2--石料开采及运输规划

word2 石料开采与运输规划2.1 概述上咱日沟灰岩石料场位于坝址上游左岸的金沙江支流上咱日沟上游侧山坡，距坝址直线距离约3km。料场大致呈近EW向展布，冲沟深切、狭窄，两岸地形较陡且支沟发育，上咱日沟内枯期有少量水流，料场分布地段沟底高程约1700m。料场地段为一山脊地形见图8.1-1，料场主要位于山脊至上咱日沟之间的山坡上局部在沟的下游侧山包，该山坡呈一下陡上缓且为局部山脊或冲沟相间分布的斜坡地形，料场分布高程1800m2370m，面积约0.41km2。料场X围地形零乱、高差大，最大高差约570m，总体地形较陡，靠沟地带地形坡度约55，其余地段一般为3743，并多处为7585的陡崖地形。料场X围有向周围扩大的余地。根据地形条件，将料场分为两个区，即区和区，区为沟的下游侧山包，区为沟上游的广泛区域。料场为孤立山体的下游侧斜坡，场地水文地质条件较简单，地下水位埋藏较深，山脊部位埋深大于100m。综合地质测绘、勘察、试验成果，上咱日沟石料场基岩裸露，岩体风化程度较弱，剥离量少；岩石强度高，较完整，喀斯特不发育。据勘探揭露，覆盖层集中分布于地形平缓处与冲沟中，厚度一般0m30.84m。上咱日沟与其右岸高程1800m以下受上咱日断裂影响，虽有呈透镜状的灰岩分布，但岩性杂乱，岩体多蚀变，完整性差，开采困难，本阶段不予考虑。高程1800m以上岩体无全风化，局部有厚度较小的强风化，弱风化下限垂直埋深一般20m60m，水平埋深一般20m30m。岩体以镶嵌碎裂结构为主，在总进尺386.70m的平硐基岩硐深中，镶嵌碎裂结构占硐深的98.6%，次块状结构仅占1.4%；平硐内弱风化段的BSD一般17%20%，钻孔内弱风化段RQD一般15%30%；平硐内微新岩体的BSD一般10%28%，钻孔内微新岩体RQD一般30%50%。在平硐中采用了弃线率统计平硐中的无用料，即某一线上无用料所占的比例，无用料包括云煌辉石岩、方解石细脉或团块、节理裂隙中的夹泥宽度、溶蚀裂隙夹泥宽度。按此方法，该料场的弃线率一般为7%10%。总体上石料场风化程度较弱，弱风化下限垂直埋深相对较浅，岩体完整性较差，以镶嵌碎裂结构为主，无用料在弱风化以下基岩内所占比例不大。喀斯特现象在该料场发育程度不高，受河流下切速率影响，岩石水平溶蚀不发育，喀斯特现象主要是沿垂直裂隙的扩X溶蚀。在料场X围内仅发现一处相对较大的顺层溶蚀洞穴，该洞穴顺层面长约8m，沿层面往里溶蚀深度约3m，垂直层高度约2m，该溶蚀洞穴主要是底部顺层挤压，挤压带岩石破碎，地表、地下水沿带渗流溶蚀加塌顶形成。勘探中，仅在钻孔ZK304孔深28.52m29.17m段揭露到较大的溶蚀洞穴，其余主要是裂隙面上有溶蚀，一般仅在弱风化段岩体中沿面存在厚度小于1mm的钙膜，微新岩体除较大裂隙外，面一般闭合，无溶蚀现象。在平硐PD307中，硐深65m76m，沿N15W，SW8085的陡倾结构面溶蚀强烈，最大溶蚀宽度达1m，受此组节理影响，硐中见有串珠状小溶孔，一般20cm30cm，高约50cm。其余平硐中少见小溶孔10cm20cm。因此，料场喀斯特现象不发育。本阶段对料场灰岩进展了三组岩石物理力学试验和人工砂云母含量试验，三组试验成果明确，其试验值差异不大，它们的试验平均值分别是：颗粒密度2.74g/cm3，块体密度2.69g/cm3，干抗压强度111.3MPa，湿抗压强度102.1MPa。结合料场本身地质情况，在设计时综合考虑各种可能存在的因素，具体措施如下：1考虑料场含有云煌辉石岩、方解石细脉或团块、节理裂隙中的夹泥、溶蚀裂隙夹泥等需弃除，甚弃线率约为7%10%，取扩大系数1.1；2由于勘探的可能误差与需要量的增加，除满足工程的需要储量外，还考虑了一定的备用裕度，取1.3；3考虑到岩性影响系统加工、运输损耗，在计算开采总量时未采用常规的损耗系数1.11.25，而根据实际情况选用了1.2；4料场按满足招标文件中所承当的骨料生产任务，按共需生产成品骨料约312万t计算，料场最大开采量约万m3有用料，料场设计储量为万m3有用料。5根据各开采高程进展详细的储量计算，综合分析比拟料场地形与地质条件，根据标书文件要求，按满足料场有用料储量为万m3的要求。料场终采平台为1800m，初采平台2010m，开口高程为2053m，开挖综合坡度为10.52。6料场规划采用槽形结构，在满足边坡安全的前提下兼顾料场开采安全和边坡支护的经济性，梯段高度15m，每层设置宽度为2m马道，每4560m高度设置6m宽马道，满足支护和边坡稳定的要求。