海南省万泉河红岭水利枢纽工程坝后电站开挖施工方案
坝后电站开挖施工方案
一、工程概况
坝后电站布置在9#～10#坝段坝后，采用坝内埋管兼坝后背管式（钢管、一机一管、立式大机组内径φ＝2.6m、立式小机组内径φ＝1.2m），厂房前缘总长59.71m，其后尾水渠接原河床。厂房装有两大一小计三台立式发电机组；大机组单机装机容量为3万千瓦；小机组装机容量为0.32万千瓦；总装机容量为6.32万千瓦。
电站厂房区设两处平台，其中EL79.5m平台，上、下游桩号为坝下0+056.75～坝下0+073.60，坝轴线桩号为0+290.50～0+245.257；EL76.0m平台，上、下游桩号为坝下0+075.35～坝下0+102.41，坝轴线桩号为0+293.0～0+247.005，与相邻岸坡形成1:0.5的坡；同时坝下0+77.05～坝下0+85.05,坝轴线桩号为0+274.8～0+256.0处设集水井，集水井开挖面的底部高程为EL72.60m，与相邻平台面衔接时形成1:0.5的坡。
二、编制依据
1、《6#～12#坝段及坝后电站厂房开挖图》（WH—4GB—ZB—03）
2、《关于调增红岭水利枢纽坝后电站装机容量的函》（红岭司函[2011]10号） 3、厂房 字 第01号（设计更改通知单）之附图：坝后电站厂区开挖平面修改图
三、施工布置
1、渣场规划
根据要求，全、强风化料运至右岸副坝4#渣场，有用石料运至副坝坝前有用料堆场。 2、出渣道路布置
开挖出渣道路为：全、强风化料装车后经9#路，过漫水桥，沿1#路、5#路至副坝4#
渣场；有用石料至副坝4#渣场后穿小垭口至副坝坝前有用料堆场。后期修建坝后临时道路出渣，道路全幅宽6m，道路中线为0+270.00，起点为坝下0+103.378，起点高程为EL77.937m，下游与现有入基坑临时道路衔接，形成1:3.5的缓坡，坝后临时道路布置详见附图。
3、供风系统 岩石钻爆周边预裂孔采用YQ-100潜孔钻机造孔，集水井岩石开挖采用CM-351钻机造孔，零星钻爆及解炮采用手风钻造孔。CM-351钻机自带空压系统，手风钻采用 3m3/min
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移动式柴油空压机供风，为此，就近布置2台40m/min电动空压机给潜孔钻供风。 4、开挖分区及施工程序
开挖拟分为两个作业区同时开展施工：EL79.5m平台开挖面为Ⅰ作业区，EL76m平台开挖面为Ⅱ作业区，其中Ⅱ作业区包含了后期集水井钻爆开挖。
作业区钻爆开挖时首先分别进行EL79.5m平台及EL76m平台约6m宽的先锋槽抽槽施工，后期施工时采用手风钻进行剥离。
5、开挖保护层
第一层 炮孔不得穿入距水平建基面1.5m的范围；炮孔装药直径不应大于40mm；应采用梯段爆破方法。
第二层 对节理裂隙不发育、较发育、发育和坚硬的岩体，炮孔不得穿入距水平建基面0.5m的范围；对节理裂隙极发育和软弱的岩体，炮孔不得穿入距水平建基面0.7m的范围。炮孔与水平建基面的夹角不应大于60°，炮孔装药直径不应大于32mm。应采用单孔起爆方法。
第三层 对节理裂隙不发育、较发育、发育和坚硬、中等坚硬的岩体，炮孔不得穿过水平建基面；对节理裂隙极发育和软弱的岩体，炮孔不得穿入距水平建基面0.2m的范围，剩余0.2m厚的岩体应进行撬挖。
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四、开挖方案
1、施工工艺流程 开挖工艺流程见图-1
石方松动爆破 石渣挖运 建基面水平钻孔验孔 测量放样 钻孔验孔 周边预裂爆破
图-1 开挖工艺流程见图
水平光爆 石渣清运 2、施工准备
首先，根据测量网点，采用全站仪进行现场测控网加密，并依据加密测控网对开挖
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部位的原始地形进行复测，将复测结果报监理人审核备案；
其次，按照施工图纸进行开挖部位的测量，标记开挖开口线、高程、坡度等施工参数，并设置明显的标识牌。
随后，专业技术人员根据现场实际地形地质条件、结合前期施工经验、确定爆破参数并绘制钻爆图，施工人员根据钻爆图放出孔位，并设置醒目标识。
