淺談邊坡開挖預(yù)裂爆破成型質(zhì)量過程控制

余慶

摘 要：文章闡述了邊坡預(yù)裂爆破的相關(guān)技術(shù)要求，具體分析了爆破質(zhì)量控制措施，并提出了爆破效果分析總結(jié)及改進(jìn)，既能控制保留區(qū)巖體產(chǎn)生破壞的影響范圍，使之獲得較平整的開挖輪廓，又能有效保護(hù)其完整和穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：邊坡開挖 預(yù)裂爆破 造孔施工

中圖分類號：TV542

1.邊坡預(yù)裂爆破的相關(guān)技術(shù)要求

（1）預(yù)裂縫要貫通且在地表有一定開裂寬度。對于中等堅(jiān)硬巖石，縫寬應(yīng)≥1.0cm；堅(jiān)硬巖石縫寬應(yīng)達(dá)到0.5cm左右；但在松軟巖石上縫寬達(dá)到1.0cm以上時(shí)，減振作用并未顯著提高，應(yīng)多做些現(xiàn)場試驗(yàn)，以利總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

（2）預(yù)裂面開挖后的不平整度應(yīng)≤15cm。預(yù)裂面不平整度通常是指預(yù)裂孔所形成預(yù)裂面的凹凸程度，其是衡量鉆孔和爆破參數(shù)合理性的重要指標(biāo)，可依此驗(yàn)證、調(diào)整設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。

（3）預(yù)裂面上的炮孔痕跡保留率應(yīng)≥80%，且炮孔附近巖石不出現(xiàn)嚴(yán)重的爆破裂隙。

2.爆破質(zhì)量控制

2.1測量放樣過程控制

強(qiáng)化測量手段，根據(jù)爆破設(shè)計(jì)，預(yù)裂孔逐孔放出孔位，并對應(yīng)放出方向點(diǎn)，點(diǎn)位偏差均要求<5mm。每次測量放樣結(jié)束后，測量員必須向現(xiàn)場技術(shù)員嚴(yán)格進(jìn)行測量成果交底，交底內(nèi)容主要包括現(xiàn)場預(yù)裂孔各孔編號、孔位、孔口高程等，并移交書面測量成果，現(xiàn)場技術(shù)員簽字確認(rèn)。樣架搭設(shè)由測量全過程控制：（1）按預(yù)裂孔的位置放出樣架固定樁位；（2）待樣架架設(shè)完成后校核樣架工作面橫桿的水平度及豎桿的傾角，并在橫桿上放出對應(yīng)各預(yù)裂孔固定鉆機(jī)的點(diǎn)位；（3）待鉆機(jī)固定在樣架上人工粗調(diào)后進(jìn)行測量微調(diào)，確保鉆桿方位角、傾角滿足設(shè)計(jì)要求。預(yù)裂面開挖成型后，測量員配合質(zhì)量終檢員檢測預(yù)裂孔半孔的傾角、方位角及坡面和馬道局部超欠挖情況。

2.2樣架搭設(shè)控制

樣架分為△型、∏型兩種，△型樣架為錨樁固定在水平地面或永久馬道上的樣架，∏型樣架為在施工馬道上鉆孔作業(yè)時(shí)固定在開挖坡面上的樣架。樣架統(tǒng)一采用5mm壁厚Φ48mm鋼管搭設(shè)，以保證樣架的剛度。根據(jù)技術(shù)人員的樣架設(shè)計(jì)，測量放出兩排樣架固定樁位，使用Φ50mm鉆頭手風(fēng)鉆造錨樁孔80cm深，插入1.0m長鋼管形成錨樁。

△型樣架：（1）用鋼管沿預(yù)裂面方向?qū)膳佩^樁分別連接成整體，并利用水平尺檢測，以確保臨近預(yù)裂孔側(cè)水平連接桿的水平度，鉆孔時(shí)鉆機(jī)的地腳就固定在此水平連接桿上；（2）將△型固定架按80cm間距安裝在錨樁兩排連接桿上，使用特制量角器粗調(diào)樣架工作面豎桿傾角，使傾角盡量接近預(yù)裂孔設(shè)計(jì)傾角，用一根水平連接桿將每個(gè)△型固定架上部固定，同樣要保證這根水平連接桿的水平度，造孔時(shí)鉆機(jī)上臂就固定在此水平連接桿上，這樣整個(gè)樣架就形成了一個(gè)整體；（3）測量員使用全站儀校核樣架工作面豎向傾角和水平連接桿的水平度，微調(diào)處理后加固連接扣件，在上下兩排水平連接桿上測量放出鉆機(jī)固定點(diǎn)位。