7有用料运输经对过目前料场几种常见的运输方式比拟后选用了保障率高、输送可靠、本钱适中的全汽车运输方案，对道路的布置规划从地形、地貌、安全、宽度、坡度进展综合分析，采用隧洞加明路运输方案。8考虑到料场防护的需要，在修筑料场开采道路的同时，在1870m高程设置拦渣平台，在有用料开采中设置先锋槽工艺保证料场施工的整体安全性。 料场开采规划104m3；最低出机口温度14104104104t。上咱日沟灰岩石料场需提供本工程所需的混凝土骨料和大坝级配垫层料加工的毛料供给任务。1骨料需求量与料场储量计算3大坝级配垫层料和3混凝土含喷混凝土的骨料生产任务，由此算出需要的毛料开采储量如下：Vd=QAKK1K2K3KsAd式中：Vd 毛料开采储量万m3自然方QA 成品骨料需求量万tK K1 混凝土运输浇筑损耗补偿系数，K1K2 净骨料运输损耗补偿系数，K2K3 开采损耗补偿系数，K3Ks Ad 3如此：Vd=1423自然方33混凝土含喷混凝土的骨料生产任务，共需生产成品骨料含垫层料约313万t，33。2开采储量的计算与料场开采X围根据招标文件提供资料与现场踏勘，料场大致呈近EW向展布，料场地段为一山脊地形见图，料场主要位于山脊至上咱日沟之间的山坡上局部在沟的下游侧山包，该山坡呈一下陡上缓且为局部山脊或冲沟相间分布的斜坡地形，料场分布高程1800m2370m，面积约2。根据规划储量，为防止石渣下江，并尽可能的减少料场开挖对渣场施工影响，防止不安全事故的发生，经认真对料场地形与地质情况分析，确定料场开采距江边边较远的第二个山脊为料场开采区，由此，按1：0.3开挖边坡坡比，以15m高一个开挖梯段对有用层储量进展计算，其结果见各开采高程储量计算表2-1。表2-1 各开采高程储量计算表高程(m)层开采面积(m2)总开挖量(m3)覆盖层量(m3)覆盖层累计(m3)有用料(m3)有用料累计(m3)2025以上7906583 6583 6583 /20101900 20178 20178 26761 /19953620 41406 18633 45394 22773 22773 19804954 64311 8360 53754 55950 78724 19656482 85771 11150 64904 74620 153344 19507886 107756 14008 78913 93748 247092 193510134 135149 17569 96482 117580 364671 192010590 155435 20207 116688 135228 499900 190510894 161136 20948 137636 140188 640088 189011224 165887 21565 159201 144321 784409 187511421 169834 22078 181280 147756 932165 186013711 188490 24504 205783 163986 1096151 184517838 236617 30760 236544 205857 1302008 183019360 278981 36267 272811 242713 1544721 181524825 331387 43080 315891 288307 1833027 180030623 415860 54062 369953 361798 2194826 合计2564779 369953 2194826 根据各开采高程储量计算，33，由此，确定料场开采规划终采平台为1800m，其开口高程为2053m，开挖综合坡度约为1：0.52。料场开采规划详见上咱日沟料场开采规划平面图图号：LY2009/T01-02-01、上咱日沟料场开采规划终了剖面图图号：LY2009/T01-02-02。2.3 石料的运输方式2.3.1 毛料开采运输方式的选择上咱日沟料场开采最大宽度约250m，长近350m，开挖高程约250m。该料场X围狭长，开采深度较大，但开采运输条件较差，但可以采用多种开采运输方式，如公路汽车运输方案、溜槽运输方案、竖井斜井加皮带运输方案，汽车洞运输方案等。目前国内外许多大型矿山和人工砂石采料场为解决垂直运输问题，大多采用溜槽、溜井等方式，充分利用物料自重进展运输，节约道路修筑费用，减少车辆运输工作量，降低生产本钱。溜槽运输具有施工简便，不易堵塞等优点，其主要缺点是溜槽侧壁和底面磨损大，特别是溜槽修筑较困难，运行时石块飞击距离远，安全可靠性较差；同时上咱日沟料场覆盖剥离和毛料开采同期施工，易产生混料现象。