3、具体措施
⑴ 开挖前，将实测地形图和开挖放样图报送监理人复核，并对设计开挖线外对施工有影响的坡面和岸坡、设计开挖线以内有不安全因素的边坡，进行处理和防护。
⑵ 测量人员根据施工图纸测放出开挖开口线，技术人员根据现场施工部位实际地形，确定爆破参数并绘制布孔图，然后由施工人员在现场按设计放出孔位，并设置醒目标识。
⑶ 孔位确定后，施工人员组织钻机就位造孔。
⑷ 造孔完毕并验孔后，由专业爆破人员装药，采用非电雷管联网、电雷管引爆、毫秒微差爆破。主爆破孔采取全耦合柱状连续装药，缓冲爆破孔采取柱状分段不耦合装药，预裂爆破采用不耦合空气间隔装药结构。
⑸ 开挖后表面因爆破震松（裂）的岩石，呈薄片状和尖角状突出的岩石，以及裂隙发育或具有水平裂隙的岩石，人工清理，如单块过大，采用单孔小炮或火雷管爆破。
⑹ 爆破石渣采用1.2m3～1.6m3挖掘机装车，15～20t自卸车运输至渣场。
五、钻爆工艺说明
1、初拟钻爆参数
根据前期坝基开挖爆破参数，结合坝基岩性、岩状及坝基开挖图，拟定钻爆参数见表-1。施工过程中，有关人员要深入钻爆现场，掌握第一手资料，根据钻爆开挖效果，及时修改钻爆参数。
表-1 初拟钻爆参数表
项目 预裂爆破 边坡缓冲爆破 边坡梯段爆破 孔径(mm) 80～90 80～90 105 孔深 (m) 钻孔倾角 孔距(m) 0.8～1.0 1.5 3.0～3.5 1.2～1.5 2.0～2.5 排距 (m) 单耗药量(kg/m3) 280～320g/m 0.45 0.45～0.7 排距为距预裂面的距离 超深1. 0m 备注 坡面斜长 平行坡面 坡面斜长 平行坡面 5～6 73°18′ 第7页 共8页
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2、预裂爆破
预裂爆破施工程序为：测量布孔→技术交底→钻机就位调整→钻孔→验孔检查→装药联网→警戒爆破。其工艺说明如下：
⑴ 钻孔：按设计开口线在现场放样，标定孔位、孔距，并进行技术交底。采用YQ-100潜孔钻造孔，钻机就位后用罗盘检查钻孔倾角和孔向，钻孔过程中尤其是钻进1m左右应及时调校钻孔偏差，确保钻孔位于设计轮廓面内。
⑵ 装药爆破
钻孔验收合格后，选用φ32mm乳化炸药，装药不耦合系数为2.81。用导爆索、竹片将药卷绑扎成串再装入预裂孔内。两端各留一个空孔不装药，用作预裂导向。
预裂爆破起爆网路采用非电导爆系统、导爆索传爆、电力起爆方式与紧临边坡的梯段爆破同次分段起爆，预裂孔先于梯段爆破孔起爆时差不少于100ms。
3、梯段爆破
⑴ 钻孔：梯段爆破应适当控制爆破规模，钻孔直径控制在90～114mm。预裂孔前排的缓冲爆破孔用YQ-100型钻机造孔，钻孔直径、倾角、孔向同于预裂孔，不超深。缓冲爆破孔施工要点是控制钻孔倾角不穿入预裂面。
其余各排主爆孔用CM-351钻机和YQ-100型钻机钻孔，孔径φ114mm。孔底位于开挖平台的炮孔不超深，其余炮孔超深1.0m。钻孔倾角按73.3°控制，如坡度较缓,则在缓冲爆破孔和相邻主爆孔之间插补一排浅孔，使炸药比较均匀地分布于爆块内，减少大块率。
⑵ 装药、联网、爆破
钻孔完毕并验收合格后，按爆破设计复核各炮孔装药量，缓冲爆破孔药量适当降低，按正常装药量的2/3考虑，人工装药，采用φ70乳化炸药间隔不耦合装药结构。底部适当加强，其余药量均布孔内，堵塞长度1.5m～2.0m。
主爆破孔采用连续耦合装药结构，人工装药，装药时须将孔内炸药捣实，以保证装药密度和爆破效果。
梯段与预裂同次分段起爆，滞后预裂爆破时差不小于100ms。 梯段爆破钻孔布置如图-2所示，起爆方案见图-3。
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海南省万泉河红岭水利枢纽工程坝后电站开挖施工方案 图-2 坝后电站中部梯段爆破钻孔平面图 注： 图中1、2…为起爆顺序 图-3 坝后电站周边预裂、梯段爆破起爆方案图 第7页 共8页
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