∏型樣架：其豎桿直接固定在坡面上的錨樁上，調(diào)整豎桿的傾角符合設(shè)計(jì)要求，再用橫桿將所有豎桿連接成一個(gè)整體，上下兩道橫桿作為鉆機(jī)的固定架，必須保證其水平度，且樣架工作面的傾角必須符合預(yù)裂孔的傾角，同樣經(jīng)測量校核樣架的傾角和橫桿水平度，并在橫桿上放出鉆機(jī)固定點(diǎn)位。局部特殊開挖段，如拐角點(diǎn)、弧線段、漸變段等單獨(dú)架設(shè)樣架。樣架搭設(shè)完成后，檢查樣架的穩(wěn)定性和剛度必須滿足施工要求，利用數(shù)顯傾角儀配鋁合金靠尺復(fù)核鉆機(jī)固定點(diǎn)位連線的傾角和方位角，偏差控制在0.1°。

2.3造孔施工控制

在爆破設(shè)計(jì)中將預(yù)裂孔逐孔編號，通過測量現(xiàn)場放線獲得預(yù)裂孔孔位實(shí)際高程，根據(jù)爆破設(shè)計(jì)計(jì)算出每個(gè)預(yù)裂孔的實(shí)際孔深，制成實(shí)際造孔參數(shù)表下發(fā)作業(yè)隊(duì)并進(jìn)行技術(shù)交底，作業(yè)隊(duì)按造孔參數(shù)表控制預(yù)裂孔孔深。邊坡特殊開挖段（如漸變段等），技術(shù)人員要逐孔進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算出各預(yù)裂孔的方位角、傾角及孔深，并在造孔過程中配合質(zhì)檢員現(xiàn)場校核各預(yù)裂孔的鉆孔參數(shù)。預(yù)裂孔造孔嚴(yán)格執(zhí)行“三定”制度。在鉆機(jī)開孔前，對鉆工進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，嚴(yán)格執(zhí)行“定機(jī)、定人、定崗”制度，對每個(gè)孔的孔深、傾角及鉆孔責(zé)任人實(shí)行掛牌標(biāo)示，做到責(zé)任到人。在每臺(tái)鉆機(jī)上設(shè)置有鉆工作業(yè)明白卡，明確了鉆孔工藝的程序和質(zhì)量要求。

加強(qiáng)質(zhì)檢過程監(jiān)控，預(yù)裂孔造孔過程質(zhì)檢員旁站，監(jiān)督鉆工開孔20cm、60cm、100cm進(jìn)行3次校鉆，終孔時(shí)使用有標(biāo)示的鉆桿控制孔深偏差≤5cm，并要求鉆工作詳細(xì)的造孔記錄，特別要在記錄中說明造孔過程各孔深位置對應(yīng)的返塵情況；同時(shí)，隨時(shí)檢查樣架的穩(wěn)定性，如有問題及時(shí)停鉆進(jìn)行處理；鉆孔過程中隨時(shí)檢查樣架、鉆桿的角度及樣架與鉆機(jī)連接的牢固性，鉆桿角度采用特制鋼量角器測量，當(dāng)傾角偏差>0.3°、方位角偏差>0.5°或鉆機(jī)固定卡松動(dòng)時(shí)，必須停鉆采取措施糾偏。鉆孔完成后，逐孔檢查驗(yàn)收，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為傾角偏差≤0.3°、方位角偏差≤0.5°、孔深偏差≤5cm。

2.4爆破控制

鉆孔驗(yàn)收合格后，根據(jù)匯總的造孔記錄分析推斷預(yù)裂面的巖層結(jié)構(gòu)，并繪制預(yù)裂面巖性分析剖面圖。根據(jù)巖性分析剖面圖調(diào)整預(yù)裂孔局部線裝藥密度，減小對軟弱夾層和巖石破碎帶的爆破影響，控制預(yù)裂面超欠挖，提高預(yù)裂面半孔率和平整度。預(yù)裂藥卷制作，要求使用寬3～4cm竹片，竹節(jié)必須削平，用膠布將藥卷按設(shè)計(jì)間距牢固的綁扎在竹片上。竹片盡量單根滿足長度要求，如需搭接時(shí)必須保證接頭綁扎牢固。將制作好的藥卷按對應(yīng)的預(yù)裂孔編號，并在每個(gè)預(yù)裂孔旁邊安置一個(gè)“身份證”，“身份證”上注明預(yù)裂孔的編號、孔深、調(diào)整后的裝藥結(jié)構(gòu)等參數(shù)。