溜井运输与溜槽运输相比防止了运行时石块飞击现象，溜井运输目前国际国内矿山使用较多，水电工程中，国内二滩、龙滩、锦屏等均已成功使用。它具有井壁不受石料直接冲击、磨损均匀、安全性好、不易堵料等特点。下面对竖井加皮带运输方案的可行性进展分析，结合上咱日沟料场开采规划，假如溜井布置在料场中部，溜井布置井口高程需达到1970m才能减少料场开采施工干扰，按皮带运输平洞底板高程1800m设计，如此竖井深约170m，而溜井施工需料场道路修筑到1970m高程时才具备施工条件，同时需料场揭顶施工与溜井同期施工干扰大，安全隐患突出；溜井加皮带运输方案的建安投资与汽车公路运输道路建安投资相比，费用大，且工期紧。因此，溜井加皮带运输方案并不完全满足本方案要求。料场采用公路运输方式汽车平均运距约3.5km，全汽车公路运输有两种可行性，其一，为满足石料的运输，经料场下部较缓地形后在料场靠江侧沿较缓的山坡修筑“之字型明段公路至料场揭顶平台；其二，考虑料场开采期开挖掉渣、边坡挂渣等施工干扰，料场道路从开采区后部经过约580m的隧洞穿过料场后，再沿自料场外侧较缓的山坡修筑“之字型明段至料场顶料揭顶平台。据此，两种道路布置形式均可满足石料的运输要求。全“之字型明段公路方案，因公路全暴露于料场正下方，料场每次爆破作业后因石料的滚落，其路面的清理工作量较局部洞室运输方案大，同时边坡挂石由于料场边坡陡峭无法与时排除干净，在下雨或有风时随时都易从高处坠落，安全隐患大。就其局部洞室运输方案而言，其运距并没有增加，料场地质条件较好，建安费用增加不多，但可解决料场开挖与运输的干扰与安全问题。综上所述，通过对以上几种毛料开采运输方式的分析研究，根据本料场的地形与地质条件，采用局部洞室公路汽车运输方式较经济，公路运输保证率也较高。经分析比拟确定，毛料开采运输道路最终选定采用全局部洞室的“之字型公路至料场揭顶平台的全汽车公路运输方案，与其他方案比拟较为经济、合理、安全、可靠。2.3.2 料场运输道路布置1料场主干道料场主干道路主要满足料场物资运输、设备转移、剥离料的运输以与有用料的运输，根据上咱日沟料场的地形地貌条件，料场靠江侧地势平缓，下游侧地形坡度较陡，经分析，道路布置如下：从石料场开采公路L2终点修建进场道路经上咱日沟渣场上游侧后，在用隧洞通过料场开采区，然后沿料场下游侧较平缓地形布置“之字形主干道至料场揭顶平台，作为有用料开采运输通道。开挖出渣道路只考虑修建到2010m揭顶高程，2010m高程以上只考虑修建推土机和反铲等履带设备使用的施工便道。根据料场开采与运输条件，从砂石料加工系统粗碎车间至料场揭顶平台2010m高程道路总长4.78km，其中加工系统至上咱日沟渣场石料场开采公路L2约1.37km业主已修筑，公路宽10m，为混凝土路面，其余3.21km道路为本标修筑X围，路面均按8.0m宽设计，道路设计时速：30km/h，路面最大纵坡为8%，路面采用泥结碎石路面。2010m揭顶平台高程以上修筑的供施工机械使用的施工便道，路面宽按5m设计，路面纵坡控制在1025%，路面为碎石路面。料场开采区到砂石系统粗碎车间的平均距离约3.6km。料场主干道路技术指标和特性见“4 道路设计。2场内道路布置料场在开采过程中，随着开采平台的不断下降，局部场内道路需重复修筑，主干道与各开采平台之间的联络道路采用预留爆碴修建，以沟通各开采平台。采场内开采平台下降后，再与时修通开采平台与进场交通主干道的联络通道，以满足剥离料和有用料开挖后的运输与设备的行走。根据料场开采规划，在主干道路1831.5m、1875m、1920m高程修筑3条施工支路与主干道相连以沟通各开采平台与料场主干道，各开采平台与主干道的联络道路采用预留爆碴修建，路面宽度9m，转弯半径与纵坡满足设备行走的要求。每次降段均首先于主干道适当高程部位开始修筑一条施工便道，并延伸至下一个开采平台，以便可以提前跟下一开采平台进场道路连通。料场道路具体规划布置见料场开采道路布置图LY2009/T01-03-01。2.4 石料的开采石料开采运输是整个料场开采规划中最重要的环节之一。选择一个安全可靠、经济合理的开采运输方式，不仅能大大节省工程投资，同时可保障工程进度的顺利实施。料场开采运输方案必须满足石料开采顶峰强度要求，可靠性高，本钱低。料场配置的钻爆、装载、运输等设备的规格型号与数量应满足顶峰期料场开采运输强度要求。本料场由于地形狭窄、陡峻，因此不能采用传统的开采方式向外进展爆破，必须采取有效的开采方式以防止开采石料危与料场下方建筑物。