高陡地形拱坝坝肩窑洞式开挖设计与施工
某大型水电站双曲拱坝坝肩坝基开挖专项施工方案

XXX水电站大坝及引水发电系统建筑安装工程大坝开挖专项施工方案合同编号:XXX-2017-007批准:校核:编制:中国水利水电第XXX工程局有限公司XXX水电站项目经理部20XX年X月X日XXX水电站大坝及引水发电系统建筑安装工程大坝开挖专项施工方案一、概述XX水电站位于XX省XX市境内,系XX干流(XX干流湖北段)水电规划三级中的第二个梯级,上游为XX水电站,下游为XX水电站。
XXX水电站距XX市XX乡集镇约10km,XX乡距XX市 88km,距重庆黔江区 108km。
枢纽工程由碾压混凝土拱坝、坝身泄洪系统、右岸引水系统及地面厂房组成。
大坝坝顶高程468.00m,最大坝高69.5m,开发任务以发电为主。
1、大坝开挖及支护施工项目⑴大坝坝肩、基坑土石方开挖及支护;⑵消能设施土石方开挖;⑶灌浆平洞开挖;⑷左岸交通支洞开挖;⑸左岸挂壁路开挖。
2 、大坝开挖及支护主要工程量见下表:大坝开挖及支护主要工程量3、地形、地貌和水文地质条件XXX坝址位于峡口塘峡谷出口段,接长顺电站库区尾水。
坝址区为峡谷中低山区,坝址处谷底高程 398~403m,河床宽 15 米左右。
设计坝顶高程 468m 时河谷宽 40 米左右。
两岸峰顶高程 600~950m,相对高差 200~550m。
右岸山体呈带状,山顶平坦,走向 NE向,与区域构造线一致;左岸山体宽厚,山顶较平坦,边坡呈陡、缓相间阶梯状。
河谷两岸呈不对称“U”型,左岸陡,右岸呈陡、缓阶梯状。
拱坝坝线处基本上为对称的“U”型峡谷,河流流向 NW286°。
左岸为陡坡,近似直立,右岸较左岸略缓,下陡上缓。
枯水期水面宽 24m,正常蓄水位时河谷宽45m 左右。
一般时期水深 3.5m 左右,砂卵石层厚 1.5m 左右。
两岸基岩裸露,在高程 450m 以下为寒武系上统毛田组灰色中--厚层状结晶白云岩;在高程 450m 以上为奥陶系下统南津关组深灰色中--厚层状灰质白云岩。
复杂地质条件下高陡边坡预裂开挖施工控制技术

复杂地质条件下高陡边坡预裂开挖施工控制技术摘要:锦屏一级水电站是在建世界第一高拱坝,其高陡边坡开挖方法和开挖质量控制也属世界性难题。
在左岸坝肩边坡开挖中采用优化爆破设计、分级预裂、改进钻架设施、精确定位、超欠挖平衡等控制方法,取得了很好的效果,被评为锦屏水电站A级样板工程。
本文主要回顾了我局在锦屏一级水电站大坝左岸工程边坡开挖的关键工序--预裂开挖质量控制方法。
关键词:锦屏一级水电站;大坝左岸边坡;预裂孔钻孔;预裂爆破;预裂面开挖中图分类号:TM622 文献标识码:A 文章编号:1 前言锦屏一级水电站左岸复杂的地质条件给边坡开挖带来了前所未有的难度和挑战,其地质条件之差、工程复杂程度之高为国内外水电工程所罕见。
锦屏左岸边坡岩体受地质构造作用影响强烈,岩体内断层、层间挤压错动带、节理裂隙发育,左坝肩及抗力体范围内发育有f5、f8、f42-9断层及煌斑岩脉,深部裂缝。
如何保证复杂地质条件下高陡边坡开挖成型质量,是工程面临的最大难题之一。
通过采用针对性爆破设计、分级预裂、改进钻架设施、精确定位、超欠挖平衡等一系列控制方法,并将预裂开挖施工工艺和施工过程控制形成程序,标准化指导现场施工,通过以上技术管理措施的运用,得到了优质的复杂地质条件下的边坡。
2 工程概况锦屏一级水电站拱坝坝高305m,为世界第一高拱坝,坝址区为典型的深切河谷,左岸坝肩自然边坡坡高超过1000m,开挖后坝肩从2120m高程,至1580m 高程,形成540m的高边坡,开挖方量达550万m³。
左岸开挖边坡主要为大理岩,断层、裂缝发育,地质条件复杂,是目前水电工程开挖高度最高、开挖规模最大、稳定条件最差的边坡工程之一。
左岸边坡开挖平面布置图左岸边坡剖面图图1锦屏一级水电站左岸边坡开挖设计图2.1 地质条件锦屏一级水电站左岸边坡开挖区域山体雄厚,基岩裸露,多为反向坡面,且地形完整性较差呈山梁与浅沟相同的微地貌特征。
左岸边坡中上部由砂板岩组成,中下部由大理岩组成,以厚层~块状结构为主,局部镶嵌结构,边坡岩体内发育有f2、f5、f8、f13、f14等断层和绿片岩及煌斑岩等软岩,以及左岸深部拉裂松弛岩体等不良地质构造岩体。
