1FCD72060FCD水利水電工程初步設(shè)計(jì)階段土石方開挖及邊坡處理設(shè)計(jì)大綱范本水利水電勘測設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化信息網(wǎng)1998年6月2工程初步設(shè)計(jì)階段土石方開挖及邊坡處理設(shè)計(jì)大綱3目次1引言42設(shè)計(jì)依據(jù)文件和規(guī)范43基本資料44設(shè)計(jì)原則65土方開挖76石方開挖97土石方平衡118邊坡處理設(shè)計(jì)129設(shè)計(jì)成果1241引言工程位于，是以為主，、等綜合利用的水利水電樞紐工。正常蓄水位M，最大壩高M(jìn)?？値烊?08M3，電站總裝機(jī)容量MW，保證出力MW，年發(fā)電量104KWH。灌溉面積104KM2。改善航道KM，通航T級船隊(duì)舶。本工程可行性研究報(bào)告于年月審查通過，選定壩址為。主要工程量土方開挖104M3，石方開挖104M3，混凝土澆筑104M3。工程總投資億元。2設(shè)計(jì)依據(jù)文件和規(guī)范21有關(guān)本工程的主要文件1可行性研究報(bào)告；2可行性研究報(bào)告審批文件；3專題研究報(bào)告和審批文件；22主要設(shè)計(jì)規(guī)范1DL502193水利水電工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制規(guī)程；2SDJ1278水利水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)試行及補(bǔ)充SDJ21787規(guī)定；3SDJ33889水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范試行；4SL4794水工建筑物巖石基礎(chǔ)開挖工程施工技術(shù)規(guī)范；588水規(guī)設(shè)字第8號文水利水電工程設(shè)計(jì)工程量計(jì)算規(guī)定試行；6GB1334992大爆破安全規(guī)程。3基本資料31氣象、水文資料311多年平均氣溫，見表1表1多年平均氣溫表單位月份123456789101112全年多年平均氣溫歷年最高氣溫年月日歷年最低氣溫年月日312多年平均降雨量、雨日統(tǒng)計(jì)，見表25表2多年平均降雨量、雨日統(tǒng)計(jì)表月份123456789101112全年多年平均降雨量，MM10MM的降雨日數(shù)，D年最大降雨量MM年；年最小降雨量MM年。313施工區(qū)內(nèi)河流包括主河道、支流、河溝，也可分別列表洪水成果1全年洪水成果，見表3。表3各頻率洪水流量及洪水位表頻率，12102033350流量，M3/S111111水位，M1111112枯水時(shí)段洪水成果，見表4。表4枯水時(shí)段各頻率洪水流量及洪水位表頻率，時(shí)段50333201052Q，M3/S月日月日H，MQ，M3/S月日月日H，MQ，M3/S月日月日H，M314冰情北方地區(qū)施工區(qū)河流開始流冰時(shí)間；封凍至解凍時(shí)間至；冰塊尺寸M；冰層厚度M。315施工期平均最大風(fēng)速M(fèi)/S，風(fēng)向。32地形、地質(zhì)資料321地形圖1/10001/2000322地質(zhì)資料1地質(zhì)縱、橫剖面圖；62巖、土的主要物理力學(xué)指標(biāo)，見表5、表6。3地下水位M，滲透系數(shù)；4地質(zhì)報(bào)告或文字說明資料。表5土的主要物理力學(xué)指標(biāo)開挖邊坡土的名稱級別地區(qū)含水量濕容重KN/M3干容重KN/M3質(zhì)量密度KG/M3內(nèi)摩擦角凝聚力MPA永久臨時(shí)表6巖石主要物理力學(xué)指標(biāo)開挖邊坡巖石名稱級別地區(qū)干容重KN/M3濕容重KN/M3質(zhì)量密度KG/M3干抗壓強(qiáng)度MPA濕抗壓強(qiáng)度MPA永久臨時(shí)33工程特性樞紐、建筑物的平面布置圖、剖面圖、分部位工程量、對開挖的技術(shù)要求。