拱坝坝基开挖监理细则
1、 构皮滩水电站大坝基础工程特点:
1.1、河床坝段
坝基座落于P1米1-1层中、下部厚层～巨厚层状灰岩上,以良质岩体(Ⅱ类)为主,约占河床坝段建基范围的70%,优质岩体(Ⅰ类)约占28%,极差岩体(Ⅴ类)仅于河床左侧靠近坝踵处(Z357孔附近)局部分布(在此深度以下的P1米1-1层岩体则主要为优质岩体).坝基岩体中无规模较大层间错动和顺河向断裂发育,仅左侧发育规模不大的F37断层,未溶蚀,胶结好.坝基下除左侧Z357揭露的高5.51米溶洞规模较大外,其余部位的钻孔均未揭露到规模较大溶洞,主要是发育少量溶蚀裂隙.
1.2、左坝段
坝基在450米高程以下座落于P1米1-1层上,450米高程以上逐渐座落于P1米1-2、P1米1-3层上.主要为Ⅰ类和Ⅱ类岩体,部分为Ⅲ类岩体.坝基及拱座岩体中发育的规模较大层间错动主要有Fb86、Fb112、Fb113等,其在应力影响范围内,均有不同程度的溶蚀.Fb82、Fb93等层间错动位于大坝下游,一般距拱端较远.无规模较大岩溶洞穴发育,主要是沿断裂发育的小型岩溶缝隙和风化～溶滤带.
1.3、右坝段
坝基在510米高程以下座落于P1米1-1层灰岩上,510米高程以上逐渐座落于P1米1-2、P1米
1-3
层上.坝基及拱座岩体中的构造条件与左岸相似,规模较大的层间错动主要有Fb112、Fb113,
所发育的断层主要为裂隙性的陡倾角小断层.岩溶较发育,其中KD46-6、KD48-8、K280等溶洞规模较大,且处于距拱端较近部位或在建基面处出露;P1米1-2层底部风化～溶滤带处于坝基下或距拱端较近部位.在坝踵高程408～495米,坝趾高程408～535米范围内,以优质岩体(Ⅰ类)为主 ,次为良质岩体(Ⅱ类),分别约占该范围建基面的66%和34%;坝踵高程495～560米,坝趾高程535～570米范围内,良质岩体(Ⅱ类)、差质岩体(Ⅳ类)和极差岩体(Ⅴ类)均有分布,分别约占该范围建基面的三分之一;其余坝基为中等岩体(Ⅲ类).拱座岩体在500米高程以下及560米高程以上,主要为优质或良质岩体;500～560米高程间,为Ⅰ类或Ⅱ类岩体.
2、 验收标准:(1)“招标文件”之“技术条款”;
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注： 〖……〗： 相关“技术条款” 〖ZX……〗:相关“专项要求”
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(2)“大坝坝基开挖专项要求”; (3)开挖设计图——
2.1、体型尺寸允许开挖误差及轮廓要求:
(1)建基面实际开挖轮廓必须符合设计文件所示或监理工程师指定的开口线、坡比、水平尺寸、高程和控制点坐标的要求.〖ZX2(1)〗
(2)凡与结构体形接触的界面,不得欠挖,超挖量不应超过15厘米;开挖面应严格控制平整度,建基面起伏差不大于20厘米.为确保坝体的稳定,建基面不充许开挖成向下游倾斜的顺坡.〖ZX2(2)〗
(3)开挖后的建基面应干净、粗糙.建基面不得有积水或流水,不得有反坡、倒悬坡、陡坎尖角,结构面上的泥土、锈斑、钙膜、破碎和松动岩块以及不符合质量要求的岩体等均必须采用人工清除或处理.〖ZX2(3)〗
(4) 建基面上出现的地质缺陷,必须按设计要求进行处理.〖ZX2(4)〗
(5) 拱坝坝基可利用岩体为新鲜或微风化基岩,若挖至设计高程而未达新鲜或微风化基岩时,应及时通知监理单位,经研究提出相应解决的办法. 〖ZX2(5)〗
(6)开挖轮廓控制点放样精度按表1控制.〖ZX6(1)〗
表1 开挖轮廓控制点放样精度控制表
分 类 项 目 边坡轮廓点 平 面(厘米) 高 程(厘米) 15 15 结构体型点 10 10
2.2、地质标准:
“开挖后的岩石表面应干净、粗糙.岩石中的断层、裂隙、软弱夹层均应被清除到施工
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图纸规定的深度.建基面岩石的完整性和力学强度应满足施工图纸的规定.”〖3.5.9(4)〗;