高陡坡(边坡)开挖施工安全专项方案

高陡坡(边坡)开挖施工安全专项方案1、覆盖层开挖1.1在覆盖层施工前应按照设计要求清理完边坡的风化岩块、堆积物、残积物和滑坡体,并在适当位置修筑拦渣坎,保证下部施工安全。
1.2在覆盖层开挖前按设计要求完成截水、排水沟的施工,验证排水效果,防止地表水和地下水对施工的影响。
1.3覆盖层开挖应按设计边坡坡比自上而下分层进行,坡面按设计要求做成一定的坡势,以利排水。
1.4坡面随开挖下降及时进行清坡,按设计要求或根据现场实际情况采取适当的措施加以支护,保证施工安全。
支护主要采取锚固、护面和支档几种形式。
1.5作好汛期防水、边坡保护措施,防止边坡坍塌造成事故。
1.6对于边坡易风化崩解的土层,若开挖面不能及时支护时,应预留保护层,在有条件支护时,再进行保护层开挖。
1.7需人工开挖的坡面覆盖层,应在开挖范围内,按照每人控制2.5m的水平距离,作业人员系安全带,从高处分条带向下逐层依次清理,相邻5人之间最大高差不得大于1.5m,所有人员之间最大高差不得大于3m,对于块体较大、人工无法撬动的孤石,宜爆破后清除。
1.8在覆盖层开挖过程中,如出现裂缝或滑移迹象,应立即暂停停工并将施工人员及设备撤至安全区域,在查清原因、采取可靠的安全措施后方可恢复施工。
2、边坡石方开挖2.1边坡石方开挖采取自上而下的开挖方式,同时应作好边坡开口线上下一定范围内的锁口和锚固工作。
对于需要支护的边坡,采用边开挖边支护的方法,永久支护中的系统锚杆和喷混凝土与开挖工作面的高差不大于一个梯段高度,永久支护中的预应力锚索与开挖工作面的高差不大于两个梯段高度。
2.2边坡开挖时,不得采用对坡面产生破坏的爆破方法,可在坡面3-5米以内预留保护层;也可行进行坡面预裂爆破再进行主体石方开挖爆破,一般采用梯段加预裂爆破一次开挖。
严格控制一次最大单药量,质点振动速度必须满足设计要求。
2.3对于边坡易风化破碎或不稳定的岩体,应先做好施工安全防护,边开挖边支护。
在有断层和列隙发育等地质缺陷的部位,应在支护作业完成后才能进行下一层的开挖。
高拱坝拱肩槽开挖施工技术

高拱坝拱肩槽开挖施工技术摘要:本文以大岗山水电站为例,针对开挖时建基面上陡下缓,高差大,地质条件复杂,强度高,爆破质点振动速度要求严,长缓坡开挖难度大,质量要求高等特点,对此类高拱坝拱肩槽开挖施工过程中的一些技术措施进行了总结。
关键词:坝肩拱肩槽开挖爆破中图分类号:tb41文献标识码: a 文章编号:1 概述1.1工程概况大岗山水电站坝址位于四川省大渡河中游雅安市石棉县挖角乡境内;电站枢纽主要由拦河混凝土双曲拱坝(坝后水垫塘和二道坝)、泄洪消能建筑物、引水发电建筑物等组成,大岗山水电站坝址区河谷狭窄,河谷呈“v”形,两岸谷坡陡峻,混凝土双曲拱坝坝高210m,电站装机容量2600mw(4650mw),保证出力636mw,年发电量114.30亿kw.h。
1.2工程地质大岗山水电站坝址区河谷呈“v”形峡谷,两岸山体雄厚,谷坡陡峻,基岩裸露,自然坡度一般40°~65°。
拱肩槽岩体:925m~950m高程坝基,建基面及建基面以里岩体以ⅱ类微新的黑云二长花岗岩为主,ⅲ1类镶嵌结构的微新花岗岩局部分布于建基面下游部位下部,弱风化花岗岩局部分布于建基面下游部位上部。
950m~1050m高程坝基,该段建基面及建基面以里岩体以微新的黑云二长花岗岩为主,下游侧上、下局部为弱风化下段岩体。
ⅱ类微新岩体分布于中、下部,ⅲ1类弱风化下段无卸荷的花岗岩在下游侧局部分布。
1050m~1135m高程坝基,该段建基面及建基面以里岩体以微新—弱风化下段的黑云二长花岗岩为主。
ⅱ类微新岩体分布于中、下部,ⅲ2类弱风化下段、弱卸荷花岗岩分布于上部坝基。
2 拱肩槽开挖特性(1)结构形状复杂。
拱肩槽建基面自上而下由陡变缓,未设置马道,为一坡到底结构,顶部1135m高程宽度为14.5m,底部940m 高程宽度为54 m,建基面呈斜坡扭面状。
(2)开挖高差大。
拱肩槽最大开挖高度达195m。
(3)地质条件复杂,开挖强度高。
该项目土石方开挖总量为393万m3,开挖时间20个月,最高月强度为20万m³。
天花板拱坝左岸坝肩窑洞式开挖设计及研究

