔,梯段爆破孔采用TAMROCK 700液壓鉆機(jī)鉆孔,日立 230液壓反鏟翻渣扒面,D8R推土機(jī)向上游沖溝集渣平臺(tái)集渣。

1990m高程以下邊坡開挖分塊進(jìn)行,先進(jìn)行纜機(jī)平臺(tái)拉槽開挖,再進(jìn)行上游側(cè)預(yù)留平臺(tái)的開挖。開挖分塊見圖8。

(2)Ⅱ區(qū)邊坡開挖。開挖由 2020m高程以上 1號(hào)危巖體開挖和 2020m高程以下設(shè)計(jì)邊坡開挖組成,1號(hào)危巖體最高開口線高程 2078m。Ⅱ區(qū)位于上、下游自然沖溝間,在 1號(hào)危巖體頂部 2070m高程可修筑施工便道與Ⅲ區(qū) 2080m高程施工便道相接,隨著邊坡開挖下降施工道路再無法與Ⅲ區(qū)相接,施工機(jī)械設(shè)備只能在工作面上移動(dòng)避炮。Ⅱ區(qū)邊坡石方開挖總量約 3.98萬 m3,采用 Y 28手風(fēng)鉆配合 XZ-30型潛孔鉆鉆孔爆破,CAT320C液壓反鏟翻渣扒面,設(shè)計(jì)邊坡開挖至 1990m高程后將Ⅱ區(qū)與Ⅲ區(qū)間沖溝在1985m高程砌筑鋼筋石籠形成路基與Ⅲ區(qū)施工道路相接,滿足 CAT320C液壓反鏟行走要求。1990m高程以下邊坡開挖采用 TAMROCK 700液壓鉆機(jī)鉆孔,CAT320C液壓反鏟翻渣扒面。

圖8 1990m高程以下邊坡開挖分塊

(3)Ⅲ區(qū)邊坡開挖。梯段開挖采用 ROC742液壓鉆和 TAMROCK 700液壓鉆機(jī)鉆孔,進(jìn)行梯段微差擠壓松動(dòng)爆破,設(shè)計(jì)邊坡采用 TAMROCK液壓鉆和 XZ-30型潛孔鉆造預(yù)裂孔(手風(fēng)鉆輔助)進(jìn)行預(yù)裂爆破,各級(jí)馬道及平臺(tái)預(yù)留 1.2～1.5m保護(hù)層。保護(hù)層采用 TAMROCK 700液壓鉆造水平預(yù)裂孔進(jìn)行預(yù)裂爆破,保護(hù)層爆破時(shí)需在上面留約 2m厚的爆渣,等保護(hù)層起爆后預(yù)留炮渣與保護(hù)層爆渣一起開挖;2030m高程以上邊坡開挖厚度較薄,采用 1臺(tái)日立 230液壓反鏟、1臺(tái) TY 220推土機(jī)翻渣;2030～1990m高程邊坡開挖厚度逐漸增加,施工工作面較寬,采用 1臺(tái)日立 450H、1臺(tái) D8R推土機(jī)翻渣;石渣翻至Ⅲ區(qū)下游側(cè) 1980m高程集渣平臺(tái)后采用 2臺(tái) CAT330C液壓反鏟挖裝 20t自卸汽車進(jìn)行出渣;1990m高程以下邊坡開挖出渣道路修至開挖工作面直接進(jìn)行挖裝出渣。

開挖設(shè)計(jì)邊坡至 1980m高程后,先進(jìn)行 8S2洞口區(qū)域纜機(jī)平臺(tái)拉槽開挖將洞口平臺(tái)擴(kuò)寬,同時(shí)將8-2號(hào)路擴(kuò)寬形成雙車道,具備Ⅲ區(qū)開挖大規(guī)模出渣道路通行能力。高程 1990m以下Ⅲ區(qū)邊坡開挖分塊見圖9。

4.2.4 纜機(jī)平臺(tái) 1959.36m高程以下邊坡開挖

纜機(jī)平臺(tái) 1959.36m高程以下邊坡開挖施工主要為施工道路的布置,施工道路采用在開挖區(qū)內(nèi)修建下行的“之”字形道路至開挖工作面,鉆爆方法與1959.36m高程以上的鉆爆方法一樣;出渣采用CAT330液壓反鏟挖裝 20t自卸汽車進(jìn)行工作面直接出渣。1945.0m高程以上邊坡開挖出渣道路為:“之”字形道路接 1959.36m高程纜機(jī)平臺(tái)經(jīng) 8S2隧洞至渣場(chǎng);1945.0m高程以下邊坡開挖出渣道路為:“之”字形道路接上壩交通洞出渣通道經(jīng) 6號(hào)公路隧洞至渣場(chǎng)。

