控制爆破技術(shù)在地基開(kāi)挖工程中的應(yīng)用探析
【關(guān)鍵詞】:控制爆破；光面爆破；預(yù)裂爆破；質(zhì)量控制
1、工程概況
鐵虎山水電站屬于豎井灌流式電站，位于河北省承德境內(nèi)。工程主體建筑物為Ⅳ等工程，主要建筑物包括：進(jìn)水口、進(jìn)水閘、壓力管道、主廠房、尾水渠及副廠房等。電站廠房基礎(chǔ)開(kāi)挖采取自上而下分層方式，按照從左岸向右岸，自尾水向進(jìn)水段的開(kāi)挖順序推進(jìn)。爆破石方為石灰?guī)r地質(zhì)條件，從局部揭露情況觀察可以看出，其為垂直層理，節(jié)理裂隙發(fā)育，基巖按不同風(fēng)化程度和表現(xiàn)特征分成全風(fēng)化帶、強(qiáng)風(fēng)化帶和弱風(fēng)化帶，巖石堅(jiān)固系數(shù)f=8-12�；有枰剖娇偭繛�15000m3，基坑底寬23m，邊坡1：0.6，最大挖深16.5m。
本工程主要建筑物地處河床范圍內(nèi)，水位高、滲流大。爆破區(qū)內(nèi)地勢(shì)較平坦、有滲流積水，垂直方向沒(méi)有側(cè)向臨空面可以利用。爆破環(huán)境復(fù)雜，爆破區(qū)左岸緊鄰公路，距離爆區(qū)最近點(diǎn)僅16m；爆破區(qū)域內(nèi)有高壓輸電線和通訊光纜臨空穿過(guò)，河床基底至高壓線距離約10m，距通訊光纜距離僅6m，是爆破工程最大的安全防護(hù)重點(diǎn)。
2、爆破方案的確定
在綜合考慮各種不利因素情況下，本工程石方開(kāi)挖確定采取分期、分層爆破，不同階段對(duì)應(yīng)不同的工作內(nèi)容和施工方法。另外，考慮到環(huán)境、工程質(zhì)量要求等因素，經(jīng)多方案比較論證，以淺孔、深孔控制爆破為主，采用預(yù)裂爆破減震措施，邊坡光面爆破方案。選擇該方案的原因主要有:
�、侔踩院�，采用適當(dāng)?shù)目拙W(wǎng)參數(shù)及起爆控制技術(shù)，可以有效控制飛石的范圍和方向，將爆破震動(dòng)控制在安全范圍內(nèi)，并有利于邊坡的穩(wěn)定。
②爆破效果好，爆堆、塊度適中，利于破碎石料的清運(yùn)。
③爆破規(guī)模適中，滿足運(yùn)輸?shù)钠ヅ湟蠛凸て谝蟆?/p>
④機(jī)械化作業(yè)程度高，施工速度快效率高，易于管理、組織，利于爆破與運(yùn)輸?shù)钠叫凶鳂I(yè)。
�、葆槍�(duì)廠房基礎(chǔ)邊緣、邊坡等位置實(shí)施控制爆破和光面、預(yù)裂爆破，保證成型準(zhǔn)確、邊坡穩(wěn)定。
3、邊坡預(yù)裂爆破的施工
主廠房及進(jìn)水口平面尺寸為46.5*137m，主廠房及進(jìn)出水口沿設(shè)計(jì)開(kāi)挖線采用了預(yù)裂爆破施工技術(shù)，預(yù)裂爆破平均孔深12m，總長(zhǎng)度565m，總孔數(shù)526個(gè)，總面積6943m2�；幼髠�(cè)鄰近公路段邊坡的開(kāi)挖也實(shí)施預(yù)裂爆破，其作用有兩個(gè):一是可保證邊坡滿足設(shè)計(jì)要求，形成無(wú)超挖、欠挖的良好邊坡；二是阻斷爆破地震波的傳播，減少爆破振動(dòng)對(duì)公路基礎(chǔ)的危害。
3.1鉆孔控制。
本工程選用輕型QXJ一100B型潛孔鉆，鉆孔直徑D=100mm。預(yù)裂爆破對(duì)鉆孔精度的要求高，開(kāi)孔位置在邊坡線上，預(yù)裂邊坡按設(shè)計(jì)輪廓線向下鉆孔，鉆孔斜度與設(shè)計(jì)邊坡坡度一致。鉆孔間距0.5m、孔深與邊坡臺(tái)階高度相匹配。
3.2裝藥結(jié)構(gòu)