fy rC iaB in nier gC roao , e ig10 2 , hn) H d hn e ig g ei op rtn B in 0 0 4 C ia o j E n n i j
Ab t a t T e r c si h e b t n f a h a ln Ar h D m r oo t . n t e u sr a s e o h b t n . h s r c : h o k n t e lf a u me to n u t c a a e d lmi I h p t m i ft e a u me t t e t Ti a e e d
as i c l Af r a u me te c v t n a a y i,t e c v — y e x a ai n i a o td f rt e lf a u me t T e p a t e lo df ut t b t n x a a o n l ss h a e tp d e c v t s d p e o e b t n . h rc i i . e i o h t e s o s t a h x a ai n h v d a tg s o mal r e c v t n r n e ,lwe l p eg t e s e c v t n a d s p ot h w h t t e e c v t a e a v n a e f s l x a ai a g s o r so e h ih ,l s x a ai n u p r o e o o , p t ci g e oo ia n i n n f lp n mp o i g so e s b l y o r e t c l gc le vr me t o ea d i r v n lp t i t . n o os a i Ke o d : o o r p i n e l gc c n i o ; e t b t n ; a e tp d e c v t n T a h a a d o o r t t n y W r s tp g a hc a d g o o i o d t n lf a u me t c v - y e x a ai ; i n u b n Hy r p we a i i o S o
大河水库工程右坝肩拱肩槽窑洞式开挖

文章编号:1006—2610(2018)04—0052—05
大河水库工程右坝肩拱肩槽窑洞式开挖
李 成ꎬ梅亚斌ꎬ周达康ꎬ侯 迪ꎬ丁访涛
( 贵州省水利水电勘测设计研究院ꎬ贵阳 550002)
摘 要:大河水库工程右坝肩按原设计施工方案采用明挖方式ꎬ则坝顶以上开挖区上游侧开口线将达 980. 00 m 高 程ꎬ坝顶以上因是顺向坡开挖将形成 80 m 的高边坡ꎬ工期长、成本高ꎮ 根据大河水库右坝肩地质条件及坝体体形 特点分析ꎬ选用窑洞式开挖方式、并对由此引起的边坡稳定问题进行处理的施工方案ꎬ比原明挖方案节约投资、缩 短工期ꎻ同时窑洞式开挖采用预裂爆破技术ꎬ控制爆破最大单响药量ꎬ有效地解决了爆破震动对附近建筑物、岩体 稳定带来的不利影响ꎮ 关键词:拱肩槽ꎻ窑洞式开挖ꎻ预裂爆破ꎻ大河水库工程 中图分类号:TV52 文献标志码:A DOI:10. 3969 / j. issn. 1006-2610. 2018. 04. 013
Cave-type Excavation of Arch Abutment Trough of Right Abutmentꎬ Dahe Reservoir Project
LI Chengꎬ MEI Yabinꎬ ZHOU Dakangꎬ HOU Diꎬ DING Fangtao
(Guizhou Survey and Design Institute for Water Resources and Hydropowerꎬ Guiyang 550002ꎬ China)
可以成为拱坝基础处理和坝肩边坡稳定的要求与拱 坝坝体体形和地形地质条件的巧妙结合产物ꎬ有利 于拱坝整体建设的完美和顺利[1] ꎮ
