淺談深孔邊坡一次成型的施工技術(shù)

夏克清，舒存銀，賈艷朋

（浙江省正邦水電建設(shè)有限公司，浙江 杭州 310020）

1 問(wèn)題的提出

好溪水利樞紐潛明水庫(kù)一期工程位于浙江省麗水市縉云縣境內(nèi)左庫(kù)村上游，水庫(kù)總庫(kù)容3 413 萬(wàn)m3，攔河壩為常態(tài)混凝土重力壩，由非溢流壩段和溢流壩段組成，溢流壩布置5 扇弧形鋼閘門，采用底流消能形式。工程規(guī)模為中型，由攔河壩、泄水建筑物、發(fā)電引水建筑物、輸水建筑物、發(fā)電廠及升壓站等組成。

右岸壩肩上部邊坡高度約55.0 m，為高邊坡石方開挖，共設(shè)置4 級(jí)馬道，邊坡馬道間臺(tái)階高度為10.0～15.0 m，巖體為凝灰?guī)r。因工期緊迫，在確保安全的情況下需以最快速度對(duì)邊坡進(jìn)行石方開挖，同時(shí)達(dá)到邊坡坡面巖體平整且無(wú)需二次修整的效果。因此決定采用深孔爆破結(jié)合光面爆破使邊坡臺(tái)階一次成型的施工技術(shù)[1-3]。

2 施工方法

在勘查現(xiàn)場(chǎng)熟悉施工圖紙，了解地質(zhì)情況后擬定施工方案。自上而下進(jìn)行開挖，施工工藝流程為：清除植被→測(cè)量、布孔→安裝、校正支撐架及鉆機(jī)就位→鑿起鉆孔位引導(dǎo)坑→鉆孔→裝藥→爆破→卸料。具體施工方法（或步驟）：

（1）清除植被覆蓋層。采用人工砍伐的方式，覆蓋層較厚部位先用挖掘機(jī)開挖至基巖面，平臺(tái)大致修平整。

（2）測(cè)量放樣、布孔。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求及布孔間距測(cè)量放樣，定位孔位、高程、開挖邊線。邊坡光面爆破孔間距90 cm，深孔爆破區(qū)輔助孔排距2.0 m（見圖1）。

圖1 孔位布置圖

（3）安裝、校正支撐架及鉆機(jī)就位。安裝、校正支撐架及鉆機(jī)就位是邊坡光面爆破平整度控制的關(guān)鍵工序之一。支撐架體采用普通腳手架鋼管，根據(jù)邊坡設(shè)計(jì)坡度1:0.5 換算的角度63°、鉆機(jī)架體糾正角度5°，按校正角度值58°搭設(shè)鋼管三角架（見圖2～3）。鉆機(jī)為普通三角潛孔鉆機(jī)，與錨固筋連接的1#水平鋼管須處于同一水平，避免孔與孔間產(chǎn)生殘孔“正八字”或“倒八字”現(xiàn)象導(dǎo)致殘孔間均相互平行。

圖2 校正角度圖

圖3 鋼管三角架圖

（4）鑿起鉆孔位引導(dǎo)坑。起鉆孔位引導(dǎo)坑只用于光面爆破孔的鉆孔，大多數(shù)巖體存在凹凸不平的現(xiàn)象，對(duì)起鉆帶來(lái)一定難度，為避免光面爆破孔孔位偏離，采用風(fēng)鎬預(yù)先對(duì)孔位進(jìn)行鑿巖至大致平整凹狀，與鉆機(jī)鉆頭形成大致平行線，最大化地減少因深孔帶來(lái)的孔斜差，從而形成較平整的巖石邊坡坡面。

