水平預裂爆破開挖保護層施工方案

1、程度預裂爆破開挖保護層施工方案摘要：鑒于廠房壩段石方工程量比擬大，廠房壩段石方開挖工期將直接制約7#8#溢流壩段的混凝土澆筑施工。廠房壩段周邊坡度要求比擬高，均需要進展預裂爆破施工，并且上下預留臺階存在一定高差，僅僅采用傳統(tǒng)的保護層分層爆破開挖法施工，將無法滿足建基面根底開挖工期與臨近溢流壩段混凝土澆筑要求。關鍵詞：程度預裂爆破開挖保護層施工方案1.前言鑒于廠房壩段石方工程量比擬大，廠房壩段石方開挖工期將直接制約7#8#溢流壩段的混凝土澆筑施工。廠房壩段周邊坡度要求比擬高，均需要進展預裂爆破施工，并且上下預留臺階存在一定高差，僅僅采用傳統(tǒng)的保護層分層爆破開挖法施工，將無法滿足建基面根底開挖工期

2、與臨近溢流壩段混凝土澆筑要求。承包人經(jīng)過屢次論證研究，決定對存在高差EL101.95、EL103.42兩個平臺的建基面保護層開挖采用程度預裂爆破輔以垂直淺孔梯段爆破法一次爆破完成。采用程度預裂的施工方法可以增加保護層開挖施工進度。對于廠房壩段預留的保護層，采取程度預裂和鉆垂直爆破孔一次爆破的施工方法，保護層垂直爆破孔采用351型鉆機和Y26手風鉆機，孔徑分別為105和42。孔底高程距建基面不小于0.7，采用微差梯段爆破。爆破后，可以直接用大型挖掘設備挖裝，縮短保護層開挖的出渣時間此施工方法可減少保護層分層開挖頻繁出渣和鉆孔的工序，加快保護層開挖施工進度。2.程度預裂參數(shù)的選擇與確定1鉆孔直徑根

3、據(jù)我國水利工程邊坡預裂爆破一般采用孔徑為80110的施工經(jīng)歷，并結合關門巖電站廠房工程現(xiàn)有的鉆孔機械設備的性能特點，選擇351液壓鉆為程度預裂孔的主要鉆孔機具，鉆孔直徑為105，其次選擇手風鉆為輔助鉆孔機具，鉆孔直徑為42。2鉆孔間距鉆孔間距a和鉆孔直徑D的關系可用間距系數(shù)n來表示：anD；n值的大小決定著鉆孔的數(shù)量，n值過大，不能保證預裂縫的形成，影響預裂效果；n值過小，將增加鉆孔數(shù)量，不經(jīng)濟，并且影響施工進度。根據(jù)經(jīng)歷般認為n值取712較適宜。經(jīng)屢次消費性試驗和施工總結，確定采用351鉆機(相應鉆孔直徑為105)施工時，設計鉆孔間距80100，n值為810；采用手風鉆(相應鉆孔直徑42)施

4、工時，設計鉆孔間距4050，n值為10。3不耦合系數(shù)E根據(jù)鉆孔直徑D的大小選擇藥卷直徑d。不耦合系數(shù)E是指鉆孔直徑與藥卷直徑的比值，可用ED/d表示。用于本工程預裂爆破的藥卷直徑為32，鉆孔直徑為105時，E值為3.28，鉆孔直徑為42時，E值為1.31，4鉆孔深度L程度預裂的鉆孔施工難度較大，當鉆孔深度過大時(孔深超過10時)，鉆孔程度精度難以掌握，往往出現(xiàn)向下偏斜，造成孔口與孔底不在同一高程上，最大偏向達50，為保證建基面的開挖平整度，實際鉆孔過程中除嚴格控制開孔孔位高程和角度外，還必須控制鉆孔深度。當采用35l鉆機時，鉆孔深度以10為宜，采用手風鉆鉆孔時，鉆孔深度以3為宜。5線裝藥密度線

5、根據(jù)廠房壩段風化粉砂質泥巖的巖性，參照其它水利工程的施工經(jīng)歷，選擇經(jīng)歷公式為：線0.034壓0.63a0.67式中：線線裝藥密度(kg/)壓巖石極限抗壓強度(Pa)a鉆孔間距()根據(jù)上式計算的結果，并經(jīng)左岸溢流壩段消費性試驗不斷調整線裝藥密度，最終確定線裝藥密度為400450g/。6堵塞長度L1理論證明，孔口堵塞長度對程度預裂面的效果有一定影響，堵塞長度過短，那么爆破時氣體逸出，不易形成預裂縫或預裂縫寬度不夠；堵塞長度過長，那么在孔口附近部位易殘留程度炮孔。實際施工中的堵塞長度根據(jù)爆破效果進展不斷調整修正，一般取80100為宜。7裝藥構造設計程度預裂與一般邊坡預裂有著本質上的區(qū)別一般邊坡預裂爆