Abstract:According to the original design of the construction schemeꎬ the right abutment of Dahe Reservoir Project should be excavated in an open way. This excavation method results in the excavation line at upstream side of the excavation area above the dam crest up to EL. 980. 00 m. Thereforeꎬ a 80 m-high slope is formed because of the dip slope excavation above the dam crest. Its construction period is long and cost is high. The cave-type excavation is selected and construction scheme for support of slopes resulted from the excavation way is proposed in accordance with analysis on the geological conditions of the right abutment and the dam outline characteristics of Dahe Reservoir Project. The newly proposed schemeꎬ compared with the original design schemeꎬ allows investment to decrease and construction period to shorten. Meanwhileꎬ the pre-splitting blasting technology is applied in the cave-type excavationꎬ the maximum explosive load ̄ ing quantity of the single blasting is controlled and unfavorable impacts caused by the blasting vibration on near structures and rock stabil ̄ ity are effectively minimized. Key words:arch-abutment troughꎻ cave-type excavationꎻ pre-splitting blastingꎻ Dahe reservoir project
高拱坝坝肩陡峻边坡开挖施工方法与实践——以锦屏一级水电站施工为例

难点之二 。
()4 4 f 断层高 陡边坡高 临空面 ( 4 1 高10~2 0m) 4 开挖采用3 条溜渣井出渣方案解决断层开挖 与大坝混凝土浇筑 的干扰问
题。
33 开 挖 流 程 .
() 3 开挖质量控制标准高。拱端建基面有结构配筋要求及 预埋件部位欠挖为0 超挖不超过1 m, , 5c 平整度控制在1 m 5e 之
() 4分块分序钻爆开挖 , 采取先外后 内的顺序 , 便于爆破渣
料, 翻渣进入基坑 , 减少 自卸车的倒运量 。
32 - 施 工 方 法
根据不同部位 的特点和技术要求 ,针对开挖施工的难点 , 采用不 同的施工方法。
右岸坝肩开挖施工具有以下特点 : () 1开挖高差大 , 坡度陡峻。坝肩槽最大开挖高度达3 5m 0 ( 8 8 高程 )为世界之 最 ; 中右岸 180m高 程 以 1 5~15 0n 8 l , 其 1
切V 形峡谷 , 岸坡陡峻 。右岸坝基岩体为微风化 、 弱卸荷岩体 , 其岩性 主要 为大理岩 , 偶夹少量绿片岩透镜体 。 地勘资料表 明 , 河 床部位特别是两岸坡脚部位应力集 中程度高 , 坝基开挖 时局
部高地应力 的释放 和调 整可能引起坝基岩体 的卸荷 回弹松弛
破坏。
2 施 工 特点 和 难 点
3 施 工 方 案
31 施 工 原 则 .