34施工條件導(dǎo)流方案、施工進(jìn)度、施工總布置、有關(guān)部門對施工的要求等有關(guān)資料。35有關(guān)各種施工機(jī)械設(shè)備的特性和生產(chǎn)能力，工程概算定額等。4設(shè)計(jì)原則1在滿足施工總進(jìn)度要求的前提下，施工期短，能保證工程質(zhì)量和施工安全，施工成本低，整體效益好。2先后作業(yè)之間，開挖與其它土建工程、安裝工程之間、各道工序之間協(xié)調(diào)均衡，干擾少。3施工技術(shù)先進(jìn)、可靠，有利于巖體的完整和邊坡穩(wěn)定。4施工強(qiáng)度和施工設(shè)備、材料、勞動(dòng)力等資源需求較均衡。5土方開挖51土方開挖的特點(diǎn)和技術(shù)要求52土方開挖施工方法根據(jù)土方開挖的特點(diǎn)、技術(shù)要求、棄土場位置、道路布置等，擬定開挖方案進(jìn)行比較，選定最優(yōu)施工方案。提示簡述本工程的土方開挖特點(diǎn)、工程量、分布部位、工期要求、開挖深度、邊坡高度、開挖分層、馬道高程以及水文、氣象、地質(zhì)條件的影響。工程對開挖的技術(shù)要求，如規(guī)格尺寸、基礎(chǔ)保護(hù)和邊坡的穩(wěn)定等。753土方開挖分層厚度主要根據(jù)開挖機(jī)械和出碴道路決定土方開挖分層厚度。54施工進(jìn)度應(yīng)滿足工程施工總進(jìn)度的要求。施工強(qiáng)度應(yīng)盡量均衡。55土方開挖機(jī)械設(shè)備選擇與配套6石方開挖61石方開挖的施工特性、設(shè)計(jì)內(nèi)容和技術(shù)要求62石方開挖程序石方開挖程序的擬定可參照以下框圖提示擬定方案時(shí)，應(yīng)遵循設(shè)計(jì)原則自上而下進(jìn)行。一般可采取如下幾種方案1采用正鏟挖掘機(jī)、配以裝載機(jī)和堆土機(jī)、自卸汽車運(yùn)輸聯(lián)合作業(yè)。此種方法生產(chǎn)效率高，能適應(yīng)不同的施工條件，且設(shè)備都是通用機(jī)械，利用率高，因此得到廣泛采用。2采用鏟運(yùn)機(jī)開挖。此方法適用于地形平緩、挖深小于5M、運(yùn)距不超過800M的場合，其優(yōu)點(diǎn)是挖運(yùn)作業(yè)一次完成，工序簡單，施工機(jī)械單一。3采用拉鏟挖掘開挖。此法適合大型河渠開挖，其特點(diǎn)是可以開挖水下部分土方。4在大中型水利工程中，很多渠系工程的土方開挖，可采用專用機(jī)械，如多斗挖溝機(jī)、犁鏵式開渠機(jī)等，以提高生產(chǎn)效率。5特殊開挖方法，如遇到淤泥、流沙、膨脹土、凍土層等，需專門研究開挖方法和技術(shù)措施。提示對于14M3斗容的挖掘機(jī)分層厚度一般為415M。提示開挖方案確定后，基本就選定了主要設(shè)備的類型。其主要工作是計(jì)算挖、裝、運(yùn)等各工序的配套設(shè)備型號和數(shù)量。選擇原則是滿足施工強(qiáng)度的要求和最大發(fā)揮設(shè)備的效率。提出所需設(shè)備的數(shù)量、規(guī)格和型號、材料數(shù)量，編制材料、設(shè)備、人員的供應(yīng)計(jì)劃。具體計(jì)算方法和資料，可參考水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)手冊第二卷有關(guān)內(nèi)容。提示簡述石方開挖的施工特性工程量和分布部位，施工強(qiáng)度，開挖最大深度和邊坡高度，水文、氣象、地質(zhì)條件對開挖的影響，施工總進(jìn)度要求，工程對開挖的技術(shù)要求，如建基面的保護(hù)、開挖邊坡的穩(wěn)定性、基坑輪廓尺寸及基礎(chǔ)處理要求提出施工設(shè)備、材料供應(yīng)計(jì)劃。從工程施工整體角度安排施工程序按開挖項(xiàng)目安排細(xì)部開挖程序擬定開挖方式布設(shè)工作面863石方開挖方式根據(jù)本工程石方開挖的特性、分層厚度和以上設(shè)計(jì)原則，選用開挖方式。64石方開挖分層厚度65鉆爆設(shè)計(jì)651設(shè)計(jì)要求提示安排開挖程序的原則1根據(jù)地形條件、樞紐建筑物的布置、導(dǎo)流方式和施工條件等情況合理安排。