摘要：由于水电站的建设规模逐渐扩大，因此在水电站项目建设质量方面也提出了更高的要求。牟黄水电站工程施工过程中，大坝的开挖工作极为关键，针对工程项目整体而言有着关键性作用，所以一定要利用有效科学的手段加强大坝的开挖施工工作。此文就对牟黄水电站的大坝开挖技术展开分析阐述。
关键词：水电站；大坝开挖；施工技术
1、项目概况
某水电站地处某车坝河，是坝河梯级中的第八级，与市区距离67千米，与高等级公路相距40千米，位于大坪乡的地慢村。此项目水库的库容总量为246立方米，水电站的装机总容为3×630千瓦，项目级别分成4级，水库属于小Ⅰ，水电站属于小Ⅱ。其中挡水建筑属于四级建筑，依据洪水30年一发的要求进行设计，200年一发进行校核，其发电厂房采用河床型，洪水要求和大坝一致。此项目采取下坝址，大坝枢纽包含硬壳坝以及河床型电站厂房。此水库的蓄水位是416米，橡胶坝的坝顶高程417米，橡胶坝的长度为98米，坝底的高程为412米。坝长为178米。溢流坝为13米。
2、大坝的开挖技术要点
坝基的覆盖层是 5m— 6 m左右的砂卵石，其开挖工作采取WY50 式挖掘机依据1∶2比例开挖，3 m作一层，从上到下分层进行开挖。而为了避免边坡开挖出现下滑问题，每进行一层的开挖就必须通过麻袋完成护坡处理工作。石方的开挖采取液压凿岩设备进行主放炮施工，而岩基石方的开挖采取手持风动型凿岩机从上到下进行开挖，也可以人工进行凿除。其中爆破要采取浅孔爆破法，而且要预留出0.5米左右的人工开挖保护层，避免基岩完整性受到损坏。弃渣开挖后一些要用在道路铺填以及围堰当中，其它的采取5吨自卸式汽车将它们输送至下游规定堆渣场中，绝对不可以在河床内随意堆置。
2.1土方的开挖施工
土方开挖必须从上到下，施工工作主要依靠机械设备，然后辅以人工方法来进行。开展边坡开挖的过程中，严格依照设计要求开挖，不能够存在超挖问题。弃方要借助自卸式汽车将其运输至业主部门要求的弃土场中堆置。弃土场必须堆置稳定整齐且确保排水通顺性，防止对环境造成不利影响。开挖过程中必须尤其重视排水装置的使用问题，开挖步骤与排水工作结合考虑，土方采取分层开挖方法。
施工之前先对施工现场进行清理，测量人员依据设计图纸进行放样，要对开挖的高度做好标识，从上到下进行分段分层开挖，且开挖工作利用2立方米反铲式挖掘机进行直接性开挖，且开挖的深度在不超过5 米的时候要一次性开挖成形，利用15吨自卸式汽车将其运输到弃渣场，或者直接将其应用至填筑工作。土方的机械开挖要预留出30厘米的保护层，而保护层要采取人工开挖方式，2立方米反铲挖掘机进行装车，以及15吨自卸式汽车进行运输。基面利用保护层开挖技术，2立方米反铲挖掘机进行清渣处理，采取15吨自卸式汽车进行运输。
在开挖之时，主要采用反铲法，人工修坡作为辅助。为了避免边坡受到雨水破坏，一定要加强排水工作，在边坡的坡顶与坡脚位置设置截水沟，利于积水的抽排工作，与此同时雨季来临之前依照设计标准进行边坡的加固护理工作。
出渣工作主要采取2立方米挖掘机，D85型推土机与15吨自卸式汽车结合施工，将其运输到要求的卸渣场中，出渣道路依据安全简单且符合车流强度的要求进行双车道修筑，坡比要控制到大约10%。双车道建设难度较高的位置，选取适当位置进行会车坪建设。针对入口段较高位置的土石方，如果挖机不能直接进行装车，要采取人工开挖方式施工。
2.2 砂卵石的开挖施工
砂卵石的开挖属于河床覆盖层的开挖，河床覆盖层的开挖采取D85型推土机进行集料，利用2立方米挖掘机进行装车，利用15吨自卸式汽车进行运输。
2.3 石方的开挖施工
石方的开挖采取钻爆法，从上到下进行分层施工。
2.3.1 保护层的开挖
采取斜向分层式钻孔法，小孔径的火雷管要分层进行爆破。开挖保护层要分成三层来开挖。采取φ42 毫米风钻机进行钻孔。
第一层，炮孔到基面大约1.5米范围之内，采取φ42的手持型风钻，药卷的直径为φ38毫米。采取梯段式微差爆破。孔距为2米，采取不耦合连续性装药构造，单耗量设置为0.420kg/m 3，在施工过程中依照爆破的效果进行调整。