6、破是在無限體中進展的，底部夾制作用較大，而程度預裂爆破是在2.02.5厚的有限體中進展，類似于光面爆破，底部夾制作用校爆破施工過程中，為方便施工，根據(jù)鉆孔深度的不同，將確定的線裝藥密度均勻分布在孔內，孔底40范圍內裝藥密度適當增加一倍，孔口堵塞長度以下50適當減小一半藥量。典型裝藥構造見圖l。圖1程度預裂孔典型裝藥構造圖3.淺孔梯段爆破參數(shù)的選擇1鉆孔直徑與藥卷直徑根據(jù)廠房壩段工程現(xiàn)有的鉆孔機械和藥卷品種規(guī)格，選用Y26手風鉆作為鉆孔設備，鉆了孔直徑為42，相應藥卷直徑為32。2鉆孔深度鉆孔深度視保護層厚度而定，但必須控制鉆孔底部在距建基面0.81.0處終孔，當保護層厚度為2.0時，鉆孔深度一

7、般為1.21.0。見圖2。3炮孔間距參照垂直梯段爆破的經(jīng)歷，當采用351施工時，孔距一般為1.51.8，排距1.01.2。當采用手風鉆鉆孔時，孔距一般為1.01.2，排距0.50.6。4單位耗藥量根據(jù)廠房壩段粉砂質泥巖的巖性特點，單位耗藥量q值控制在0.400.45kg/3范圍內。爆破參數(shù)確實定原那么，一般根據(jù)鉆孔機具的性能、巖石性質，并參照以往的工程經(jīng)歷選定其根本參數(shù)，施工中根據(jù)爆破效果不斷進展調整和修正。典型布孔示意圖見圖2，實際采用的爆破參數(shù)見表1。圖2典型布孔示意圖3.施工工藝及技術要求1施工準備進入保護層厚度范圍內鉆孔作業(yè)前，首先進展測量放樣，以確定程度預裂和淺孔梯段爆破的作業(yè)范圍，

8、并用紅油漆標明程度預裂孔的開孔高程線，程度預裂開孔高程線以上70處為淺孔梯段爆破孔的孔底高程。表1爆破參數(shù)表爆破類型鉆孔機具孔徑孔距)排距()孔深布孔型式藥卷直徑單位耗藥量備注程度預裂爆破351液壓鉆105801001032300-350g/程度預裂范圍超出淺孔梯段爆破范圍的間隔 e取1.02.0,淺孔爆破孔孔底為距程度建基面間隔 為0.7。手風鉆455040503.032淺孔梯段爆破351液壓鉆1051501801001202.02.2梅花型750.4-0.45kg/3保護層厚度為2.0手風鉆455010012050601.51.7322鉆孔作業(yè)程度預裂爆破孔和淺孔梯段爆破孔可同時作業(yè)。程度

9、預裂孔利用相鄰較低的設計臺階EL100.48臺階作為施工作業(yè)面。程度預裂孔開孔誤差要求不大于10，淺孔梯段爆破孔的孔底高程誤差不大于20。鉆孔時要根據(jù)地形變化，嚴格控制鉆孔深度和方向。為減小梯段爆破地震效應對程度建基面的作用，阻止梯段爆破在巖體中產生的爆破裂隙和節(jié)理裂隙面、層面的破壞延伸到建基面巖體中，要求程度預裂范圍要超出梯段爆破范圍1.02.0。鉆孔完畢后，要對鉆孔孔位、孔深和孔斜進展認真檢查，并作好記錄，對未滿足設計要求的鉆孔，必須進展補鉆(欠深)或充填(超深)。為防止保護層開挖過程中，破壞已經(jīng)成型的開挖邊坡，擬定在程度預裂孔的兩端設置空孔到達限裂要求。3裝藥聯(lián)網(wǎng)廠房壩段工程根底保護層開

10、挖采用2#巖石硝銨乳化炸藥，導爆索或導爆管傳爆，毫秒微差雷管起爆。垂直淺孔梯段爆破孔一般采用自孔底向上連續(xù)裝藥和間隔兩種裝藥構造。起爆順序沿抵抗線最小的方向依次分段起爆，控制最大一段起爆藥量小于100kg。程度預裂孔采用間隔不耦合裝藥。為阻止預裂縫延伸至預裂范圍以外的保存巖體內，在程度預裂孔兩端各預留一孔不裝藥，作為導向孔。程度預裂一般控制最大一段起爆藥量小于50kg。程度預裂爆破和垂直淺孔梯段爆破同時按設計的裝藥構造分別裝藥，并在同一網(wǎng)絡內聯(lián)接，控制預裂爆破先于梯段爆破的起爆時差為75100s。4.技術供給4.1土石方開挖主要施工設備見表4-1；4.3人員投入見表4-2。表4-1主要施工設備裝備方案表序號設備名稱型號單位數(shù)量備注1挖掘機EX35