转等 因素进行规划 。1 8 1 1 高程单个开挖 区开挖量控 5 0 8 7 m
制在20 r . l 万r3 左右 ( 按一次爆破方量) 1 8 高程 。1 0m~1 0m 7 5 单 个开挖 区开挖量 控制在05~O8 m 左右 ( 一次 爆破方 . . 万 , 按
关于高拱坝施工难点及施工技术的分析

关于高拱坝施工难点及施工技术的分析Analysis on The Difficulties and Construction Technology of High Arch Dam Construction ■ 厉旭龙1胡二伟2■ Li Xulong Hu Erwei[摘 要] 笔者从高拱坝施工的独特性入手阐析了相关施工技术中存在的难题,针对这些难题总结出温控防裂的处理方案。
[关键词]技术难点高拱坝温控防裂[Abstract] From the uniqueness of high arch damconstruction, the author analyzes the problems thatexist in the related construction technology, and then puts forward some tempera- ture control and crack prevention measures for these challen- ges.[Keywords]technical difficulties, high arch dam, temperat ure control and crack prevention建设高拱坝时需要满足一定的条件,尤其在坝址的选择上应当注意选那些地形地质状况良好的、河谷狭窄且对称的,在坝肩坝基强度足够且完好的坝址可以建筑高拱坝。
高拱坝有许多突出的有点,如超强抗震能力、负载容量大、坝身泄量大能较好的配合其他施工工程、基本无干扰、节省坝体混凝土等。
高拱坝竞争日益激烈,特别是这几年高拱坝领域的突破性技术使之成为水利枢纽的代表。
一、 高拱坝施工特点及难点(1) 高拱坝附近的山坡陡度过大,难以施工且在开挖土石方面存在很大困难;通常高拱坝位于高地应力地区,被挖除出来的基岩会出现明显的变形;高拱坝选址标准高,在地质状态繁杂地段处置困难。
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D0 I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 6 —3 9 5 l _ 2 0 1 3 . 0 4 —0 1 3
0 引 言
近 年来 , 随 着水 电工程 设 计 施 工技 术 的蓬勃 发
天 花板 工 程 坝址 河 谷 为典 型 的峡 谷 河段 , 两 岸
窑洞 作 为地 下 建 筑物 的一 种 , 是 在 陡坡 面 以 实
际应用 尺寸 全 断面 开挖 , 成 一端 开 口的一 段 洞 室形
左岸 岩性 为东龙 潭组 中厚 ~厚 层富 藻粉 晶 白云 岩, 厚层 状结 构 , 弱 ~微 风化 , 层 理 不发育 , 层理 产状 NE 5 5 。 ~6 0 。 S E 1 6 。 , 岩质 较 坚硬 , 单 轴 饱 和抗 压 强 度( R c ) 4 O ~6 0 MP a , 为 中硬 岩 , 大 部 分岩 体 完整 或 较完 整 。受结 构 面切 割 及 影 响 , 不 同 高程 坝 基岩 体 存在 差异 , 经 综合 分 析 判 定 : 高程 1 0 7 7 ~1 0 2 1 m、
1 0 l 7 ~9 9 3 m 主 要 为 Ⅱ类 岩体 ; 1 0 2 1 ~1 0 0 7 mⅡ
地 下建 筑物 。拱 坝一 般建 设在 河谷 狭窄 、 边坡 陡 峻 、 地 质条 件较 好 的坝址 区 , 在岩体 的 强度 、 构造 等满 足 要 求 的条件 下 , 具 有 窑 洞式 开挖 的条 件 。所 谓 拱 坝
第2 9卷 第 4期
云南水力发 电
YU NNAN W ATER P OW ER
高 陡地 形 拱 坝 坝 肩 窑 洞 式 开挖 设计 与 施 工