料场开挖按照“从上到下、先揭顶剥离再开采毛料的原如此进展，开挖采用深孔梯段挤压爆破进展开采和降段，采用预裂爆破法形成边坡和平台，从而以保证高边坡的稳定与对毛料粒径的控制。根据料场特性，对料场开采工作面布置进展了自上而下单台阶双工作面布置，料场开采最大长度约350m，最大宽度约100m，为典型的山坡长条型料场，单台阶双工作面布置在满足强度要求的前提下施工干扰小，比拟适用。考虑到单台阶多工作面开采方式更有利于汽车运输，减少场内运输道路工程量，减少料场开采、运输的相互干扰，因此选择单台阶双工作面为主的开采方式，沿长度方向布置多台挖装设备。待形成一定的工作面后，可采用深孔梯段爆破方式，并在工作面上直接集料挖装，由自卸汽车运至砂石系统粗碎车间。2.4.1 料场的开采分层场的开采梯段分层高度与开采作业所采用的采装设备有关，同时要保证有较好的爆破效果。根据本集团公司过去采石场的开采经验以与结合本工程所配备的采装设备，确定梯段分层高度为15m。根据招标文件，料场X围内的地形地质条件较好，为确保高边坡的长期稳定与安全，确定采用1:0.52的整体边坡坡度，并结合高边坡支护需要，每一梯段开挖边线均设有一个马道，马道宽2m，每隔60m高度设一安全马道，马道宽6m，开采边坡均按1：0.30控制。料场开采的施工程序总体上按从上到下，依次分层开挖。上一层覆盖层先开挖，然后进展该层有用料的开采，同时分区进展下一层覆盖层的剥离，上一层开挖完成后再进展下一层开挖。2.4.2 无用料的剥离3。料场2025m高程以上揭顶，采用反铲配合推土机推至1870m截渣平台装车。料场周边的剥离料因厚度较小，周边的无用料剥离与有用料开采同期进展，覆盖层、周边剥离层等岩石破碎带、强卸荷带与危岩体的部位采取弱振动爆破法施工，根据地质岩性的变化，采用中小直径钻孔、中深孔与浅孔爆破方案，严格控制最大一段起爆药量高段微差网络采取非电接力起爆网络，将爆破的地震效应控制在最低限度。无用料剥离超前一层，以保证有用料开采质量，同时在开采过程中去除某某岩岩内软弱、破碎与风化物质，以防止其与有用料混杂，严格控制有用料的质量。2.4.3 有用料的开采根据上咱日沟料场地形、地质、地理位置等特点，将料场有用料的开采、运输与后续的加工工艺与设备配置联系起来统一进展研究，形成一个总体的工艺方案。为满足混凝土强度需要，采用台阶爆破方法施工，梯段爆破孔采用CM351高风压钻机造孔，边坡预裂或光面孔采用QZJ-100B快速钻机造孔，爆破采用孔间毫秒微差，非电毫秒雷管联网，电力起爆方式。爆破装药采用散装炸药，连续全耦合装药结构，预裂或光面爆破孔装药采用乳化炸药不耦合间隔装药结构。边坡预裂与水平预裂光爆采用32mm药卷不耦合装药。由料场道路布置规划，有用料的运输采用自卸汽车沿场内各支线料场主干道石料场开采公路粗碎平台的线路进展。3，有用料的开采按以下方式进展：1料场有用料的开采采取自上而下的开采方式，由于料场开采区采运道路均位于料场开采区前缘布置，因此，每个梯段的开采只需从相应高程的料场主干道修筑施工便道至开采平台，再以施工便道为临空面进展爆破。随着开采平台的下降，开采平面逐渐扩大，当具备条件时，在以施工便道为临空面进展爆破的同时，沿料场长轴方向先开挖宽度不小于25m的先锋槽，该先锋槽根据料场平台长轴方向的长短设置一定的坡度，使其端部可以降至下一平台高程，这样可以同时进展2个梯段的爆破，以最大限度的提高开采强度。33挖掘机装25t自卸汽车，自卸汽车经骨料运输道路至粗碎卸料平台。3待堑沟内侧岩体爆破完成后，同样以该堑沟为临空面进展其外部岩体的爆破，为减少开挖石料滚落到料场下部的冲沟内，开挖线外部预留35m的岩埂进展保护，该预留岩埂在下一梯段爆破时可一并挖除。4在该堑沟两侧岩体爆破即将完成时，最先开挖部位已具备向下一梯段开采的条件，以此循环，以最大限度的满足开采强度。2.5 料场开采强度与进度计划根据招标文件工期要求，2009年4月加工系统开始正式生产，据此料场开采进度计划安排，从2010年1月开始进入料场揭顶，至2008年3月底完成上咱日沟料场的揭顶开挖与支护，2010年4月料场具备正式开采条件。2008年4月至2010年9月底料场开采按满足生产供料所需的毛料开采和加工系统料仓生产备料，从2010年10月开始，料场开采强度与砼浇筑强度相对应，即当月浇筑多少砼就开采相应的石料。按此原如此，计算出料场毛料开采强度，然后根据料场开采强度和料场各采层的开采量，排出料场各采层开采进度计划。333/月。料场内开采工作面可随施工强度的不同而设置，顶峰期料场开采每层布置开采作业面2个，一般设计考虑每次爆破的块石量不宜少于采装设备510天的装载量，其最多2个作业面就可满足要求，每个开采作业面一月放3次炮。