工程论文范文坝基淤泥质深覆盖层开挖施工技术

所属栏目:建筑设计论文 发布日期:2015-09-12 12:07 热度:

  滩坑水电站工程位于浙江省青田县境内的瓯江支流小溪上,距青田县城西门约32km,该电站由拦河坝、溢洪道、泄洪洞、引水系统、发电厂房等建筑物组成。本文就针对坝基淤泥质深覆盖层开挖施工技术进行了一些论述,文章是一篇工程论文范文。

   摘 要:我国的气候情况受东南季风影响明显,大部分地区汛期长达6~7个月,而面板堆石坝施工的特点决定了截流后坝基覆盖层开挖、河床段趾板施工、上游围堰和大坝Ⅰ期填筑、度汛过流保护多项工作几乎同时展开,施工条件差,工序多,干扰因素多;尤其是坝基覆盖层的开挖,高程低、后期施工场地狭窄、覆盖层含水量高,施工效率要受影响,施工干扰大,道路布置困难的问题。由于提前对坝基深覆盖层开挖措施进行了针对性研究,在实施过程中能够认真组织实施,能够根据已揭示的条件进行合理的动态调整,重点解决降排水、道路布置、装运措施三项难题,有效地解决了覆盖层开挖施工难题,取得了比计划节点工期提前10 d的成绩,顺利实现06年度汛面貌。该文以滩坑水电站工程为工程实例,系统的对深覆盖层基坑开挖进行研究,对类似工程具有借鉴意义。

  关键词:坝基,淤泥质深覆盖层开挖,施工技术

  滩坑水电站混凝土面板堆石坝坝址区位于朗回坑口至角湾村之峡谷段,峡谷长1.6km,河谷呈“U”形。坝区冲积卵石覆盖层厚度达25~30m,趾板后30m的坝基开挖工程量大,施工强度较高,开挖区上游坡比为1:1.5,下游开挖坡比为1:2.0。深覆盖层淤泥质坝基开挖总量为49万m3,施工时段安排在大江截流之后即2005年10月进行,至12月底开挖结束,工期49d,月强度为37万m3。施工期间阴雨天较多,给淤泥质坝基开挖工作带来了更大的困难。

  坝前区覆盖层开挖时由于高程低,施工场地狭窄,覆盖层含水量高,一经扰动就会液化;而且与下游面大坝填筑施工,上游围堰填筑施工同时进行,存在施工干扰大,道路布置困难的问题。如何解决前述难题,确保覆盖层开挖按期顺利完成,就成了实现2006年度汛面貌的关键。

  1 技术研究特点

  (1)在基坑右岸设置先锋槽集中排水,降低基坑地下水位。

  (2)抛石挤淤固结路面,保证通车效率。

  (3)将抛石挤淤过程中预填的石渣及大漂石解小的石渣装在车后部,使车厢形成容器,然后装置已扰动过的液化料,采取该措施后,可避免液化料上坡运输倾撒恶化路面、降低运输效率的问题。

  (4)根据基坑具体情况,加强动态调整,优化道路和开挖工作面布置,使开挖面布置处于合理高效状态。

  2 工艺技术原理

  河床深基坑覆盖层开挖,采用挖掘机自上至下分层分段进行。根据覆盖层在开挖过程中易呈流动态,给高强度挖运带来困难的特点,综合道路布置、降排水、和开挖便利程度三个方面要求,在开挖过程中,将基坑划区块进行开挖,降低基坑地下水位,固结覆盖层表层部分。抛石挤淤固结路面,保证通车效率;在运输过程中,将石渣及大漂石解小的石渣装在车后部,使车厢形成容器,然后装置扰动后形成的液化料。

  3 施工工艺流程及操作要点

  3.1 施工工艺流程

  深基坑覆盖层开挖施工工艺流程:

  分区段进行开挖→施工道路的布置→测量控制→分散与集中的排水措施→大漂石的处理→装车过程的控制。

  3.2 操作要点

  3.2.1 主要施工方法

  覆盖层开挖根据招标文件从趾板至下游坝坡坡脚范围内清除河床覆盖层Q4的表面松散层,平均挖深1~2m;趾板后河床覆盖层开挖范围为挖除趾板后30m,河床覆盖层Q4的表面松散层的清除在上下游围堰截流、闭气后,采用推土机配合挖掘机分层分段进行,由20T~32T自卸车运至弃碴场。趾板后30m河床覆盖层深基坑开挖,自上至下分层分段进行,采用挖掘机自上而下分层分段进行,由20T~32T自卸车运至下游周转料场。开挖时随时做成一定的坡势,以利排水。根据Q3层砂砾石特点,在开挖过程中易呈流动态,给高强度挖运带来困难,在工程施工中我们成功的采用了抛石挤淤、排水固结法进行深基坑Q3层开挖,确保砂砾石开挖高强度、快速进行;开展高强度Q3层挖运技术专题研究。在开挖施工中采取主干道路分层下卧及分支道路相结合,合理布置临时施工道路。