裝藥準(zhǔn)備工作做好后，質(zhì)檢員檢查藥卷的線裝藥密度是否符合設(shè)計(jì)要求，藥卷綁扎是否牢固，導(dǎo)爆索與藥卷銜接是否緊密，并復(fù)核藥卷編號與預(yù)裂孔編號是否相符。藥卷驗(yàn)收合格后，進(jìn)行預(yù)裂孔裝藥，藥卷與孔位一一對應(yīng)，使竹片靠結(jié)構(gòu)面?zhèn)确胖谩Ｂ?lián)網(wǎng)施工時(shí)，炮工嚴(yán)格按爆破設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)圖連線，導(dǎo)爆索連接采用扭結(jié)法，搭接長度要求>30cm，且要求主干索、支干索和引爆索順傳爆方向的夾角<90o，以避免出現(xiàn)拒爆現(xiàn)象。

3.爆破效果分析總結(jié)及改進(jìn)

3.1爆破總結(jié)

影響開挖質(zhì)量的主要因素有兩點(diǎn)：（1）鉆孔質(zhì)量控制主要是樣架搭設(shè)和鉆孔過程控制；（2）針對特殊巖層所采取的個(gè)性化裝藥的有效性。鉆孔質(zhì)量的提高主要是不斷改進(jìn)鉆孔工器具，如提高樣架穩(wěn)定性和精度、鉆機(jī)加裝限位板、加裝孔內(nèi)扶正器等；同時(shí)加強(qiáng)施工過程檢測手段和力度。在水平層狀基巖中進(jìn)行鉆爆施工，層間存在軟弱夾層，預(yù)裂爆破效果較難控制，難以形成高質(zhì)量的邊坡輪廓，易出現(xiàn)超、欠挖現(xiàn)象。實(shí)踐證明節(jié)理、軟弱夾層在很大程度上影響了爆炸應(yīng)力波以及爆炸氣體對巖石的作用，使預(yù)裂爆破抵抗線以及巖石裂紋擴(kuò)展方向發(fā)生變化，從而產(chǎn)生不規(guī)整的爆破輪廓線。所以必須提高鉆孔記錄的詳實(shí)性，嚴(yán)格堅(jiān)持個(gè)性化裝藥，降低局部線裝藥密度，有效地減小爆破應(yīng)力波通過節(jié)理、夾層時(shí)對預(yù)裂面的破壞影響。

3.2工藝改進(jìn)

工藝改進(jìn)主要從施工工器具、施工技術(shù)和施工管理三方面入手。施工工器具改進(jìn)，樣架鋼管壁厚由3.5mm提高到5.0mm，樣架檢測從特制量角器檢查提高到全站儀全程測量控制；改裝鉆機(jī)地腳，保證鉆機(jī)滑架與樣架工作面平行，有效地控制鉆機(jī)安裝在樣架上時(shí)的傾度偏差；在鉆機(jī)底端加裝變徑式限位器，并在鉆孔內(nèi)安裝孔內(nèi)扶正器，以減小鉆桿工作時(shí)的晃動(dòng)，提高鉆進(jìn)精度；購置精度0.1°的數(shù)顯傾角儀，既可以檢測傾角，也可以檢測方位角，且大大提高了檢測精度。施工技術(shù)改進(jìn)，主要是根據(jù)鉆孔記錄進(jìn)行地質(zhì)預(yù)測，逐步提高預(yù)測的準(zhǔn)確性；根據(jù)地質(zhì)預(yù)測合理的調(diào)整線裝藥密度，達(dá)到良好的爆破效果。施工管理改進(jìn)，嚴(yán)格執(zhí)行精細(xì)化管理，做到質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)精細(xì)化，施工過程精細(xì)化，施工檢查精細(xì)化，質(zhì)量數(shù)據(jù)分析精細(xì)化。

4.結(jié)束語

綜上所述，邊坡開挖成型效果如下：右壩肩EL384～EL351、0-26.96～0+117.82開挖梯段共分10個(gè)單元，其中9個(gè)巖石邊坡開挖，1個(gè)巖石地基開挖。通過嚴(yán)格把控過程質(zhì)量控制，取得了理想的邊坡成型效果，坡面半孔率達(dá)到92.84%，10個(gè)單元工程一次驗(yàn)收合格率100%，優(yōu)良率100%。

參考文獻(xiàn)：

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