月放炮6次，如此每一循环爆破方量为100每工作面长度15爆破进尺15梯段高度22500m3自然方，同平台为两个工作面，一个月可开采毛料3225002=135000 m3，满足顶峰期每月开采强度118000 m3的要求。因此选择单台阶双工作面为主的开采方式，沿长度方向布置多台挖装设备可满足开采强度要求。在进入下层开采时，上述循环可在上部已开采的面下部提前进展下一层的开采循环工作。2.6 资源配置计划2.6.1 主要开采设备配置剥离采用高风压钻机、手风钻配合钻孔，装载机、反铲装车，推土机配合20t25t自卸汽车运输。石料场开采采用潜孔钻机预裂，爆破孔采用高风压钻机，水平预裂或光爆孔采用高风压钻机与手持式汽腿钻， 挖掘机装车，推土机配合集料平场，自卸车运输，人工配合小型液压反铲削坡。顶部无用料采用潜孔钻和手风钻钻孔，长臂反铲削坡，推土机配合集碴，装载机或反铲装料，20t自卸汽车运输。3挖掘机装料，25t自卸汽车运输。料场边坡采用潜孔钻和CM351高风压钻机钻孔。周边剥离料采用潜孔钻、手风钻、液压钻机钻孔爆破。3333/月，在超过开采能力的时段，可由半成品料堆场补充或延长作业时间，毛料开采按2班制生产工艺配置开采设备与劳动力。每天小时要开采毛料计算：104m325天/月33/h。开采设备采用大孔径液压钻机和高风压钻机钻孔，按20t自卸汽车运剥离料，25t自卸汽车运有用料，自卸汽车在山区道路行驶速度平均按25km/h计算，石料运输按顶峰时段相应开采层至卸料点的运距计算，如此剥离料从上咱日沟料场至弃渣场平均运距约2.0km，有用料场至粗碎平台平均运输距离约3.6km，如此剥离料运输一趟约10分钟，有用料运输一趟约18分钟，加上装车与卸车约11分钟，总计剥离料运输一趟约21分钟，有用料运输一趟约29分钟。每台20t自卸汽车每天可运剥离料车数：146021 =40车，每台车每天可运剥离料20t10425400=5台，考虑汽车维修与其它因素，取工作条件系数为0.75如此需求配置车7台。每台25t自卸汽车每天可运的有用料车数：146029 =29车，每台车每天可运有用料25t10425725=18台，考虑汽车维修与其它因素，取工作条件系数为0.75如此需求配置车数24台。毛料开采选用CM351与ROC460PC高风压钻机，根据开采强度配置钻机3台。 33液压反铲4台。33液压反铲2台。根据以上计算，确定料场开挖主要设备配置见表2-3。表2-3 料场开采主要机械设备配置表设备类型名称规格型号数量台单机生产能力备注钻机105138高风压钻机CM-3513备用1台90支架式潜孔钻机JQZ-100B880102手持式风钻YT-2616手持式气腿钻YT-281080110mm导轨钻机YG-503110165mm导轨钻机YG-803挖装设备3反铲CAT330C2100m3台时3反铲CAT2454100m3台时3长臂反铲PC-20013装载机ZL502运输设备20t自卸车CQ33037备用2台25t自卸汽车TEREX3305F24备用6台其它240KW推土机TY3202空压机4L-20/862.6.2 劳动力配置计划料场开采按2班制组织生产，生产人员的配置根据各施工时段毛料开采强度的需要实行动态管理，计划顶峰时段配置生产人员和管理人员总人数为150人。2.7 上咱日沟料场开永久边坡治理工程设计2.7.1 料场边坡工程概况料场边坡体型按“33，其开挖边坡最大高度为253m。开挖后的成型边坡综合坡比近10.52，每15m设置一2m宽的马道，每4560m设置一6m的宽马道，马道间梯段边坡坡度10.3。2.7.2 料场边坡工程等级与设计标准根据水电枢纽工程等级划分与设计安全标准DL5180-2003以下简称标准，料场为临建设施，但其边坡为高度253m的高陡边坡，位于库区X围内，一旦失稳，对枢纽主体工程影响较大，故本边坡等级定为级。2.7.3 料场边坡设计原如此1根据水电枢纽工程等级划分与设计安全标准DL5180-2003的有关规定确定料场边坡等级。2根据地质勘探工作和地质岩层结构面产状，在料场开挖料满足工程需要的前提下布置有利于边坡稳定和临近建筑物安全的边坡体型。3根据地质勘探工作和地质资料与地质结论，分析其破坏模式，有针对性地对边坡进展工程措施设计。4根据料场边坡的开挖施工特点采取投资省、工期短、安全可靠的工程措施；5采取综合治理的措施，如：截排水、绿化与植被恢复等。工程处理措施应在满足工程建筑物安全的前提下，做到减少水土流失、美化环境。