2按照施工導(dǎo)流、截流、攔洪渡汛、蓄水發(fā)電、施工期通航等項(xiàng)工程進(jìn)度要求，分期、分階段安排，并注意施工開挖的連續(xù)性和后續(xù)工程的要求。3受洪水威脅和與導(dǎo)、截流有關(guān)部位，應(yīng)優(yōu)先安排；受氣候條件影響的工程部位，應(yīng)避開對施工不利氣候的季節(jié)。4對不良地質(zhì)的地段或不穩(wěn)定巖體的岸邊坡的開挖，要合理安排其施工程序，以保障施工安全。一般石方開挖程序的適用條件1開挖施工應(yīng)遵循自上而下分層進(jìn)行，岸坡灘地基礎(chǔ)開挖應(yīng)在截流前完成水上部分開挖，截流后開挖水下基礎(chǔ)。尤其適用于場地窄小、開挖量大且集中的工程。2自下而上開挖先挖下部后挖上部，僅適用于施工場地較大、岸邊坡較緩或局部關(guān)鍵部位巖石基礎(chǔ)、并有可靠安全技術(shù)措施的工程部位。3上下結(jié)合開挖岸坡與基坑或邊坡與底板上下結(jié)合開挖，適合于有寬闊的施工場地、可以避開施工干擾、并有可靠的安全技術(shù)措施的工程部位。4分期分段開挖按照施工時(shí)段或開挖部位、高程進(jìn)行安排，適合于分期導(dǎo)流的基坑開挖或有臨時(shí)過水要求的工程項(xiàng)目同1。提示巖石開挖方式主要有鉆爆開挖和直接應(yīng)用機(jī)械開挖兩種。1鉆爆開挖。是當(dāng)前廣泛采用的巖石開挖方法。其開挖方法又分為薄層開挖、全斷面分層開挖和特高梯段開挖。薄層開挖爆破規(guī)模小，適用于一般開挖深度小于4M，施工布置簡便、鉆爆靈活、不受地形限制，但生產(chǎn)能力低。全斷面分層梯級開挖，邊坡坡面預(yù)裂爆破，開挖斷面一次成型。一般采用深孔爆破，分層開挖，單一作業(yè)，集中鉆爆，施工干擾小。特高梯段開挖，梯段高20M以上，用于高陡岸坡開挖，一次開挖量大，生產(chǎn)能力高，集中出碴，輔助工程量小，需要相應(yīng)的配套機(jī)械設(shè)備。2直接用機(jī)械開挖。使用帶有松土器的重型推土機(jī)破碎巖石，一次破碎深度約06M10M。該法適用于施工場地寬闊，大方量的軟巖石方工程。不需要風(fēng)、水、電輔助設(shè)施，簡化了施工布置，生產(chǎn)能力高，國內(nèi)過去受設(shè)備限制，采用不多?，F(xiàn)在大中型水利水電工程開挖設(shè)備逐步向大型化發(fā)展，有條件的地方，應(yīng)研究利用這種方法的可能性。提示石方開挖分層厚度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件，工程部位，爆破方式，鉆孔直徑，挖掘機(jī)械，出碴道路等因素確定。對于各種不同情況的石方開挖分層厚度，可參考“水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范SDJ33889”附錄323采用或類比有關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)和資料擬定。9652一般鉆爆設(shè)計(jì)。根據(jù)本工程的開挖特點(diǎn)和施工技術(shù)的具體條件，按不同部位和施工階段、選擇合適的鉆爆方式并進(jìn)行設(shè)計(jì)。66石方開挖施工機(jī)械設(shè)備選擇661選型及配套原則662選型及配套1依據(jù)開挖工程量、施工方法和施工期限，確定開挖強(qiáng)度。提示設(shè)計(jì)要求1爆破方案必須滿足水工設(shè)計(jì)、有關(guān)規(guī)程規(guī)范和施工總進(jìn)度要求。技術(shù)可行，安全經(jīng)濟(jì)合理；2嚴(yán)格控制因爆破引起的振動(dòng)、沖擊波、飛石、有害氣體的危害，防止發(fā)生安全事故；3力求選用高效率的鉆孔機(jī)械，積極推廣使用技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理的新技術(shù)、新材料；4根據(jù)工程的地形地質(zhì)條件、工作環(huán)境和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，作出試驗(yàn)和觀測設(shè)計(jì)。