龍江水電站左岸纜機平臺高邊坡開挖施工與質(zhì)量控制

張 勝

(云南臨滄新華水利水電開發(fā)有限公司，云南 臨滄，677000)

1 概述

1.1 工程概況

龍江水電站樞紐工程位于云南省德宏傣族景頗族自治州潞西縣境內(nèi)，龍江干流上。壩址距芒市70km，距下游戶拉村13km。壩址到戶拉村有等外級公路相連，昆明至瑞麗的國家級公路由戶拉村通過，工程對外交通便利。

該工程是以發(fā)電、防洪為主，兼顧灌溉的綜合性樞紐工程，并為城市供水、養(yǎng)殖和旅游提供了有利條件。

電站裝機容量240MW，保證出力68MW，多年平均發(fā)電量10.28×108kW·h。水庫正常蓄水位872m，死水位845m，調(diào)節(jié)庫容6.79×108m3。

樞紐由混凝土雙曲拱壩、左岸引水系統(tǒng)及地面式廠房組成，總庫容12.17×108m3，為大(1)型Ⅰ等工程。壩頂高程875.00m，最大壩高115m，壩頂中心線弧長(包括溢流、重力墩壩段)472.00m，拱冠梁壩底寬度23.76m，厚高比0.21。

龍江水電站樞紐區(qū)河谷呈基本對稱的“Ⅴ”型谷，谷底寬50m～70m，谷底高程790m，兩岸山體高程1350m～1450m，相對高度560m～660m，坡度30°～40°;近河床岸坡局部為陡崖，河流階地不明顯，僅局部分布有殘存的三級侵蝕階地。

河谷兩岸沖溝發(fā)育，一般切割深度30m～50m，以壩線上游F2斷層通過地段切割最深，達100m。

1.2 工程地質(zhì)

樞紐區(qū)地層為寒武系變質(zhì)巖，壩址左右岸壩肩及尾巖抗力體部位主要為糜棱巖化花崗片麻巖(以下簡稱片麻巖)，河谷除零星陡崖外，地表天然露頭少見，均覆蓋有第四系松散堆積層。

片麻巖(Gn)呈灰白～深灰色，礦物成分主要為堿性長石、斜長石、石英和黑云母等，斑狀變晶結(jié)構(gòu)、糜棱結(jié)構(gòu)，片麻構(gòu)造和條帶狀構(gòu)造，巖石質(zhì)密、堅硬。

第四系松散層(Q)主要分布于河谷及兩岸山坡，殘坡積層厚度一般小于3m，河床沖積層厚度12m～15m，其表部有2m左右的中粗砂，下部主要為砂礫石層。

按大地構(gòu)造分區(qū)，本區(qū)隸屬滇西褶皺帶，并以龍陵——瑞麗大斷裂為界，分為潞西——畹町褶斷區(qū)和隴川——瑞麗隆褶區(qū)兩個二級構(gòu)造單元。樞紐區(qū)處于隴川——瑞麗隆褶區(qū)一強烈褶皺的復式背斜構(gòu)造上，距下游龍陵——瑞麗區(qū)域性深大斷裂2km。區(qū)域構(gòu)造線方向呈NE向延伸。

龍陵——瑞麗大斷裂，大致沿N40°E方向延伸，長度大于300km，傾向NW，傾角30°～45°，寬度達數(shù)百米，斷裂推移盤寒武系變質(zhì)巖逆掩于二疊系地層之上。兩側(cè)分布有燕山晚期酸性侵入巖(γ53)、喜山期中性侵入巖(δ54)和喜山期基性火山噴出巖(β54)，均沿構(gòu)造線方向呈線形展布。沿該斷裂帶新生代盆地、溫泉發(fā)育。

壩址區(qū)片麻巖總體產(chǎn)狀。走向N40°～55°E，與河流流向近于正交，傾向NW，傾角40°～70°，局部具有腸狀構(gòu)造，皺曲發(fā)育。