6原如此上对开挖的人工边坡均须采取坡面保护，采取系统喷锚处理短锚杆加长锚杆、预应力锚索、锚筋桩等措施。7边坡排水设计根据边坡区的地形地质条件、水文气象资料，汇水面积与暴雨强度因地制宜地确定排水系统；边坡地表截、排水设计包括如下内容： 边坡开挖或治理边界以外的截、排水沟； 边坡开挖或治理边界以内的截、排水沟； 边坡防水措施，如坡面排水孔、跨缝构造、填缝夯实等。8预应力锚索的设计根据边坡稳定分析确定。9预应力锚索结构设计按水电工程预应力锚固设计规XDL/T5176-2003的规定执行，并根据边坡的重要性，确定预应力锚索的监测措施。10边坡浅表层加固措施包括：锚杆、锚杆束、挂网钢筋、喷混凝土、贴坡混凝土等，根据岩土体力学特性、边坡结构、边坡变形与破坏机制，有针对性地进展设计。2.7.4 料场边坡稳定分析与处理设计2.7.4.1 边坡设计工况1各种荷载的组合 根本组合：自重+正常状态地下水压力+支护加固措施。 特殊组合：根本组合+地震作用。2设计工况 正常工况：永久边坡根本组合。 非常工况：施工期非常工况：临时边坡缺少或局部缺少支护加固措施；施工用水形成地下水位增高。本工程在料场开采期间，由于历时较长，采用分层开挖后分层支护方式，在边坡开挖施工期，梯段边坡高度不大于30m，初步判断不是控制工况；运行期非常工况：边坡全部形成后由于暴雨或久雨形成地下水位增高； 特殊工况：根本组合+7度地震作用。3安全系数取值 正常工况：安全系数取K1.2； 非常工况：安全系数取K1.1； 特殊工况：安全系数取K1.05。2.7.4.2 边坡稳定分析计算原理边坡稳定分析采用块体的极限平衡理论。对于块体滑动或倾倒破坏，根据工程地质条件，划定危岩和不稳定岩体X围，以定性与半定量分析为根底进展设计。对于产生溃屈变形的层状边坡采用工程地质类比等综合方法分析。边坡顺层平面滑动稳定分析以平面二维分析为主。进展二维分析时，取其单宽边坡以边坡高度253m为控制代表性剖面进展稳定分析。作为加固边坡浅表层岩石块体的系统或局部锚固结构，如系统锚杆或系统长锚杆等，其锚固深度和锚固力，应根据可动块体深度、岩体强风化、强卸荷深度，或弱面埋藏深度和结构面强度的实际位置，按工程经验大致估算判断，进展块体稳定分析计算并按目标安全系数的要求确定。边坡内地下水位采用最高水位汛期暴雨满水概率分布的0.8分位值作为正常状态水位，以多年观测到的最大值作为非常状态水位。在施工期可根据施工期临时监测的水位成果作施工期复核计算。2.7.4.3 边坡稳定分析2.7.4.3.1 边坡破坏模式分析1楔形体破坏根据料导播平硐和钻孔勘探成果，岩体中裂隙总体不发育，但边坡开挖后有可能出现楔形体。2岩质边坡倾倒破坏由于边坡为高陡边坡，倾角约63，而料场内存在SW8085的陡倾结构面溶蚀强烈。由于边坡为高陡边坡，假如层面倾角接近80如此有可能局部有倾倒破坏。3岩质边坡顺层滑动破坏平面滑动，a顺向坡局部切脚开挖，切掉底部支撑岩体而导致上部岩体顺层滑动破坏，由于岩体层面为4055的倾角，在开挖过程中会发生切脚开挖，出现顺层滑动破坏，须与时分层进展边坡支护。由于边坡高陡，应力较大，顺向坡沿缓倾角层面向坡外剪出的岩体顺层滑动；或是倾倒加滑动的组合破坏模式。该破坏模式将导致边坡整体失稳。b岩质边坡溃屈破坏，岩体层面产状N7585E，NW4055，与大局部开挖坡面走向根本一致，出现岩板溃屈失稳的可能性较小。2.7.4.3.2 边坡整体稳定分析从边坡破坏模式的分析中得出，有可能影响本工程边坡整体稳定的破坏模式为顺向坡沿倾角层面N7585E，NW4055向坡外剪出的岩体顺层滑动。因此对顺层滑动破坏边坡进展重点分析处理。2.7.4.3.3 边坡局部稳定分析1楔形体破坏分析由于楔形体是随机的，应根据工程地质条件，划定危岩和不稳定岩体X围，以定性与半定量分析为根底进展设计。本阶段根据裂隙面的组合、结合整体边坡的处理锁定在60m高差X围内，采用1000kN的随机锚索深度30m和40m、随机长锚杆32L9m和长锚杆束332L9m进展处理。2岩质边坡倾倒破坏分析由于边坡为高陡边坡，倾角约63，而第一组裂隙结构面走向与开挖坡面一致，倾角为7085，有可能产生局部倾倒破坏。倾倒岩体底部折断面为裂隙面N020E，NW2535与岩体层面方向一样，也可能为折断岩体层面；后缘X拉面为陡倾结构面或裂隙面近EW，NS7085。岩质边坡倾倒破坏一般发生在边坡顶部，并与顺层滑动的模式组合形成倾倒、滑动的组合破坏，结合整体边坡的处理，采用1000kN锚索、锚杆束、在边坡开口线锁定。