某水電站廠房為壩后岸邊式廠房，位于壩下游1.3km處的××河岸邊，廠區(qū)樞紐為引水隧洞發(fā)電主廠房，左副廠房，主變場(chǎng)和GIS開(kāi)關(guān)站及安裝間組成。廠房后邊坡為64m高邊坡，土石方開(kāi)挖合同工程量為19.8萬(wàn)m³。合同工期為10個(gè)月，具有工期緊，地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)含量高的特點(diǎn)。

某水電站廠房下游側(cè)為一沖溝，上游側(cè)為T(mén)₁a¹地層形成的斜坡地形和T₁d²地層形式的陡壁，其自然坡角分別為30°～50°、70°廠房地表為P_2C+d地層形式的陡坎，坡積層較厚，成分為塊石，碎石夾粘土，5～15m，自然坡角40°～50°。與廠區(qū)樞紐工程有關(guān)的地層主要為：P_2c+d、T₁d¹、T₁d^2-1、T₁d^2-2、T₁d^2-3地層，T₁d¹地層岸體呈全風(fēng)化狀，破碎嚴(yán)重。

廠區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)單，為單斜地層，巖石以石灰?guī)r為主，受大地構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，在廠區(qū)基礎(chǔ)部位，形成貫穿性溶洞，其延伸至河床底部，岸體褶皺極為明顯，層面非常發(fā)育，形成層狀結(jié)構(gòu)。

巖石產(chǎn)狀N10-15°W、SW30°-50°廠址水文地質(zhì)條件由于P_2c+d上部為相對(duì)隔水層，其間有不等厚泥巖存在，而且P_2c+d地層產(chǎn)出部位地形較陡。廠房前沿河邊一帶，推測(cè)覆蓋層厚3～5m，其成分為砂卵石、碎石等。

廠房基礎(chǔ)座落在F₁₁斷層上盤(pán)、下盤(pán)中，受斷層影響，巖層擠壓強(qiáng)烈，小褶曲極為發(fā)育、局部巖層直立和發(fā)生倒轉(zhuǎn)，巖體穩(wěn)定性差、巖溶、斷層、裂隙及夾泥層較為發(fā)育，這將給施工過(guò)程帶來(lái)很大難度。

根據(jù)合同文件，設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，采用自上而下高梯段分層開(kāi)挖，開(kāi)挖后的石碴沿河岸邊出碴運(yùn)至棄碴場(chǎng)進(jìn)行場(chǎng)地治理。將有用的石碴用于臨時(shí)道路和廠區(qū)進(jìn)廠公路填筑及填筑圍堰的施工方案。

鉆孔設(shè)備選用英格索蘭LM-500C型潛孔鉆、鉆孔直徑為F80，CM351潛孔鉆，ROC742潛孔鉆，100B等，鉆孔直徑為F115，YT-28手風(fēng)鉆，供風(fēng)設(shè)備選用英格索蘭25m³和20m³移動(dòng)式空壓機(jī)，出碴設(shè)備選用，T20自卸汽車和奔馳自卸汽車裝碴設(shè)備選用日本小松400E正鏟和CAT980F裝載機(jī)及CAT320B反鏟，推碴選用D8R（TY220）推土機(jī)。

廠后邊坡開(kāi)挖，根據(jù)地形的施工要求，開(kāi)挖梯段按13.45m進(jìn)行分層，并在EL.993.7m高程上進(jìn)行了高邊坡大梯段開(kāi)挖，此層采用大梯段開(kāi)挖的主要原因是，廠房后邊坡與下游邊坡為垂直邊坡，如不一次開(kāi)挖到EL.980.25鉆機(jī)無(wú)法進(jìn)行下一層預(yù)裂造孔，廠房右邊坡EL.993.7～EL.973.9m為一垂直邊坡，如一次開(kāi)挖到位開(kāi)挖面質(zhì)量很難控制，且因引水隧洞支管出口頂部距母線廊道底板只有2.63m，如一次開(kāi)挖至EL973.9m高程層，引水隧洞支管出口上部巖層穩(wěn)定性極難保證，為保證開(kāi)挖安全在母線廊道上保留6.99m保護(hù)層，分層進(jìn)行手風(fēng)鉆開(kāi)挖。

廠房后邊坡基礎(chǔ)開(kāi)挖其分為五層逐層自上而下進(jìn)行開(kāi)挖，第Ⅰ層從廠房后邊坡表面開(kāi)挖到EL.993.7m高程，第Ⅱ?qū)娱_(kāi)挖至EL.980.25m高程，第Ⅲ層開(kāi)挖到EL.973.9m高程，同時(shí)對(duì)EL.973.9～EL.965.13m，廠房尾水部分進(jìn)行開(kāi)挖，第Ⅳ層開(kāi)挖到EL.965.13m高程，此段高程開(kāi)挖到位后，可立即進(jìn)行引水洞支管出的開(kāi)挖。同時(shí)廠房基礎(chǔ)繼續(xù)向下開(kāi)挖至EL.965.13m高程，第Ⅴ層開(kāi)挖至EL.959.65m高程。

廠房下游垂直邊坡開(kāi)挖，進(jìn)行分層預(yù)裂爆破，在EL.980.25m高程和EL.967.25m高程預(yù)留寬2m馬道，一次性開(kāi)挖到EL.954.25m高程，左副廠房開(kāi)挖分層為第Ⅰ層EL.993.9～EL.980.25m，第Ⅱ?qū)覧L.980.25～EL.973.9m，第Ⅲ層EL.973.9m～EL.962.9m，第Ⅳ層為EL.962.9m～EL.954.25m高程。

