实例分析：水库大坝基础开挖施工要点

 某水库大坝坝型为面板堆石坝，最大坝高89.1m。坝基础开挖区地形和地质情况是：河谷宽96～139m，谷底高程在设计坝顶高程以下72.9～69.1m 处，河床覆盖层厚7-8m，河谷中间发育一深槽，钻探揭露最大深度14.9m，该深槽约 10～15m，基岩岩性为混合花岗岩、变粒岩为主，坝轴线处河床全、强风化带一般厚1.5～8m，弱风化带一般厚14～20m，其中左侧河谷全、强风化带厚1.5～5.5m，弱风化带厚14～18m，实际开挖至设计坝顶高程以下81.9m处，右侧河谷全、强风化带厚4～8m，弱风化带厚35～55m，实际开挖至设计坝顶高程以下88.3m处。 　　

施工过程 　　

根据上述大坝坝基情况，坝基石方属于敞开式槽型开挖，施工条件及任务较大。在主汛期来之前坝体填筑又要达到拦洪高程，工期十分紧迫。这就对开挖的施工组织提出了很高的要求，对此施工单位编制了科学合理的施工方案，组织精良的设备和熟练的施工机械操作人员。依据现场的施工条件及工期要求，开挖总体施工方案为：“先下游后上游、分条带，分块，分层”的开挖方法。 　　

施工过程如下：“先下游后上游、分条带”具体是：首先开挖下游次堆石填筑区的坝基，再开挖上游主堆石填筑区的坝基，坝基开挖施工时按每30m宽，将坝基划分为八个纵向条带，依据现场的施工条件和施工设备，每次并排进行两个条带的开挖工作。完成下游次堆石填筑基础区的开挖后，紧接着就进行次堆石的填筑施工，保证了坝基开挖对次堆石的填筑施工进度的影响减小到最低程度。次堆石填筑至拦洪高程，顺利地完成了一期的施工务。“分块，分层”施工过程如下：将整个坝基横向划分为三块，为左坝肩、右坝肩、基坑中部各一块。依据现场地质情况，覆盖层直接采用挖机和自卸汽车进行施工，因为上面同时进行了两个条带的施工，也就是能同时进行两块的开挖施工。“分层”施工表现在上下两层错开进行开挖施工，由于开挖深度在15～20m之间，采用分层，每层厚度为4～5m，后退法施工，这样上一层开挖一段距离后，施工场面足够宽阔，能够满足下层机械进行施工时，立即组织机械及人员进行下一层的基础开挖工作。通过上述的施工组织，基础开挖就形成了多条带、多块、多层同时进行，有利地推动了开挖的施工进度。覆盖层以下为弱风化岩石，坡度较为平缓。为加快施工进度，石方开挖采用爆破进行施工。根据现场岩性情况采用合理的爆破方法，爆破主要采用“两个结合”即：深孔梯段爆破和浅孔微差控制爆破相结合，周边光爆和预裂及保护层一次开挖相结合的原则，同时优化爆破参数、合理地组织机械进行施工，就能保证又好又快地进行基础开挖。爆破后石渣采用挖机装自卸汽车后，将能用于坝体的填筑料运至临时堆放区堆放，不能用于坝体的填筑料运至业主指定的弃渣场。 　　

施工控制要点 　　

此次水库坝基开挖依据设计要求和施工经验重点控制“一个基面，两个岸坡”。“一个基面”为大坝的基础建基面，“两个岸坡”为大坝基础建基面和两个岸坡相结合的部位。 　　

1施工控制要求达到的目标 　　

（1）基础面如有欠挖，水平建基面高程的开挖偏差不应大于±20cm。（2）基础面如有反坡（设计规定者除外），应处理成顺坡。（3）基础面的陡坎顶部如呈尖角，应处理成钝角或弧形状，若确不易处理，则应采取结构措施。（4）基础面上的泥土、破碎岩石和松动岩块，以及不符合质量要求的岩体，必须清除或处1000理。（5）基础面如发现新的不良地质因素，以及前期地质勘探或试验中遗留的钻孔、平洞、竖井等，均应处理到设计重新提出的质量要求的高程或深度。（6）在外界环境作用下极易风化、软化和冻裂的软弱基础面，若其上部的水工建筑物暂不施工覆盖，应按设计要求进行处理或防护。 　　