圖9 高程 1990m以下Ⅲ區(qū)邊坡開挖分塊

4.2.5 爆破設(shè)計(jì)

爆破設(shè)計(jì)主要依據(jù)邊坡巖石特性、技術(shù)文件要求、結(jié)合施工方法以及為保證邊坡的穩(wěn)定,同時(shí)控制石渣下河的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

左岸邊坡主要以薄～中厚層狀粉砂質(zhì)、泥質(zhì)板巖為主,夾少量厚層狀變質(zhì)砂巖。巖體風(fēng)化程度受巖性、構(gòu)造及地下水活動(dòng)影響明顯,且風(fēng)化作用主要沿裂隙和構(gòu)造破碎帶進(jìn)行,具有典型的裂隙式和夾層式風(fēng)化特征。巖體除沿構(gòu)造破碎帶、長(zhǎng)大節(jié)理裂隙密集發(fā)育帶局部強(qiáng)風(fēng)化外,一般無強(qiáng)風(fēng)化。

在左岸邊坡開挖爆破設(shè)計(jì)中,主要體現(xiàn)二個(gè)方面:一是控制爆破,控制爆破石渣下河以及飛石,同時(shí)還需為保證邊坡的穩(wěn)定控制單響藥量;二是盡可能地加快施工進(jìn)度,即主要體現(xiàn)在保證爆破質(zhì)量的前提下減少鉆孔工程量,并要求滿足開挖裝車運(yùn)輸?shù)囊蟆?/p>

(1)孔網(wǎng)參數(shù)選擇。邊坡預(yù)裂孔采用 TAMROCK700液壓鉆和 XZ-30型潛孔鉆鉆孔,預(yù)裂孔孔距為 0.8m;保護(hù)層預(yù)裂爆破孔采用 TAMROCK700液壓鉆水平鉆孔,預(yù)裂孔孔距為 0.7m;梯段爆破孔采用 ROC 742液壓鉆機(jī)和 TAMROCK 700液壓鉆機(jī)造孔。

梯段爆破臺(tái)階高度 5m,爆破孔間距設(shè)計(jì)為 3.0～3.2m,排距 2.5～2.7m,梅花形布置,爆破孔傾斜度與坡面平行。

為保證后續(xù)鉆爆的順利,對(duì)同一高程分區(qū)邊界,也采用預(yù)裂爆破。爆破孔采用 TAMROCK 700液壓鉆機(jī)造孔,孔徑 φ78mm,孔距 1.5m。

(2)爆破參數(shù)

①邊坡預(yù)裂爆破。根據(jù)地質(zhì)資料,左岸巖體主要為板巖、砂巖和砂板巖。邊坡預(yù)裂爆破孔采用XZ-30型潛孔鉆成孔,預(yù)裂坡面臺(tái)階高度 10m,預(yù)裂孔深度 11.2m,孔徑 φ90mm。

預(yù)裂孔間距 a:據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 a=(7～12)D計(jì)算,得 a=63～108(cm),選用 80cm。

不耦合系數(shù) D/d=2.81

線裝藥密度 Qx:根據(jù)《水工建筑物巖石基礎(chǔ)開挖工程施工技術(shù)規(guī)范》介紹的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:

式中 a——孔間距,80cm;

σ——巖石極限抗壓強(qiáng)度,kgf/cm2。

Qx=0.188×80×3000.5=260.5(g/m),選用260g/m,底部加強(qiáng)裝藥 2～3倍。

②梯段臺(tái)階爆破。梯段臺(tái)階爆破孔孔徑φ78mm,梯段高度 5.0m,斜孔長(zhǎng)度 5.59m。

砂巖及板巖最小抵抗線 W=(20～40)d,d為藥卷直徑(60mm),W=(20～40)×60=1200～2400(mm),取 W=1.8m。

超鉆深度 h:h=0.5W=0.9(m);鉆孔深度L:L=H+h=6.49(m)。

炮孔間距 a:a=mW,

m為炮孔鄰近系數(shù),取 1.8,a=1.8×1.8=3.2(m);

炮孔排距 b:b=0.866a=2.7(m)。

裝藥量 Q:Q=qaWH,q取 0.30～0.35kg/m3,Q=8.76～10.22(kg)。

(3)裝藥結(jié)構(gòu)。預(yù)裂爆破孔采用間隔裝藥,藥卷直徑 φ32mm,炸藥采用 2號(hào)巖石乳化炸藥。邊坡預(yù)裂孔線裝藥密度 260g/m,孔口堵塞長(zhǎng)度 1.5～1.8m。