預(yù)裂爆破采用間隔裝藥結(jié)構(gòu)和用導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)石質(zhì)情況，理論估算線裝藥密度300g/m，孔底部藥線裝密度900g�？變�(nèi)間隔裝藥，用Φ32×200×150藥卷，藥卷綁在導(dǎo)爆索上，導(dǎo)爆索再綁在竹片上。孔口堵塞長(zhǎng)度為導(dǎo)爆索在孔外留0.5m，用主導(dǎo)爆索連接后起爆。
3.3起爆。
預(yù)裂爆破對(duì)相鄰炮孔起爆的同步性要求高，需要使用導(dǎo)爆索起爆。為控制預(yù)裂爆破本身產(chǎn)生的振動(dòng)影響，采取分組預(yù)裂的方式。即3~5孔一組，組內(nèi)同段，組間微差。
4、廠房基礎(chǔ)深孔爆破施工
基坑開(kāi)挖分為多個(gè)工作區(qū)，根據(jù)巖石開(kāi)挖厚度分層進(jìn)行梯段爆破開(kāi)挖。整個(gè)基坑面采取流水平行施工，出渣和鉆孔同時(shí)進(jìn)行，以加快施工進(jìn)度。整個(gè)爆破施工采用非電毫秒雷管起爆系統(tǒng)進(jìn)行爆破，梯段爆破采用孔間排間微差爆破。
實(shí)踐證明，炸藥單耗過(guò)小，則達(dá)不到破碎效果；相反，炸藥單耗過(guò)大，則易產(chǎn)生飛石。因此，施工中必須遵循控制爆破中的“等能原理”，選取適宜的炸藥單耗，以達(dá)到在滿足破碎效果的同時(shí)，確保飛石距離在安全距離之內(nèi)，保證公路上車輛行人及爆區(qū)內(nèi)高壓線和通訊光纜的安全。
4.1深孔梯段爆破控制
深孔梯段爆破采用孔間、排間非電毫秒雷管微差爆破技術(shù)，爆破施工采用預(yù)裂爆破和梯段爆破相結(jié)合的施工方法進(jìn)行，預(yù)裂爆破與梯段爆破同時(shí)施工。
�、偬荻伪剖┕で跋冗M(jìn)行集水井的開(kāi)挖，爆破施工過(guò)程中的基坑滲水和雨水都經(jīng)此集水井用水泵排出。集水井設(shè)計(jì)邊線處采用預(yù)裂爆破，井身采用梯段爆破。
�、谔荻伪婆c邊坡預(yù)裂爆破同時(shí)進(jìn)行，預(yù)裂孔距主爆破炮孔1m，但預(yù)裂爆破超前梯段爆破50ms起爆。
③第二層梯段爆破時(shí)各參數(shù)視實(shí)際孔深按比例進(jìn)行調(diào)整。
④按水工規(guī)范，爆破開(kāi)挖至建基面以上1.5m預(yù)留保護(hù)層，保護(hù)層開(kāi)挖是用Φ42潛孔鉆鉆孔，分層爆破，在基底面預(yù)留30cm厚巖石，在混凝土澆筑前用人工撬挖。
4.2減少飛石危害的措施
�、偾宄瓶卓诘乃槭M可能減少爆破飛石。
②加大炮孔的堵塞長(zhǎng)度，當(dāng)堵塞長(zhǎng)度大于1/2孔深時(shí)，會(huì)使爆破后巖石形成上部微碎，但不拋起的現(xiàn)象。
�、墼诟邏壕�及光纜經(jīng)過(guò)的爆區(qū)內(nèi)加強(qiáng)覆蓋防護(hù)，在炮孔上先壓一層砂袋，再覆蓋一層聯(lián)結(jié)成一體的鋼絲網(wǎng)，上部再壓一層砂袋，以控制飛石。
�、苁┕r(shí)，將臨空面選擇在順河谷方向或背離公路，確保可能產(chǎn)生飛石的方向背離危險(xiǎn)方向。
�、菰诒瑓^(qū)公路一側(cè)用鋼管排架上掛厚棚布做高5m擋護(hù)墻，不僅可以擋飛石還可以擋視線、隔噪聲。
�、迖�(yán)格按爆破試驗(yàn)裝藥量裝藥，并隨著出露的地質(zhì)狀況及環(huán)境因素的變化而進(jìn)行調(diào)整；認(rèn)真驗(yàn)算抵抗線，設(shè)計(jì)好開(kāi)挖順序、起爆順序；加強(qiáng)孔口堵塞，，避免“沖炮”現(xiàn)象發(fā)生。
5、光面爆破的施工
光面爆破施工工藝與預(yù)裂爆破的要求相近似，爆破參數(shù)稍有不同，應(yīng)用在除預(yù)裂爆破外的邊坡部位。預(yù)留邊坡保護(hù)層厚度2~3m，爆破清運(yùn)完成后用光面爆破刷坡形成合格邊坡。同時(shí)，底部合理超鉆，直接爆破到位，不留根坎。