提示一般鉆爆有以下幾種方式1淺孔爆破，通常指孔深小于4M，孔徑小于75MM的爆破，適用于基礎(chǔ)保護(hù)層開挖、平整場地和無法用大型機(jī)械的部位；2藥壺爆破，在鉆孔內(nèi)先用小量炸藥，多次把底孔炸脹成壺狀，再裝入設(shè)計(jì)用量炸藥進(jìn)行爆破，適用于缺乏大直徑鉆孔機(jī)械、造孔力量薄弱，爆量大的中等堅(jiān)硬巖石，但不易控制爆破對建基面和保留巖體破壞的影響，一般只用于采石場和對爆破要求不高的工程部位；3深孔爆破，指鉆孔深度大于4M，鉆孔直徑大于75MM的爆破，適用于大量石方開挖，對基巖和邊坡影響較小。如配合預(yù)裂或光面爆破技術(shù)，可以避免超挖、使邊坡平整穩(wěn)定；4微差爆破，指相鄰炮孔中的炸藥在極短的時(shí)間內(nèi)以毫秒計(jì)按預(yù)先設(shè)計(jì)好的次序順次起爆的爆破方法。可顯著減小地震效應(yīng)，增大一次爆破量；5掏槽爆破，是通過一次爆破形成先鋒槽的爆破方法，給下一次爆破創(chuàng)造自由面，提高爆破效果；6扇形爆破，又稱輻射孔爆破，先開挖導(dǎo)洞豎井或平洞，然后在導(dǎo)洞內(nèi)向需要爆破的方向輻射鉆孔、待條件具備如壩基開挖、基坑抽水后，即可進(jìn)行爆破，有利爭取工期，加快進(jìn)度，此種方法適用于工期緊迫、巖坡陡峻無工作面，且由于交通、水位或氣候條件限制而一時(shí)又不能露天開挖的工程部位或某些地下工程。但技術(shù)要求高，要深入研究。以上各種爆破的設(shè)計(jì)計(jì)算，具體可參考水利水電工程施工設(shè)計(jì)手冊第三卷有關(guān)內(nèi)容或其他資料和試驗(yàn)成果。提示一般原則有1選用機(jī)械設(shè)備的性能應(yīng)和工程的施工條件、擬定的施工方案、開挖地段地形地質(zhì)條件相適應(yīng)，并與配套設(shè)備之間彼此相調(diào)協(xié)。2先選定起主導(dǎo)、控制作用的機(jī)械，然后選定配套設(shè)備。配套設(shè)備生產(chǎn)能力應(yīng)略大于主導(dǎo)機(jī)械的生產(chǎn)能力。3選用的機(jī)械設(shè)備、型號不宜太多，以利生產(chǎn)效率提高和維護(hù)管理。102根據(jù)施工強(qiáng)度和具體施工條件，初選主要機(jī)械設(shè)備型號、規(guī)格和配套設(shè)備的組合方案。3計(jì)算初選設(shè)備生產(chǎn)率產(chǎn)量和需要數(shù)量。4選定開挖機(jī)械設(shè)備組合方案后，計(jì)算所有設(shè)備，包括風(fēng)、水、電等設(shè)備，材料需要量，并根據(jù)施工開挖進(jìn)度要求，編制設(shè)備、材料、勞動(dòng)力供應(yīng)計(jì)劃。67施工規(guī)劃布置671棄碴場布置在施工總體布置和土石方平衡條件下，布置棄碴場。棄碴場應(yīng)滿足堆碴容量要求，并不能影響工程運(yùn)行條件和環(huán)境的惡化。672出碴道路規(guī)劃布置原則673風(fēng)、水、電供應(yīng)1供風(fēng)系統(tǒng)。根據(jù)工作面同時(shí)工作的風(fēng)動(dòng)工具的耗風(fēng)量計(jì)算所需風(fēng)量和空壓設(shè)備容量?？諌簷C(jī)站應(yīng)布置在開挖量最大的工區(qū)附近地勢較高的地方。提示1設(shè)備需用量是根據(jù)開挖量和機(jī)械生產(chǎn)率確定。機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)率確定可遵照現(xiàn)行部頒定額和工程具體情況進(jìn)行分析后綜合選用。2設(shè)備需要數(shù)量根據(jù)機(jī)械生產(chǎn)率和計(jì)劃時(shí)段內(nèi)的開挖量確定。計(jì)劃時(shí)段的選取，對大中型工程，年度間產(chǎn)量相對均衡，以年為時(shí)段。對小型工程，則可選用年度間高峰時(shí)段不少于三個(gè)月算術(shù)平均值為時(shí)段。提示1計(jì)算棄碴容量時(shí)，需按不同的巖土性質(zhì)，考慮巖土的松散系數(shù)和沉降系數(shù)。