“结构面上的泥土、锈斑、钙膜、破碎和松动岩块以及不符合质量标准的岩体等均必须采用人工清除或处理.”〖3.5.9(6)〗;
2.3、开挖质量标准:
(1)爆破振动:质点振动速度(试验);
(2)爆后波速:采用弹性波速观测方法检测,其波速应达到设计规定标准(按表2控制),否则应根据设计意见进行地质缺陷确认、处理程序.〖ZX7(2)〗
表2 建基面岩体波速控制标准
基本质量分级 Ⅰ 坝基及拱座岩体质量分类代号 优质岩体(Ⅰ) 岩体类型及结构 P1米层巨厚层微晶生物碎屑灰岩 P1米层厚层、中厚层微晶生物碎屑灰岩 Ⅱ 良级岩体(Ⅱ) P1米层中、下部中厚层微晶生物碎屑灰岩夹含炭、泥质生物碎屑灰岩(未风化) P1米层中、下部中厚层微晶生物碎屑灰岩夹含炭、泥质生物碎屑灰岩(有风化现象) P1米层顶部及P1Q层中层波状含炭、泥质生物碎屑灰岩(未风化) 胶结较好的构造岩及断裂影响带、裂隙密集带 1-141-31-311岩体结构 巨厚层状结构 厚层~中厚层状结构 岩体最小波速(Vp(米/s)) 4500 4200 互层状结构 4000 互层状结构 3500 Ⅲ 中等岩体(Ⅲ) 层状结构 4000 镶嵌结构 4200 (3)爆破损伤:“爆破震松的岩石,表面呈薄片状和尖角状突出的岩石,以及裂隙发育或
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具有水平裂隙的岩石均应采用人工清理清理,如单块过大,亦可用单孔小炮和火雷管爆破.”〖3.5.9(3)〗.
3、 实现设计要求的主要强制性施工措施、监理程序及监理要点:
3.1、引用标准和规程规范:
GB6722-86《爆破安全规程》
SL47-94《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》
3.2、主要提交文件:
施工措施计划、开挖放样资料、钻爆作业措施计划、完工验收资料.〖3.1.3〗
监理要点1:事前控制,严格审批承包人的“施工措施计划”和“钻爆作业措施计划”(包括爆破试验大纲).
3.3、施工方法:
“开挖应从上至下进行,高度较大的边坡,应分梯段开挖.垂直边坡梯段高度一般不大于10米.严禁自下而上或采取倒悬的开挖方法.”〖3.5.8(1)〗
“开挖边坡的支护应在分层开挖过程中逐层进行,未完成上一层的支护,严禁进行下一层的开挖.上层的支护应保证下一层的开挖安全顺利进行.”〖3.5.8(5)〗;
“临近水平建基面,应预留岩体垂直保护层.其保护层的厚度应由现场爆破试验确定,并应采用小炮分层爆破的开挖方法.”〖3.5.9(2)〗;
监理要点2:过程控制,现场跟踪检查,使审批的施工方法及施工工艺处在受控状态、重要工序施工必须事前审批,上道工序未检查或检查不合格,不得进入下序作业.
3.4、控制爆破:〖3.4.3〗
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各项永久工程的石方明挖应采用控制爆破技术;为保持开挖后基岩的完整性和开挖面的平整度,承包人应采用预裂爆破或光面爆破技术;
石方明挖工程开挖前,承包人应进行爆破试验,以选择合理的钻爆孔布置和线装药密度(或装药量)等参数;
最大段起爆药量控制:预裂爆破单段药量≤50 千克,梯段爆破单段药量≤300千克,靠近设计建基面和设计边坡时,单段药量≤100千克;
钻孔直径控制:梯段爆破≤150米米,预裂爆破、光面爆破≤100米米,保护层爆破≤50米米;
钻孔精度控制:开孔误差≤15厘米、偏斜度误差≤1º、孔深不得进入保护层或马道面高程以下,更不得超过建基面内;
采用预裂爆破控制技术的相邻两炮孔间岩面的不平整度应不大于15厘米,孔壁表层不应产生明显的爆破裂隙.
在新浇筑混凝土、新灌浆区、新喷锚支护区、已建建筑物附近以及有特殊要求部位的爆破作业,必须按规范“SL47-94”第3.7节中的有关进行专门的爆破方案设计和现场试验.
新浇混凝土基础面的质点振动速度不得大于安全值.安全质点振动速度应由现场爆破试验确定.
特殊部位附近的爆破,必须进行跟踪爆破监测.