2大坝基础面开挖的施工控制 　　

覆盖层用机械清除完成后依据现场情况看，岩石坡度较缓，岩性多为弱风化的岩石。再采用挖机挖除已经很难满足施工的需要，这就要求采取合理的爆破方法，岩层较厚部位采用深孔梯段爆破，较浅部位采用浅孔微差控制爆破；再开挖快接近设计建基面时，采用保护层的开挖方法。具体为石方开挖深度在 5m以下的，采用手风钻钻孔、浅孔爆破，周边孔采用光面爆破，开挖深度大于5m的，采用潜孔钻钻孔、深孔梯段爆破的方法开挖。为了保证基础建基面岩性的完整性，在接近基础面1.2m 内采用保护层开挖的方法进行开挖。依据规范要求：水平建基面高程的开挖偏差，不应大于±20cm；还不应使水平建基面岩体产生大量爆破裂隙，以及使节理裂隙面、层面等弱面明显恶化，并损害岩体的完整性。 　　
针对此要求具体爆破控制措施如下：（1）炮孔不得穿入距水平建基面1.2m的范围；炮孔装药直径不应大于40mm；采用梯段爆破方法。（2）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。（3）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，剩余0.2m 厚的岩体应进行撬挖，然后存在的地质缺陷按照设计要求进行处理，最后将基础面清理至符合设计要求为止。 　　

3坝基和岸坡结合处开挖的施工控制 　　

在坝基和岸坡结合部位开挖时，先进行测量放线用桩线标识开挖的边线，保证准确地依照设计开挖要求进行施工，覆盖层在坝基和岸坡结合处直接采用挖机开挖至设计边线处，最后辅助人工清撬突出的、松动的岩石，使其结合处坡度和建基面符合设计要求；在接近结合部的石方开挖时采用周边孔按设计坡度、深度进行钻孔，采用预裂爆破；浅孔和保护层开挖爆破时周边孔采用光面爆破；从而保证开挖尺寸和边坡的稳定以及开挖质量；随后人工用风镐对个别突出部位进行凿除，保证坝基和岸坡接合处的开挖符合要求，然后对存在的地质缺陷处理完成后，将基础面全部清理干净，再进行下一道工序的施工。 　　

施工中的技术防范措施 　　

1施工进度措施 　　

由于详细的施工进度的安排以及进度计划控制，主要采取的是流水作业以及交叉作业的方式进行的，达到总体的施工计划的调控性能的技术控制，检查落实，同时与工资挂钩，使得各项工程施工紧密结合，人人都有任务，并将具体的步骤一一落实。合理的配置施工准备材料，对于施工机具的使用以及协调问题一一进行处理，各个施工队伍设备关系进行，并创立一个良好的施工环境，这些物资供应与行政管理负责实施。 　　

2安全施工 　　

安全施工在施工过程中，坚持“安全第一，预防为主”的方针和“管生产必须管安全”的原则，严格按安全生产保证体系执行。安全施工应注意以下几点：行夜间施工时，必须有足够的照明措施，保证机械设备操作人员的视线良好。经常检查施工机械状况，严禁机械带病作业；施工人员配备相应的劳保设施，施工区严禁无关人员进入。临边作业做好临边防护，作业人员必须戴安全帽、穿防滑鞋，同时对作业人员的个人劳动防护用品、及操作中使用的工具经常检查，遇六级以上大风时，禁止作业。 　　

3防汛抢险保障措施 　　

施工项目部根据规定的要求，工程施工期间，禁止损坏河道的防洪或者是通讯设备。对于现场的组织性控制主要是依据一定的控制性能进行的，现场设立通讯抢险小组，依据一定的控制标准进行有效的实施，及时的与业主沟通，加强日常的防洪维护工作。在施工期间，若是制定一定的应急方案，采取相应措施，直到确保工程对河道不存在影响作用。做好人员、防汛物资设备的准备工作，保证工程中采用的机械设备运转良好，时刻处于待命状态。 　　
在施工前，一定要对工程进行认真的分析，根据工程的实际情况综合考虑选择最佳的施工方法。同时在施工时，施工的管理人员一定要做好协调与安排，对施工工艺进行严格的把控，施工人员做好质量控制及关键工序的验收工作，确保工程的质量。