2棄碴場應(yīng)先近后遠(yuǎn)，盡量利用山溝河谷、荒灘，不占或少占農(nóng)田，不得在靠近工程的下游河道堆碴，以免抬高尾水位，影響機(jī)組出力和建筑物的安全。提示出碴道路規(guī)劃布置原則1出碴道路的布置應(yīng)根據(jù)開挖方式、施工進(jìn)度、運(yùn)輸強(qiáng)度、車型和地形條件等統(tǒng)一規(guī)劃布置。2道路等級可參照SDJ33889有關(guān)規(guī)定確定；進(jìn)入基坑出碴道路受上、下游圍堰高程及位置限制，且使用期短，按標(biāo)準(zhǔn)布置有困難時(shí)，最大縱坡可視具體情況酌情加大至1215。3盡可能結(jié)合永久公路和場內(nèi)道路布置，且不占壓建筑物部位。4力求短、平、直，減少平面交叉；行車大密度的道路應(yīng)設(shè)置雙車道或循環(huán)線或錯(cuò)車道。5汽車出碴道路參考指標(biāo)路面寬依車輛大小采用，單車道3M55M，雙車道55M10M。路肩寬度一般1M15M，特殊05M075M。最小平面曲率半徑一般15M，特殊12M。最大縱坡一般10，特殊1215。提示風(fēng)管布置要短、平、直，應(yīng)有005001的順坡，每隔200M300M設(shè)放水閥，超過1000M時(shí)設(shè)油水分離器，從風(fēng)管叉頭連接膠管到掌子面的距離，一般不超過30M。112供水管路布置。利用工地供水干管系統(tǒng)，聯(lián)接分管、閘閥和枝叉，伸延到工作面。管路應(yīng)滿足工作面開挖機(jī)械設(shè)備用水量要求。需水量計(jì)算，管徑計(jì)算及管路布置。3供電線路布置。供電容量和電壓應(yīng)滿足開挖設(shè)備和施工照明用電要求。根據(jù)各工作面負(fù)荷大小，結(jié)合工地供電網(wǎng)路統(tǒng)一規(guī)劃，分區(qū)設(shè)置變電站。對截流后基坑抽水、基坑開挖和沉箱施工等重點(diǎn)用戶，應(yīng)設(shè)雙回路電源供電。674排水規(guī)劃按工程所在地區(qū)的氣象條件、暴雨資料、地形和表土條件，估算地表徑流，作為地表水排水規(guī)劃的基本依據(jù)，同時(shí)考慮基坑開挖過程地下水的滲透情況研究特殊排水措施。進(jìn)行排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)及布置。675炸藥庫和加工房規(guī)劃布置7土石方平衡結(jié)合施工總體布置和施工總進(jìn)度作好土石方平衡。根據(jù)棄碴數(shù)量決定棄碴場地和相應(yīng)容量，同時(shí)做好環(huán)境和棄碴處理工作。提示濕式鑿巖機(jī)需水壓大于03MPA，一般設(shè)水箱，水頭應(yīng)高于用水點(diǎn)30M。寒冷地區(qū)水管應(yīng)埋于冰凍層以下。管路沿山地敷設(shè)時(shí)，每隔6M12M設(shè)混凝土支墩承托固定。提示供電電壓，一般高壓使用6KV、10KV電源，低壓用220V、380V電源。各級電壓合理的輸送半徑及容量如下額定電壓，KV輸送容量，KW輸送半徑，KM03810006以下6100120045102002000620352000100002050110100005000050150220100000500000100300提示1炸藥庫規(guī)劃布置原則1炸藥庫位置，應(yīng)選擇有天然屏障的山溝、山谷、窯洞、地下室等隱蔽的地方；2庫址對外交通、供水、供電條件方便，且遠(yuǎn)離施工地點(diǎn)和居民區(qū)，不受山洪、滑坡、危石和地下水的危害；3炸藥加工房除上述條件外，尚宜設(shè)置在開挖作業(yè)區(qū)附近。2炸藥庫和加工房的設(shè)置具體要求和規(guī)定，參看水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)手冊第二卷有關(guān)內(nèi)容。128邊坡處理設(shè)計(jì)根據(jù)工程開挖邊坡的情況，對影響邊坡穩(wěn)定因素進(jìn)行分析，擬定采取相應(yīng)的措施。81邊坡穩(wěn)定分析計(jì)算