第二层，炮孔到基面大约0.7米范围。采取φ42的手持型风钻，布孔为0.5 ×0.5米梅花形。药卷的直径为φ28毫米，药卷要采取人工方式制作。其单耗量设置为0.350 kg/m 3，在施工过程中依照爆破的效果进行调整，采取单孔火雷管起爆法。
第三层，炮孔不能够穿越基面，对于岩石节理裂缝较发育的，炮孔不能穿越与基面距离0.2米的范围，而剩下0.2米厚度岩体要采取人工方式施工。其保护层爆破参数如表 1所示。
2.3.2大坝钻爆要点
（1）钻孔工作
此项目钻孔工作包括爆破孔、光爆孔以及预裂孔三类，预裂孔钻孔的直径是76毫米，光爆孔的直径是40毫米，爆破孔钻孔的直径是76毫米。钻孔设备采取露天潜孔钻以及手风钻两种。钻孔的孔深、角度以及孔位必须满足爆破标准，钻孔偏差通常要控制在30°以内，开孔的误差保证小于5厘米。已完成钻孔，其孔内的岩粉必须清除干净，孔口要加强保护。针对由于堵塞不能装药的一些钻孔，需要再进行扫孔，且检查达标之后才能装药。其中主爆破钻孔不能够进入预留的保护层中，如果设置了马道，全部的钻孔都不能高于马道的高程。在布孔的时候，开挖线的转角位置以及预裂面的两端需要最少设置一个导孔，防止爆破的裂隙进入保留岩体中。
（2）爆破工作
此项目石方的开挖都采用控制性爆破，开挖面要想满足图纸开挖线，确保开挖之后的基岩完整性以及平整性，需要采取预裂爆破以及光面爆破的方法，针对不适合预裂爆破的位置，需要有保护层的预留。光面以及预裂爆破中邻近两个炮孔之间的岩面不平整度不能大于15 厘米，且孔壁的表层不能出现显著的爆破裂缝，残留的炮孔痕迹需要控制到规定标准内。和预裂爆破孔邻近的主爆破孔，需要对爆破的参数加强控制，防止破坏保留岩体，以及残留不需要岩体增加施工的困难度。爆破工作过程，为了保证高边坡的稳定性以及施工的安全性，爆破的装药量需要严格依照下列要求，预裂爆破以及光面爆破中最大施工区域起爆的药量不能超过50千克，光面爆破通常要和缓冲爆破进行结合应用，爆破孔要少于两排，前沿的清理工作完成之后再进行爆破。
（3）装药工作
装药之前必须对工作场地以及爆破设备堆置场地进行打扫，而装药职工需要检查装药孔。装药运输到现场就要设置装运警戒区域，警戒区的内部严禁烟火，爆破设备搬运的时候保证轻拿轻放，绝不允许有碰撞现象。夜间进行装药工作时，需要设置照明设备，禁止在能见度较差条件下装药。装药之前通过炮棍进行炮孔深度的检查，检查炮孔有无堵塞问题。装药出现卡塞的时候，如果在起爆药与雷管放入以前，可以利用炮棍进行处理，起爆药包装入之后，不能用其余工具进行挤压冲击。装药之时，禁止将起爆药包的导火索强行拉出。装药的结构示意图如图1所示。
（4）填塞作业
全部炮孔在爆破装药之后都需要填塞，无填塞爆破是不允许的。不能利用易燃材料以及石块进行炮孔填塞，不能捣鼓与药包直接接触的填塞料。填塞的长度需要严格依据设计标准。
（5）爆后的检查工作
在岩体爆破之后，需要等待大约15分钟之后，开展爆破检查工作，确认有无盲炮，检查爆堆的稳定性，是否存在危石与危坡，地下爆破需要检查支撑有无破坏问题，炮烟有没有及时排除。掌握盲炮与其余问题时，需要迅速上报处理，在处理之前需要设置危险标志牌，且采用有效的安全手段。残余的爆破设备需要及时上缴进行销毁处理。
结语
牟黄水电站工程施工之中，土石方的开挖施工较为复杂，必须依照实际情况来采取科学手段，确保土石方的开挖质量，保证水电站的建设。
参考文献
［1］艾言枚.水利水电项目中岩石的开挖爆破技术介绍［J］.技术与市场，2014（7）：45 －46.
［2］杨形归.沙沱水电站大坝工程施工特点和难点综述［C］.中国碾压混凝土筑坝技术.北京：中国水利水电出版社，2014.
［3］杨什秦.高科技左岸坝基的开挖施工［N］.中国水利报，2014 －6 －15（4）.
论文作者:汪运愉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/25
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