并在设计边坡开口线以下45m即3个台阶高度高度X围内2025m、2010m层马道布置2排锚索1000kN锚索，间距为9 m，长30m和40m两种长度交替布置，锚索孔方向与水平成10角；控制倾倒变形。3岩质边坡溃屈破坏分析岩质边坡溃屈破坏，岩体层面产状N7585E，NW4055，与大局部开挖坡面走向根本一致，出现岩板溃屈失稳的可能性较小。结合整体边坡的处理，采用贴1000kN锚索、锚杆束、长锚杆在边坡脚与马道上锁定，控制其变形。2.7.4.4 边坡处理措施设计料场在开挖后将形成250m的开挖边坡。料场顶部基岩裸露。对土层与表层风化岩体采用放坡开挖的方式处理，碎石土层开挖坡比11，弱风化岩体开挖坡比10.5，坡面喷锚支护。高边坡开挖过程中，岩体开挖卸荷后，边坡岩体将逐渐发生松弛变形，在岩体的松弛变形完成前，对其施加一定的向内挤压力预应力，对边坡的稳定将极为有利。料场场区内地质条件较好，开挖后的成型边坡整体坡度近10.52。经对边坡特点和地质的分析，采取以下支护措施。11000KN预应力锚索 锁口锚索在开挖边坡的上部2010m马道布置1排锁口锚索，锚索间距为9m，长30m和40m两种长度交替布置，锚索孔垂直于坡面开挖坡面。 边坡锚索在EL.1920mEL.1970m边坡上的锚索采用岩锚梁连结成整体，锚索间距9m，长30m和40m两种长度交替布置，锚索孔垂直于坡面开挖坡面；外锚墩与坡腰贴坡梁连接。2332 L=9m砂浆锚杆束分别在1860m、1920m、1965m、2010m马道布置一排锚杆束，间距2m，L=9m，锚杆束孔方向与开挖坡面垂直。共计4排。3系统锚喷支护为减少开挖完成后临空面的卸荷变形、爆破影响形成裂隙对边坡产生不利影响，防止雨水从裂隙缺口渗入岩体，影响边坡稳定，边坡开挖完成后，整个开挖面应采用系统锚喷支护，具体措施为： 设置岩质边坡系统砂浆锚杆，每级坡面根据不同地质条件设置设置1排32，L=9m锚杆、1排25，L=6m锚杆以与1排25，L=4m锚杆，锚杆间排距均为2m2m，呈梅花形布置。锚杆外露10cm，与钢筋网相连。 挂钢筋网为保证边坡安全，减少小石下落影响下部边坡施工，开挖坡面均采挂钢筋网，钢筋网规格为f6.5200mm，保护层厚度5cm。 喷混凝土标号C20厚1015cm。4坡面排水孔边坡全坡面设置76mmPVC排水孔，L=5.0m，上仰10，梅花形布置，间排距5m5m，实际施工中布设排水孔时应选择靠裂缝、有渗水的位置。5坡面地表排水系统布置地表排水系统由支沟，主排水沟与拦山沟组成。支沟为每层马道排水沟，主排水沟为沿人工边坡边缘截水沟，拦山沟为坡顶拦截山洪的排水沟。坡面产流由马道排水支沟排入边坡外缘排水主沟，从边坡中部向边坡上下游两侧排，排出施工区域后进入上咱日沟。各排水支沟位于马道，相对平坦，拦山沟与主排水沟纵坡根据实际地形而定。各沟断面均采用矩形，为防止拦山沟，主排水沟流速过大，沿沟底设有消力坎。边坡上排水支沟位于马道上，结合马道上的贴坡梁进展布置。主排水沟断面尺寸按不冲刷的流速确定，底宽1m；开口线以外35mX围设置周边截水沟，断面尺为11m梯形断面。各沟均采用混凝土或M7.5浆砌石衬砌。61000KN随机锚索与随机长锚杆随着料场逐层下挖，对开挖边坡逐层支护，并根据开挖揭露出的地质情况与监理工程师的指示，与时调整支护措施，或增设随机锚杆和锚索。对局部楔形体破坏，采取随机锚杆、随机锚杆组合的支护方案进展局部加固。2.7.5 边坡监测设计2.7.5.1 监测设计目的安全监测设计的主要目的为： 1通过监测数据采集、分析与处理，与时掌握边坡的安全性状，与时发现监测量异常现象和可能危与边坡安全的不良因素，并与时对其稳定性和安全度做出评价，以确保该边坡在施工期和运用期的安全。2通过边坡在施工期和运用期安全监测提供的有效数据，检验设计方案的正确性，检验施工质量是否满足设计要求。从而为改良施工方法和措施、优化和完善设计方案提供依据。3为同类高陡边坡工程提供有价值的设计和施工经验。2.7.5.2 监测设计原如此三滩料场边坡安全监测的设计原如此为：1监测目的明确、突出重点。边坡安全监测以边坡岩体稳定性监测为主，兼顾局部滑动楔体稳定性监测。 2应监测边坡性状变化的全过程。监测应贯穿工程活动施工、加固、运行的全过程，为此监测最重要之点是要与时，即与时埋设、与时观测、与时整理分析监测资料和与时反应监测信息。3施工期和运行期安全监测应相结合、相衔接。4仪器布置力求少而精，仪器选型在满足量测精度的前提下，应做到可靠、耐久、经济、实用。5安全监测以仪器量测为主，以人工巡视、宏观调查为辅。6安全监测设施的埋设与观测应尽量防止或减少施工干扰。