壩址區(qū)規(guī)模較大的斷層有與構(gòu)造線方向一致的橫河向斷層F1、F2等，還有與構(gòu)造線方向近于正交的F12等。

2 開挖質(zhì)量管理

由于龍江水電站左岸纜機開挖邊坡陡，裂隙、斷層發(fā)育，強風化破碎帶分布較多，而設計開口部位強風化層尚未完全剝離，施工難度較大，開挖平整度不易控制。左岸無施工道路，僅有一條機耕臨時便道通往纜機邊坡中部，開挖難度極大。為保證開挖工程的施工質(zhì)量，施工單位成立了“質(zhì)量管理領導小組”，由項目經(jīng)理為第一責任人，下設技術(shù)質(zhì)量辦公室，由質(zhì)檢負責人任辦公室主任，實行質(zhì)量責任層層分解、傳遞，使每一責任人充分認識施工質(zhì)量的重要性。由于交通不便，為保證開挖質(zhì)量得到全過程控制，要求現(xiàn)場技術(shù)人員施工時段必須在場監(jiān)督各道開挖工序和開挖質(zhì)量。

水稻是我省的主要糧食作物，病蟲危害種類很多。因此，有效地控制水稻病蟲的危害，對確保我省水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)有著重要的意義。

為保證施工質(zhì)量管理有效，對本部分開挖制定了專項質(zhì)量管理目標，要求開挖工程必須符合設計、合同要求，合格率100%;開挖工程施工單元合格率100%，優(yōu)良率不低于90%以上;各項目單元工程一次驗收合格率100%。為達到質(zhì)量管理目標，切實保證大壩開挖的質(zhì)量，先后制定了針對開挖工程特點的質(zhì)量管理辦法，包括《施工質(zhì)量管理及獎罰條例》、《質(zhì)量體系保證措施》等，確保了與開挖質(zhì)量有關(guān)的活動都能做到有章可循、有法可依。同時，定期召開質(zhì)量分析會，由業(yè)主、設計、監(jiān)理、施工四方參加，針對開挖施工中存在的質(zhì)量問題和質(zhì)量隱患，制訂預防和糾正措施。加強質(zhì)量管理過程控制能力，充分體現(xiàn)了預防為主、過程控制的原則。在施工過程中，嚴格執(zhí)行質(zhì)量“三檢制”，每完成一道施工工序，先由施工單位專職質(zhì)檢員專檢，合格后交監(jiān)理工程師檢查驗收，上一道工序未合格決不進入下一道工序。

3 開挖方法與質(zhì)量控制

3.1 開挖方法

邊坡采用自上而下分層開挖，先采用人工開挖出滿足反鏟通行要求的道路，后進行翻渣至纜機平臺高程，再利用原有道路出渣。

3.1.1 爆破設計的制定。爆破作業(yè)嚴格執(zhí)行“一炮一設計”制度，施工單位在左右壩肩梯段開挖中，由技術(shù)部門根據(jù)開挖分塊分層編制《爆破設計》，上報監(jiān)理單位審批。在《爆破設計》中，對預裂孔、緩沖孔、主爆孔布孔方向，孔網(wǎng)間距、裝藥結(jié)構(gòu)及爆破網(wǎng)絡聯(lián)接等相關(guān)技術(shù)參數(shù)提出嚴格要求，施工時由專業(yè)監(jiān)理工程師旁站，嚴格要求按照爆破設計進行開挖施工。

3.1.2 開挖作業(yè)面準備。在進行鉆孔作業(yè)前，要求作業(yè)隊伍認真清理作業(yè)場地，防止因松動巖體、浮石等情況影響鉆孔質(zhì)量及發(fā)生安全事故。

3.1.3 測量控制。預裂孔、緩沖孔、主爆孔的孔位和方向，孔口高程，均由測量人員逐孔放樣，嚴格按照爆破設計提供的孔位、孔深、傾角等參數(shù)提交施工作業(yè)隊施工，鉆孔過程中要求作業(yè)隊嚴格測量、控制孔底高程，以利下一梯段開孔作業(yè)。

3.1.4 鉆孔控制。預裂孔、緩沖孔采用YQ100B型潛孔鉆鉆孔，鉆孔時要求預裂孔、緩沖孔搭設樣架，經(jīng)專業(yè)工程師和質(zhì)檢員檢查方向、角度正確，鉆機樣架牢固后才允許開鉆;在鉆孔過程中，對預裂孔、緩沖孔鉆孔的方位角、傾角嚴格實行“三檢制”，若因地質(zhì)問題發(fā)生孔位偏差等情況，則重新開挖鉆進，以確保預裂面平整度。鉆孔質(zhì)量最終由施工單位質(zhì)檢部人員把關(guān)，三檢人員在整個過程跟蹤控制。