采用自上而下全斷面（除修坡）一次挖完，開(kāi)挖范圍內(nèi)的覆蓋層，包括松散的全風(fēng)化，小于0.7m³的孤石采用1.6m³反鏟挖掘機(jī)挖裝，20T自卸汽車運(yùn)輸，開(kāi)挖過(guò)程中將回收砍伐的成材，具有商業(yè)價(jià)值的材料。按監(jiān)理人員的指示堆放。棄土運(yùn)至指定地區(qū)堆存。有機(jī)土壤按監(jiān)理人的指示，運(yùn)到指定地區(qū)堆放，為保證永久邊直坡，在Qdl土層使用機(jī)械開(kāi)挖時(shí)，預(yù)留有0.5～1m厚度保護(hù)層，再利用人工進(jìn)行保護(hù)層開(kāi)挖，修整邊坡， 滿足施工圖紙要求的坡度和平整度。

在開(kāi)挖過(guò)程中，做好臨時(shí)排水，及時(shí)修建和永久性排水溝及臨時(shí)性截水溝，保護(hù)永久邊坡。土方開(kāi)挖完后，立即按設(shè)計(jì)要求，組織實(shí)施永久性支護(hù)等工作。

準(zhǔn)備工作→測(cè)量放線→每一臺(tái)階石方開(kāi)挖→每一臺(tái)階邊坡永久支護(hù)→進(jìn)行下道工序→邊坡觀測(cè)???????????????????????

深孔梯段的臺(tái)階高度的確定主要根據(jù)鉆機(jī)性能，開(kāi)挖邊坡的地形情況和爆破振動(dòng)要求及出碴的便易而不定的。某水電站廠房邊坡及施工道路布置，經(jīng)綜合考慮，爆破孔梯段高度選為6m和9m。主廠房EL.993.9m高程以下邊坡和廠房下游邊坡，均為垂直面，考慮到施工機(jī)械布置情況，此部位施工過(guò)程均采用邊坡一次預(yù)裂到位。爆破孔均采用垂直孔。為較好的解決爆破后巖石的大塊率及所留殘埂，根據(jù)巖體的節(jié)理及裂隙發(fā)育程度，合理選用深孔爆破的間排距。

LM-500C和ROC742鉆機(jī)的鉆頭直徑d為大于76mm，CM351鉆機(jī)的鉆頭直徑d為105mm，100B鉆機(jī)的鉆頭直徑為89mm，考慮到鉆孔時(shí)眼的擴(kuò)大，實(shí)際孔徑應(yīng)為D=F_d（F為孔眼擴(kuò)大系數(shù)），由于廠房基礎(chǔ)巖體以灰?guī)r為主，屬中等硬質(zhì)巖，相應(yīng)的孔眼系數(shù)為1.1～1.14，則實(shí)際的孔徑D為：

當(dāng)采用LM-500C或ROC742鉆孔時(shí)，D=（1.10～1.14）×76=83.6～86.64mm，取D=85mm。

當(dāng)用CM351鉆孔時(shí)，D=（1.10～1.14）×105=115.5～119.7mm?? D=115mm。

當(dāng)采用100B鉆孔時(shí)D=（1.10～1.14）×89=97.9～101.46mm取D=100mm。

超鉆是為克服底板阻力，使爆破后不留巖坎，根據(jù)爆破試驗(yàn)，當(dāng)采用LM-500C或ROC742鉆機(jī)鉆孔時(shí)，取超鉆深度h=0.5m，當(dāng)采用CM351鉆孔鉆孔時(shí)，孔徑為D=115mm，此時(shí)有允許超徑即h=0。

由于爆破孔采用垂直鉆孔，鉆孔深度L，可按或L=H+h進(jìn)行計(jì)算，其中：H為爆破孔梯段高度，h為鉆孔超徑深度，則：

當(dāng)采用LM-500C或ROC742鉆機(jī)鉆孔，爆破孔梯段高度為6m時(shí)，鉆孔深度L=6+0.5=6.5m，爆破孔梯段高度為9m時(shí)，鉆孔深度L=9.5m。

當(dāng)用CM351鉆機(jī)鉆孔，爆破孔梯段高度為6m時(shí)，鉆孔深度L=6+0=6m，爆破孔梯 段高度為9m時(shí)，鉆孔深度為9m。

某水電站廠房基坑開(kāi)挖主要以LM-500C或ROC742鉆機(jī)進(jìn)行梯段爆破開(kāi)挖，因此就以鉆孔直徑為D=85mm，梯段高度H=6m，鉆孔深度L=6.5m為例確定爆破最小抵抗線W。

根據(jù)里恰特介紹的計(jì)算方法，W=（20～40）d（其中d為藥卷直徑），當(dāng)D=85mm時(shí)，爆破孔采用60乳化藥卷，即d=60mm，則：

W=（20-40）×60=1200～2400mm，取W為整數(shù)，即W=2m。

炮孔間距a按下式計(jì)算：a=mW，m為炮孔鄰近系數(shù)，取m=1.25，則a=1.25×2m=2.5m

爆破孔采用梅花型錯(cuò)開(kāi)布置，則b=na，取n=0.67，則b=0.67×2.5=2m。

依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)爆破試驗(yàn)和有關(guān)規(guī)范單位耗藥取q=0.45kg/m³。

單孔藥量Q采用下列公式計(jì)算，Q=qabH=0.45×2.5×2×6=13.5kg