监理要点3:建基面开挖施工,控制爆破是关键.其现场管理点是
审批爆破参数:承包人首先要针对不同的地质条件和工况条件进行爆破试验(包括爆破地震效应试验),选择爆破参数报送监理审批;
审批爆破设计:承包人须向监理人报送其爆破技术人员应持有的,公安部颁
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发的《爆破工程技术人员安全作业证》(复印件)、建基面开挖应根据测量资料进行具体作业面的爆破设计和绘制爆破图报送监理审批.没有爆破设计不允许爆破作业;
爆破作业监理:监理人须验证爆破作业人员持有县级以上公安部门颁发的《爆破人员作业证》,爆破作业必须按照审批的爆破设计和爆破图进行施工;
旁站监理:监理人对预裂爆破的测量放样、钻孔方向控制、装药和堵塞、爆破网络联接等作业,以及对靠近建基面的台阶爆破要进行的台阶高度(钻孔深度)、保护层和单段药量控制等进行旁站监理.
3.5、水流控制:〖3.8〗
承包人应通过水流控制和基坑、边坡(临时、永久)排水措施,防止雨水、施工用水、施工废(污)水在坡面、基坑的聚积、渗流、漫流.以免造成对建基面及边坡表面和浅层的冲刷、污染、软化,从而影响施工和建筑物的安全.
监理要点4:积水、渗流、漫流会影响坝基质量,应随时检查处理. 3.6、地质编录、声波检测
开挖到位后,承包人应及时清理,安排地质测绘;
承包人应为建基面弹性波检测提供工作环境,以检测建基面下2～3米范围内的爆破
前后的弹性波速度.
4、 检查处理程序
4.1、地形、断面测量,确认开挖是否到位.
4.2、地质鉴定及坝基岩体质量(力学性)检测,提出处理书面要求. 4.3、施工缺陷处理:
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超欠挖处理、尖棱突起、孤立突起、倒悬岩坎平顺处理、爆破损伤、松动岩快清理.
4.4、地质缺陷处理:
(1) 对于建基面上揭露的层间错动、断层、软弱夹层和构造破碎带区域等地质缺陷的处理一般应在基础开挖完成后进行,并尽可能不放炮采用人工开挖处理;须放炮开挖的,应在监理人的同意下,采用小炮进行开挖,并尽可能减少对开挖边坡岩体的影响和扰动.〖ZX3(1)〗
(2)建基面范围内发现的溶洞、勘探孔洞都必须清除其中充填物,冲洗干净,经验收合格后,回填混凝土.〖ZX3(2)〗
处理完成后,承包人自检,监理、设代复检.
监理要点5:缺陷处理方法以人工清理为主,可使用静态爆破,严格限制常规爆破.
坝基开挖质量控制关键程序框图 信息反馈 编制坝基开挖的施工措施计划、爆破作业措施计划及爆破试验大纲 爆破试验确定 爆破参数及安全质点振动速度 地形测量 爆破设计及爆破图绘制 测量放样 钻孔及孔向、孔斜、孔深检查 装药、爆破网络联接起爆 断面测量缺陷处理坡面支护质量自检申报检验 建基面防护 监理审批 监理审批 旁站监理 监理审批 旁站监理 施工、设计、监理共同检查 验收委员会验收
5、 开挖验收
5.1、性质:
建基面“开挖检查验收”与建筑物砌筑前的“基础清理验收”是两次性质和目的都不同的验收.本款所论及的是岩基开挖工程竣工验收.〖3.6.2〗
5.2、验收组织机构:
坝基验收委员会:由业主、设代、监理、承包人等各方领导组成,作为坝基开挖竣工验
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收的领导机构,决定坝基验收过程中遇到的重大问题.
验收工作组:验收委员会下设验收工作组,由上述各方相关技术质量负责人组成,负责坝基开挖施工的日常检查、验收工作.
坝基验收:由监理人主持,组织验收工作组进行验收,并负责处理验收过程中发现的一般问题.监理人对有争议的问题最终裁决并负相应责任.
5.3、验收程序:
在承包人自检合格的基础上进行初验、终验.初验是包含检查处理、再检查再处理的一个质量优化的反复过程.
5.3.1,承包人自检:
5.3.1.1、开挖到位后,承包人进行地形平剖面测量、施工缺陷处理、清理、一般地
质缺陷处理、弹性波测试、冲洗、进行自检.
5.3.1.2、自检合格后,在待验建基面上标示大坝轴线、高程及建筑物轮廓线等标志,
以待初验.