  (1)分区段进行开挖。

  为避免挖掘机、运输车辆在开挖过程中的相互干扰,对整个基坑分为4个区段,根据开挖的进度和地形的变化合理调配机械,适当的缩小滞后的区段,使得开挖区均衡下降,对开挖至岩石地基的区段及时进行岩石开挖至设计高程。

  (2)施工道路的布置。

  共布置3条主干线路,与分支道路相结合的运输方式。开挖区经扰动后液化会降低开挖与运输的效率,故分支道路视现场实际施工情况布置,每条分支线路负责每区段的开挖与运输。

  利用原设计下基坑“之”字形临时施工道路,道路纵向坡比约10%,与30m后大坝填筑道路相衔接。

  为避免与上游围堰填筑施工的干扰,在围堰右岸及下游坡面布置一条“之”字形临时施工道路。在完成覆盖层的开挖后进行上游围堰右岸段的混凝土及下游面的钢筋石笼护坡施工。

  为满足道路的运输强度要求,在左岸岸坡临时修筑一条通往上游围堰弃料场道路EL54~EL40,路宽11.0m,坡比10%。与基坑下游侧原设计的施工道路相接。基坑的开挖进展速度和道路设置的合理与否密切相关,在满足运输的强度和避开对于狭窄区域的施工干扰影响情况下尽量多布置分支道路。

  (3)测量控制。

  及时测量开挖区域的上下游边线,对坡比每开挖2m进行一次检查,主干线路的布置依据临建图纸、坝基设计开挖图进行测量放样,以保证开挖至设计面后下游侧的施工道路延伸至基坑最底部,满足后序趾板混凝土及坝前30 m区域的填筑要求。   (4)分散与集中的排水措施。

  开挖过程中落实降低基坑地下水位的排水措施,依据基坑抽水实际情况,合理布置集水坑抽水等措施,确保砂砾石开挖高强度、快速进行。在开挖区第一层开挖结束前在分区段内开挖集水井,安装水泵及时抽水。在开挖区域以外布置永久集水井,集中排水。

  (5)大漂石的处理。

  在开挖过程中的大漂石采用移动式压风机供风、手风钻钻孔,在规定的时间内进行放炮的方式进行解小。解小处理的漂石就近进行摊铺修筑道路。

  (6)装车过程的控制。

  开挖过程中剥离河床沙砾石,地下水较多及两岸坡的集雨使得整个坝基覆盖层开挖处在半干半湿状态,一经搅动就会液化,难以装车,采取车后部装干燥的开挖料及大块石,液化后的料装在干燥的开挖料里面,以装满车厢不外溢为准,保证开挖料的运输。

  3.2.2 实施过程

  (1)开挖过程中的分支道路布置和修筑。

  在开挖每层、每个区段时,地下水及岸坡的来水使得开挖中的带有粘土的覆盖层即Q3层经扰动后急剧液化,给运输带来极大的困难,经常出现陷车的现象,为满足运输车辆通行的要求,就要做好分支线路的道路的填筑,填筑的路宽采取双车道11m宽,使用新鲜的、颗粒级配良好的岩石进行临时施工道路的填筑,填筑厚度为0.5 m~1.0 m,开挖采用倒退法,每个区段设置一条临时施工道路,每个区段的临时分支道路随着开挖的过程一起挖除。主干道路共布置3条,分支道路根据实际开挖情况每个区段设置一条临时施工道路。

  (2)道路的维护和开挖装车。

  开挖料经装车、陡倾场内道路上坡运输等工序后,液化、倾撒,恶化了场内运输道路条件,及时的对道路进行维护,由于场地狭窄一旦出现堵塞现象及时进行疏导,用机械和人工配合将倾撒在路上的卵砾石清除确保车辆的畅通。为保证不倾撒或少量倾撒,对装车进行控制,液化后的开挖料采取了车后设“挡板”的方案,“挡板”利用临时分支道路的填筑料和干燥的开挖料。

  (3)排水施工。

  在趾板开挖面的上游侧设置了2座永久集水井排水,安装2台12时水泵集中排水,在每个开挖区段挖小的集水坑,利用小水泵抽水至上游侧的永久排水的集水井。做到了及时排除开挖区域的积水,开挖基本在半干半湿的状态下进行。

  4 结语

  通过系统的技术研究,该工程取得了如下成就。

  (1)成功实施坝基淤泥质深覆盖层开挖技术研究课题,为提前29天全面到达06年度汛面貌、规避遭遇超标洪水的风险创造了条件,奠定了基础。

  (2)初步展示了我局在面板堆石坝施工方面的超强实力、丰富经验、施工组织和奉献驾驭能力。实施该课题并顺利完成基坑开挖后,施工方得到了各参建方的充分肯定,并受到了建设方的表彰。

  (3)使得施工安排和资源投入更加均衡,减少了资源配置风险。

  参考文献

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