7监测设计时应考虑边坡施工过程中存在的不确定性因素，在监测项目、仪器数量上适当考虑。8边坡监测参照混疑土坝安全监测技术规XDL/T5178-2003执行，以下简称监测规X；9水位观测标准GBJ138-93；10国家一、二等水准测量规XGBJ2897-91；11水利水电工程施工测量规XSL52-93；12国家三角测量和精细导线测量规X。2.7.5.3 安全监测设计1监测项目的选定由于过大变形是岩体边坡破坏的主要形式，因此，变形监测应作为安全监测的重点。开挖爆破和水的作用是影响边坡稳定的主要外因，因此，施工期的爆破振动监测和边坡渗流渗压监测也是必要的。初步选定该边坡主要监测项目为：边坡外表变形监测；边坡深部岩石变形监测；岩石外表裂缝、结构面变形监测；锚杆、锚索受力监测。2监测方法与手段 边坡外表变形监测边坡外表变形监测包括外表水平位移监测和外表垂直位移监测。外表水平位移是用布设在边坡区域与附近的水平位移测点进展监测。通过高精度光电测距仪和经纬仪或全站仪，采用边角交汇法对水平位移测点进展照准测量，确定位移区域、位移方向、绝对位移量、位移速率等。其测量所用的工作基点应布置在变形影响区域以外基岩上，并可尽量利用工程区已建的监测网点作为工作基点。外表垂直位移监测是外表水平位移监测的补充，外表垂直位移监测按国家二等精细水准测量的方法与要求进展，采用精细自动安平水准仪与配套的精细水准尺监测。根据垂直位移测点的具体布置，确定水准测量路线。各水准测量路线均应起始于附近已建水准网点。可在测区附近建立水准点，但至少每六个月对水准点进展校核一次。对每个外观观测墩既要进展水平位移观测，也进展垂直位移测量；通过对外观标墩的水平位移和垂直位移复合观测，可以确定测点所在位置的总变形量与总变形速率。为获得位移标墩在同一时段内的水平位移与垂直位移情况，水准测量应与水平位移测量同期进展。 边坡深部岩体变形监测对边坡深部岩体进展变形监测的主要目的是：1监测边坡深层滑动变形情况；2监测潜在不稳定结构面如卸荷裂缝，软弱夹层等运行情况；3确定失稳边坡滑动面位置、位移速度与方向。深部岩体变形监测主要采用多点位移计进展监测。多点位移计的钻孔角度原如此上与相应部位的锚杆和锚索一致。钻孔方向根据边坡岩体结构面的产状确定，一般垂直于或大角度相交边坡结构面。多点位移计的安装按制造商的安装说明进展，并满足有关规X要求。 锚杆、锚索受力监测边坡加固措施是维持边坡稳定的重要手段。通过对加固措施受力变化的监测，可以了解加固效果，掌握运行情况，评价边坡稳定性。边坡锚杆受力情况主要采用加焊锚杆应力计进展监测，支护锚索受力变化情况主要在锚头加装锚索测力计进展监测。3监测断面选择根据料场边坡地质条件、开挖轮廓和工程规模，在边坡的南西坡上布设3个重点监测断面，其余两边侧向坡上各布设1个一般监测断面。重点监测断面上观测项目齐全，仪器布置相对集中，局部监测项目还应作到互相验校。一般监测断面上仅布设少量外观测点，主要监测边坡的外表变形和整体稳定。高边坡上的监测仪器应随着边坡开挖施工同步埋设，在取得监测初始值后，随着边坡下挖定期进展监测与分析，并用分析成果指导下一阶段的开挖施工，使开挖与监测动态结合，以确保高边坡的施工安全。2.7.5.4 人工巡视检查人工巡视检查是安全监测的重要环节，应制定规章制度定期检查。在开挖施工期应至少每周检查1次、以后宜每月检查1次。遇汛期或雨季应适当加密检查频次。三滩料场边坡主要检查项目为：1边坡结构面有无X开、滑动、扭曲、错动等情况；2边坡岩体有无坍塌、掉块、隆起等情况；3边坡外表有无渗水、溶蚀等情况；4边坡支护结构有无开裂、塌陷、松脱等情况；5其它肉眼可见的异常情况。2.7.5.5 监测周期和监测时段与时监测并与时整理监测结果，是与早发现病害边坡的可靠保证。监测周期和监测时段根据监测规X和本工程招标书的要求执行。2.7.6 边坡防护工程量边坡防护工程量详见表2-2。表2-2 边坡处理工程量项目编号项目名称单位工程量备注1石料场剥离土方剥离m3154000弃渣堆存于上咱日沟弃渣场石方剥离m31880002石料场边坡支护砂浆锚杆级25；根8135砂浆锚杆级25；L=6m根2712砂浆锚杆级32；L=9m根1015锚筋桩332；L=9m根543100mm厚C20喷混凝土m32910150mm厚C20喷混凝土m33440钢筋网级6.5 200200m68PVC排水孔76；L=5mm3870锚索L=30m根2451000kN级锚索L=40m根306C25混凝土m3450锚梁76mmPVC排水孔 L=5m个16003安全监测项120 / 20