梯段爆破高度 5.0m。在梯段爆破中,為控制拋石、飛石,主要采用松動(dòng)擠壓爆破。梯段爆破孔裝藥不分段,裝藥長(zhǎng)度 2.5～3.4m,堵塞長(zhǎng)度 1.6～2.5m,炸藥采用 2號(hào)巖石乳化炸藥,藥卷直徑φ60mm。強(qiáng)風(fēng)化巖石梯段爆破,炸藥單耗為 0.30～0.35kg/m3;弱風(fēng)化和新鮮巖石梯段爆破,炸藥單耗為 0.35～0.40kg/m3。

(4)起爆網(wǎng)絡(luò)。預(yù)裂爆破孔采用 15孔一段,單響藥量控制在 60kg以內(nèi);大面梯段爆破孔,為便于網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)及減少爆破后沖作用對(duì)后工作面的影響,以及控制拋石、飛石,排數(shù)控制在 6排,最大起爆單響藥量不大于 300kg,逐漸遞減至鄰近設(shè)計(jì)邊坡緩沖孔爆破時(shí),最大起爆單響藥量不大于 100kg。采用梅花形布孔排間微差起爆方式,采用非電毫秒雷管延期、導(dǎo)爆索傳爆、火雷管引爆的方式聯(lián)接。為避免段數(shù)過多可能出現(xiàn)“串段”或“重段”現(xiàn)象,采用孔外延期接力傳爆,保證最大段裝藥量控制在 300kg范圍內(nèi)。

爆破時(shí)嚴(yán)格按照先起爆預(yù)裂孔、再起爆主爆孔、最后起爆緩沖孔的起爆順序,嚴(yán)格控制藥量,使爆破后預(yù)裂孔孔壁表層不產(chǎn)生嚴(yán)重的爆破裂隙。

5 施工進(jìn)度和施工強(qiáng)度分析

5.1 施工進(jìn)度分析

按照投標(biāo)文件施工進(jìn)度計(jì)劃:2005年 6月 1日工程開工,7月 31日施工道路、擋渣墻、風(fēng)水電等臨時(shí)設(shè)施完建,12月 11日纜機(jī)平臺(tái)以上邊坡開挖及支護(hù)完工,2006年 6月 10日 1885m高程以上邊坡開挖完工,7月 16日工程全部完工。按照招標(biāo)文件,6號(hào)公路于 2005年 8月初通,11月基本完工;8號(hào)公路 2005年 5月初通,8月基本完工。

左岸 1885m高程以上開挖工程施工人員自2005年 4月中旬首批進(jìn)場(chǎng),5月正式開展前期施工準(zhǔn)備工作。由于現(xiàn)場(chǎng)情況的變化,在臨建系統(tǒng)規(guī)劃方面較投標(biāo)階段也有了較大變化;現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)水電、道路、集渣平臺(tái)、擋渣墻等施工均因 6號(hào)、8號(hào)路原因較《實(shí)施階段施工組織設(shè)計(jì)》總進(jìn)度計(jì)劃滯后。在2005年 10月現(xiàn)場(chǎng)臨建系統(tǒng)基本完工,具備邊坡開挖施工條件。

由于施工主通道、開口線外危巖體處理、邊坡開挖體形調(diào)整等施工條件的變化和現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境導(dǎo)致施工工期滯后。

施工主通道:截至 2005年 8月 2日 8號(hào)路中部導(dǎo)洞才貫通,履帶式設(shè)備經(jīng)過中導(dǎo)洞至 8S2出口,此后經(jīng)過協(xié)調(diào),6號(hào)、8號(hào)路每星期中只在兩天的規(guī)定時(shí)段內(nèi)通車,通車時(shí)道路路況極差,時(shí)常無法保障。2005年 12月才基本具備初通。至 2006年 3月,6號(hào)、8號(hào)路還在進(jìn)行路面混凝土澆筑及邊頂拱襯砌施工,無法保證正常通車,道路影響持續(xù)到 8月。左岸邊坡施工唯一出口——8S2出口,則是整個(gè)左岸邊坡運(yùn)輸施工的樞紐,1號(hào)危巖體的處理、開挖區(qū)外邊坡處理(如Ⅱ、Ⅲ區(qū)間的清坡及危巖體處理)對(duì)8S2洞口以及 8-1號(hào)、8-2號(hào)路交通將造成極大影響,直接影響到左岸纜機(jī)平臺(tái)以上的開挖、出渣及材料運(yùn)輸,并對(duì)左岸邊坡的開挖及支護(hù)安全、進(jìn)度均造成極大影響。

危巖體處理:由于左岸地質(zhì)條件復(fù)雜,增加了開口線外的 1～5號(hào)危巖體處理,1～3號(hào)危巖體是開口線外施工難度最大、工程量最大、對(duì)整個(gè)左岸邊坡開挖施工影響最大的新增項(xiàng)目。危巖體處理基本方案于 12月 28日確定,其設(shè)計(jì)方案完全體現(xiàn)錦屏左岸邊坡的設(shè)計(jì)、施工特點(diǎn),即動(dòng)態(tài)的設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)的施工措施。