冯海青 , 李贺林
( 1 . 中 国 水 电 建 设 集 团 国 际工 程 有 限公 司 , 北京 1 0 0 0 2 4  ̄ 2 . 中 国 水 电顾 问集 团北 京 勘 测 设 计 研 究 院 , 北京 1 0 0 0 2 4 )
崖 峭壁 , 河 谷 整 体 断 面 为“ V” 字形 , 基本对称 , 河 床 高程 为 9 8 9  ̄9 9 1 m, 河 床宽为 3 0 ~4 0 m。水 库 正
常 蓄水位 1 0 7 1 m 处河谷 宽 度 1 1 0 m, 河谷 宽高 比约
为 1 . 3 4 。
围, 降低工程边坡安全风险, 节省开挖工程量约 7 O , 节省直接投资约 6 8 0 ×1 0 元, 缩短工期 , 具有较好 的综合经济和社会效益 。
关键词 : 拱坝 ; 坝肩 ; 地形地质 ; 窑洞式开挖 中图分类号 :T V5 4 2 ; T G3 9 2 文献标识码 :B 文章编号 : 1 0 O 6 —3 9 5 1 ( 2 0 1 3 ) O 4 —0 0 4 9 一O 3
地形 十分 陡峻 , 岸坡平 均坡 度在 6 0 。 ~8 O 。 , 局 部 为悬
展 和工 程安 全 、 环保 意识 的提 高 , 设 计 理 念 的进 步 , 在 高 陡地形 边坡 开挖施 工 中如何 尽 量减少 边坡 开挖
成 为水 电工 程设 计 的必须 要思 考 和面对 的 问题 。
窑 洞式 开挖 , 是 指在拱 坝 坝肩 、 坝顶 高程位 置 的高 陡 边 坡 上预先设 置施 工 洞 , 再 利 用施 工 洞 按 坝 肩 体 型
轮 廓从 施工 洞 内 向下 分层 开挖 形成 拱坝 坝基 面 的开 挖 型式 。该 种 开挖 型式 主要开 挖坝 体轮廓 范 围 内的 岩体 , 开挖 范 围相对 较小 , 从 而减少 了支 护工 作量 和 施 工难 度 、 减 少 了边坡 开挖 范 围和 高度 , 同 时施 工洞 也可 作为 交 通 洞 永 久 保 留 , 不 会 造 成 工 程 的浪 费 。 对 于拱 坝 坝型 , 该开挖 型 式对 坝肩稳 定也 较 为有利 。 目前 , 已竣 工 的 1 0 0 m 级 以上高 拱 坝 坝 肩 采 用
ห้องสมุดไป่ตู้窑洞 式开挖 方式 的水 电工程有 招徕 河水 电站 和天 花
类岩体 占 8 8 , Ⅲ1 类岩体 占 1 2 ; 9 9 3 ~9 7 9 m 高
程 Ⅱ类 岩体 占 6 7 , Ⅲ 类岩 体 占 3 3 。 右岸 岩性 为东 龙潭 组 中厚 ~厚 层 富藻粉 晶 白云
岩, 厚层 状结 构 , 强~弱 风化 , 层理 不发 育 , 层 理产状 NE 2 5 。 ~3 O 。 S E Z1 1 。 ~1 5 。 , 为 中硬 岩 , 岩质 较 坚 硬 。
右 岸边坡 受 断层 f f 及 f z 切割 , 以及 NW 向长 大 裂隙、 倾 向下 游 的 中缓 倾 角裂 隙 发 育且 有 地 形 冲 沟
的共 同影 响 , 右岸 岩体稳 定 性差 。受 断层 f 及其 它
板 水 电站 , 其中, 招徕 河水 电站 碾压 混凝 土双 曲拱 坝 坝顶 高程 为 3 0 5 . 5 m, 最 大坝 高 1 0 5 m, 坝顶 宽 6 m, 坝底 宽 1 8 . 5 m, 厚 高 比为 0 . 1 7 。天 花板 水 电站碾 压 混 凝土双 曲拱坝坝顶高程 为 1 0 7 6 . 8 m, 最 大坝高 1 0 7 m, 坝顶宽 6 m, 坝 底宽 2 2 . 6 4 m, 厚高 比为0 . 2 1 2 。
摘
要 :天花板水 电站碾压混凝土双 曲拱坝左坝肩 , 经地质条件分析 , 根据枢纽布置 、 坝体 体形的特点 , 采用 窑洞式开挖设计与施
工方法 , 拦 河坝 于 2 0 1 0年 1 O月浇筑至坝顶 , 同年 1 O月底大坝 开始下 闸蓄水 , 2 0 1 1年初电站已并 网发 电。两岸坝基监测数据均处 于正常范围 , 坝肩边坡保 持稳定状态 , 运行情况 良好 。采用窑洞式开挖与开槽 明挖相 比较 , 可减 小拱坝坝 肩边坡 的开挖高度和 范