3.1.5 裝藥結(jié)構(gòu)。鉆孔作業(yè)結(jié)束后，技術(shù)人員現(xiàn)場裝藥、聯(lián)網(wǎng)技術(shù)交底。裝藥聯(lián)網(wǎng)過程中，預裂孔裝藥結(jié)構(gòu)在依據(jù)《爆破設計》的基礎上，結(jié)合造孔過程中的巖石狀況進行適當調(diào)整，同時嚴格控制裝藥量和炮孔堵塞長度，確保預裂爆破質(zhì)量。纜機邊坡開挖期間采用的主要爆破參數(shù)詳見表1、表2。

表1 梯段爆破鉆孔參數(shù)

表2 預裂爆破鉆爆參數(shù)

3.2 質(zhì)量檢測

3.2.1 爆破后質(zhì)量檢測。在每個梯段開挖完成后，由技術(shù)、測量、質(zhì)檢員現(xiàn)場對超欠挖、平整度、半孔率、爆破裂隙等情況進行檢測，總結(jié)經(jīng)驗，在下一梯段開挖時調(diào)整開挖施工參數(shù)。

3.2.2 開挖質(zhì)量控制效果。采取嚴格的質(zhì)量控制措施，纜機邊坡開挖工程質(zhì)量取得了良好效果，開挖出露的建基面超欠挖、平整度均達到要求，半孔率達到99%，總體開挖質(zhì)量良好。

3.3 開挖質(zhì)量控制措施

3.3.1 邊坡開挖前，詳細調(diào)查邊坡巖石的穩(wěn)定性，包括設計開挖范圍以外對施工安全有影響的坡面和岸坡等。對邊坡開挖范圍內(nèi)以及開挖邊坡上部和臨近兩側(cè)存在的不安全因素，采取相應的處理措施，山坡上所有危石及不穩(wěn)定巖體均撬挖排除，如少量巖塊撬挖確有困難，可用淺孔微量炸藥爆破。坡頂截水溝系統(tǒng)在邊坡開挖之前完成。

3.3.2 開挖自上而下進行，高度較大的邊坡，采用分層分臺階爆破的方法;臺階或分層高度應根據(jù)爆破方式、施工機械性能及開挖區(qū)布置等因素，選定開挖邊坡的臺階高度。

3.3.3 在開挖邊坡的施工臺階逐漸下降過程中，及時對坡面進行測量檢查，以防止偏離設計開挖線，避免在形成高邊坡后再進行處理。

3.3.4 對邊坡開挖出露的軟弱巖層和構(gòu)造破碎帶區(qū)域，按施工圖紙和監(jiān)理人員的指示進行處理，并采取有效的排水或堵水等措施。

3.3.5 開挖邊坡的支護在分層開挖過程中逐層進行，上層的支護應保證以下各層的開挖安全。施工期安全支護的隨機錨桿與開挖工作面的高差一般不大于10m，永久支護中的系統(tǒng)錨桿和噴混凝土與開挖工作面的高差不應大于20m;永久支護中的預應力錨索與開挖工作面的高差不應大于40m，并應滿足邊坡穩(wěn)定和限制卸荷松弛的要求。

3.3.6 在施工期間直至工程驗收，若沿開挖邊坡發(fā)生滑坡或塌方時，及時進行邊坡處理。

3.3.7 邊坡開挖預裂孔殘留孔率控制。

在開挖輪廓面上，殘留孔痕跡均勻分布;對完整的巖體殘留孔痕跡保存率，應達到85%以上;對較完整和較破碎的巖體，達到60%以上;對破碎的巖體，達到20%以上。

3.3.8 相鄰兩殘留孔間巖面，不平整度不大于15cm。殘留孔壁不應有明顯的爆破裂隙。

4 結(jié)語

龍江水電站纜機平臺邊坡開挖采取了一系列措施，克服了高陡峭邊坡無道路無馬道、地質(zhì)條件差的困難，順利進行了開挖施工。同時，工程通過一系列的質(zhì)量控制措施，開挖質(zhì)量得到了有效控制，半孔率、開挖面平整度、超欠挖均符合設計、合同要求，達到了預期制定的質(zhì)量管理目標，開挖質(zhì)量得到業(yè)內(nèi)專家的好評。