邊坡開挖體形調(diào)整:由于左岸地質(zhì)條件復(fù)雜經(jīng)兩次專家咨詢會(huì),纜機(jī)平臺(tái)以上開挖區(qū)體形圖經(jīng)過三次調(diào)整于 11月 7日確定;纜機(jī)平臺(tái)至 1885m高程開挖圖在 2005年 12月 20日提供。

左岸邊坡開挖施工中出渣、錨索施工強(qiáng)度及材料運(yùn)輸?shù)葐栴}對(duì)整體施工進(jìn)度影響較大。

出渣:左岸邊坡因地勢(shì)陡峭,開挖區(qū)外危巖體較多,主要施工道路只能在開挖區(qū)內(nèi)布置。左岸邊坡開挖工程自開工以來,一直受 6號(hào)、8號(hào)路影響,前期雖已進(jìn)入具備較大規(guī)模開挖階段,但在出渣過程中,因 6號(hào)、8號(hào)路還在進(jìn)行襯砌施工,出渣車輛受堵現(xiàn)象較多,效率較低,造成開挖放渣同道路交通間的相互干擾。

錨索施工:錨索施工成孔率低,錨索材料運(yùn)輸困難,現(xiàn)場(chǎng)施工場(chǎng)地狹小,左岸邊坡主要為砂板巖,巖體風(fēng)化強(qiáng)烈,在開挖放渣過程中,巖體產(chǎn)生的粉塵非常嚴(yán)重致使錨索施工環(huán)境較差。

材料運(yùn)輸:左岸邊坡開口線外增加大量支護(hù)施工以及開挖區(qū)內(nèi)開挖支護(hù)強(qiáng)度的增加,導(dǎo)致材料運(yùn)輸強(qiáng)度的增加。在材料運(yùn)輸方面采用了各種方法,如卷揚(yáng)提升系統(tǒng)、滑道、人扛、馬馱等,雖在前期施工中克服了較多困難,投入了大量人力、物力,勉強(qiáng)解決了材料運(yùn)輸問題,但隨著施工強(qiáng)度的增加,材料運(yùn)輸矛盾將愈發(fā)突出,將進(jìn)一步影響施工進(jìn)度。

調(diào)整后的施工進(jìn)度計(jì)劃:2006年 6月 15日Ⅰ區(qū)邊坡開挖至纜機(jī)平臺(tái) 1959.36m高程;8月 15日Ⅲ區(qū)邊坡開挖至纜機(jī)平臺(tái) 1959.36m高程;9月 15日 Ⅱ區(qū)邊坡開挖至纜機(jī)平臺(tái)1959.36m高程;12月31日 1885m高程以上邊坡開挖完成。

5.2 施工強(qiáng)度分析

(1)邊坡分層開挖工程量(見表1、2)。

表1 纜機(jī)平臺(tái)1959.36m高程以上邊坡分層開挖工程量

(2)施工強(qiáng)度分析。根據(jù)施工總進(jìn)度安排,1885m高程以上邊坡開挖土石方開挖強(qiáng)度柱狀圖見圖10。

圖10 左岸 1885m高程以上邊坡土石方開挖強(qiáng)度柱狀圖

由圖可見,土石方開挖高峰時(shí)段在 2006年 5、6、7、8、9月,其中高峰強(qiáng)度分別為224940、257578、337302、219948m3/月。隨著邊坡開挖高程的下降施工工作面較開闊,多工作面可同時(shí)作業(yè),開挖強(qiáng)度逐漸降低。

5.3 土石方開挖強(qiáng)度比較

左岸 1885m高程以上邊坡開挖各月施工強(qiáng)度與投標(biāo)文件各月石方開挖施工強(qiáng)度對(duì)比見表3。

表2 1959.36～1885.0m高程邊坡分層開挖工程量

表3 左岸 1885m高程以上邊坡開挖施工強(qiáng)度對(duì)比

土石方開挖施工高峰強(qiáng)度由投標(biāo)文件的203140m3/月,增加到 337302m3/月,增加比率為66.04%。

6 小 結(jié)

錦屏一級(jí)水電站左岸 1885m高程以上開挖邊坡地質(zhì)條件復(fù)雜,自然邊坡陡峻,施工場(chǎng)地狹窄,施工和輔助設(shè)施布置困難,邊坡開挖的施工道路的合理布置對(duì)施工順利進(jìn)行起著關(guān)鍵作用,合理的開挖分區(qū)、分層和分塊有利于加快施工進(jìn)度和提高經(jīng)濟(jì)效益。