（5）鉆孔。為充分利用有利地形，盡量利用和創(chuàng)造自由面，減少爆破阻力，排與排之間孔位交錯(cuò)布置成梅花形，從而達(dá)到爆破的理想效果，鉆孔直徑D=90 mm，按10.0 m 臺(tái)階及坡度1:0.5 計(jì)算光面爆破孔深L=11.4 m（包括超深0.2 m），計(jì)算輔助孔、主爆孔孔深L=12.2 m（包括超深1.0 m）。鉆孔過(guò)程中采用測(cè)斜儀對(duì)鉆機(jī)架體進(jìn)行角度量測(cè)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)誤差應(yīng)及時(shí)對(duì)三角架體松動(dòng)部位進(jìn)行修復(fù)。輔助孔、主爆孔鉆孔時(shí)，角度同光面爆破孔，可利用測(cè)斜儀在鉆機(jī)就位時(shí)施測(cè)、調(diào)整角度，而不必搭設(shè)鋼管三角架。鉆孔完成后裝藥前清除孔內(nèi)殘?jiān)?、積水，孔口采取封堵保護(hù)。

（6）裝藥。光面爆破孔采用φ32 mm2#巖石乳化炸藥進(jìn)行不耦合裝藥，輔助孔、主爆孔均采用φ70 mm 乳化炸藥進(jìn)行裝藥。輔助孔裝藥采用繩索吊裝，光面爆破孔的底部適當(dāng)增加藥量，用毛竹條和扎帶對(duì)炸藥進(jìn)行固定，導(dǎo)爆索引爆，導(dǎo)爆索引出孔口100～150 cm 用于爆破網(wǎng)絡(luò)連接（見圖4）。

圖4 光面爆孔裝藥圖

3 爆破參數(shù)

3.1 深孔爆破參數(shù)

鉆 孔 直 徑D=90 mm； 底 盤 抵 抗 線W1=（25～30）D=2.2～2.7 m；臺(tái)階高度H=10.0 m；孔距a=mW1=（1.0～2.0）W1，本例的主爆孔a3 取3.0 m、輔助孔a2 取2.0 m；排距b=（0.8～1.0）a，主爆孔b2 取2.5 m、輔助孔b1 取2.0 m；超深Δh=（0.15～0.35）W1，取1.0 m；單耗根據(jù)巖石性質(zhì)取q=0.45 kg/m3；單孔裝藥量Q前排=qaW1H，Q后排=kqabH，裝藥系數(shù)k取1.1；裝藥長(zhǎng)度L1=Q/qx，主爆孔炮孔裝藥線密度qx取5.5 kg/m、輔助孔炮孔裝藥線密度qx取3.0 kg/m；填塞長(zhǎng)度L2=L-L1（應(yīng)滿足L2 ≥1.2W1），爆破參數(shù)見表1。

表1 深孔爆破參數(shù)表

3.2 光面爆破參數(shù)

鉆孔直徑D=90 mm；孔距a=（7～12）D＝0.6～1.1 m，本例取0.9 m；裝藥線密度q取0.6 kg/m；底部增加藥量Qx=（2～3）q=1.2～1.8 kg，取1.2 kg；填塞長(zhǎng)度L1=（1.0～1.2）a=0.9～1.1 m，取1.1 m；裝藥長(zhǎng)度L=10.0-1.1=8.9 m；單孔裝藥量Q=qL+Qx=6.5 kg，爆破參數(shù)見表2。

表2 光面爆破參數(shù)表

4 爆破網(wǎng)絡(luò)

爆破網(wǎng)絡(luò)采用導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)絡(luò)，主爆孔采用1 段、3 段非電毫秒雷管，輔助孔采用7 段非電毫秒雷管，光面爆破孔采用9 段非電毫秒雷管引爆。主爆孔、輔助孔每孔裝2發(fā)同段的非電毫秒雷管，以確保爆破效果。本例不考慮最大單響藥量，爆破網(wǎng)絡(luò)連接示意見圖5。

圖5 爆破網(wǎng)絡(luò)連接示意圖

5 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)對(duì)工程地質(zhì)條件、周邊環(huán)境的分析，選擇合適的爆破方法，確定適當(dāng)?shù)谋茀?shù)，有效控制爆破，不但加快施工進(jìn)度，還可達(dá)到控制超挖、欠挖，提高邊坡開挖質(zhì)量的效果。爆破后的邊坡效果見圖6。

圖6 爆破開挖后的邊坡效果圖