5.3.1.3、资料准备:承包人需要准备 建基面的测绘平面和剖面图等测量资料 建基面岩体检测成果(如超声波测试)
《主体建筑物岩石基础开挖施工质量自检合格证》(附表1) 《主体建筑物岩石基础验收申报表》(附表2) 基础开挖施工及完成情况的说明等资料 报送监理人,申请初验. 5.3.2,基础初验:
5.3.2.1、监理人在收到资料后的7～14小时内组织设计人、承包人进行初验. 进一步界定地质缺陷和施工缺陷的处理范围和深度.
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对较大的地质缺陷,施工地质人员进行测绘、编录,设计代表提出处理意见. 5.3.2.2、承包人根据预验意见处理完成后,向监理人提出初验申请.经监理人检查
缺陷处理、清理、冲洗、现场标志设置及资料准备情况,确认具备初验条件时,在7～14小时内组织“验收工作组”进行初验.
5.3.2.3 基础初验的范围及主要内容: 〖ZX7(2)〗
(1) 用测量方法检查建筑物基础轮廓尺寸、控制点位、高程及超欠挖情况是否满足设计要求,并在建基面上用红油漆标注.
(2) 检查基础岩体质量是否满足设计要求.
(3) 建基面地质状况及基础地质缺陷的处理情况及相应的质量检查资料.
(4) 开挖爆破方法(包括炮孔位置、深度、装药量、起爆方式等)及相应质量检查资料. (5) 开挖对基础岩体、构造、施工造成的影响(包括超出开挖外边界范围)的地质调查、收集整理的施工地形资料等.
5.3.2.4、初验合格,签署《主体建筑物岩石基础初验签证表》(附表3) ,即可进行建基面整修.
5.3.2.5、建基面整修标准 〖ZX7(3)〗
(1) 与结构体型接触的界面不得欠挖,在2米直径范围内,起伏差不大于20厘米. (2) 建基面轮廓若存在反坡,要处理成顺坡,陡坎顶部应呈钝角或圆弧状.
(3) 对于建基面上的泥土、松动岩块、破碎岩石,以及不符合质量要求的岩体,应采用风镐或撬棍清除.
(4) 建基面如有渗水现象,应查明原因并采取措施引出仓外.
(5) 鉴于基础岩石中夹有页岩及软弱夹层,易受风化影响,整修好的部位若不能及时浇筑砼,应采取基岩保护措施.
(6) 按设计要求处理好基础地质缺陷.
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(7) 基础面如发现新的不良地质因素,或前期地质勘探或试验中遗留的钻孔、平洞等,均应按设计文件及监理单位的指示进行处理.
5.3.3,基础终验:
5.3.3.1、初验合格后,承包人再次进行建基面清理、冲洗,复核竣工地形、断面测量资料,检查修复标志设置,以待终验.
5.3.3.2、施工地质组进行竣工地质编录工作.
5.3.3.3、承包人填报《主体建筑物岩石基础终验证书》(附表4)、《岩石地基开挖单元工程质量等级评定表》(附表5)、《地质缺陷处理签证单》(附表6).同时——
5.3.3.4、承包人准备
建基面的测绘平面和剖面图等测量资料 建基面岩体检测成果(如超声波测试)
《主体建筑物岩石基础开挖施工质量自检合格证》(附表1) 《主体建筑物岩石基础验收申报表》(附表2) 《主体建筑物岩石基础初验签证表》(附表3) 《主体建筑物岩石基础终验证书》(附表4) 《岩石地基开挖单元工程质量等级评定表》(附表5) 《地质缺陷处理签证单》(附表6) 基础开挖施工及完成情况的说明 等资料,报送监理人,申请终验.
5.3.3.5、监理人检查终验现场准备及资料准备情况,确认具备终验条件时,在24小时内组织验收工作组进行终验.验收合格,则会签《主体建筑物岩石基础终验证书》(附表4)、《岩石地基开挖单元工程质量等级评定表》(附表5),审定《地质缺陷处理签证单》(附表6),核定地质缺陷处理工程量.
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5.3.3.6、覆盖保护:终验合格,按设计要求及时覆盖保护.暂时不能覆盖时,覆盖前,验收工作组根据需要进行复检.
6、 附表:检查验收记录格式
6.1、《主体建筑物岩石基础开挖施工质量自检合格证》(附表1) 6.2、《主体建筑物岩石基础验收申报表》(附表2) 6.3、《主体建筑物岩石基础初验证书》(附表3) 6.4、《主体建筑物岩石基础终验证书》(附表4) 6.5、《岩石地基开挖单元工程质量等级评定表》(附表5) 6.6、《地质缺陷处理签证单》(附表6)
6.7、《主体建筑物(大坝)基础质量检查验收表开挖质量检查表》(参考)
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