水利水电明挖工程的爆破开挖技术

2012-12-29李绍明

中国新技术新产品 2012年14期

李绍明

（广西恒广建筑工程有限公司，广西南宁 532200）

通常的水利水电设备都以坚硬的岩石为工作地点，能够保证水的泄露问题减轻，不过随着时间的发展，石料工艺发展迅速，一些工程使用将混凝土应用在地基的方法来保证达到相同的效果，使位置的选择更加灵活，不过无论哪种形式，在挖掘和石料开采与应用的阶段都必须通过钻爆技术。从而完成石料采集工作。其中爆破工艺更是不能缺少的手段之一。爆破工艺应当注意人员的安全，也应注意爆破时预留岩体的完整。

1 明挖工程的爆破开挖

1.1 梯段爆破

爆破工作讲求一个中间度，首先应当保证爆破的位置恰当，其次，在完成爆破工作的同时应当保持下层土壤的扰动达到最小程度。因为工程的作业量较大，为了达到完成工作的目的，可能选用爆破程度较高的梯段手段。所以更应该掌控好投放的药量以及保护地层应当完成的措施。

1.1.1最大一段起爆药量

根据相关规定，梯段爆破的最大一段起爆药量，不得大于500kg，邻近设计建基而和设计边坡时，不得大于300kg。而如果爆破地位于建筑物或防护一标附近，则最大一段起爆药量，应按具体的规定来设置。炮孔爆炸后能量扩散，范围渐渐变大，能够对周围的建筑以及岩体等产生振动或破坏。

1.1.2 保护层厚度

在爆破工艺实施时，应当注意在最底层留有一定空间，并加上保护层，使得爆破工作不会产生连带伤害，破坏不应破坏的地层，从而预防危险发生，能够影响地层完整状况的因素有，爆破手段，投药量，地质材料，以及保护层的厚度。所以在施工的时候应当密切注意数据值的控制。可以利用小的试验来决定保护层的设置情况。

1.2 平地掏槽爆破

电厂集水井、泄水闸齿槽等水利水电工程的建筑物轮廓形状各异，都需要进行平地掏槽爆破。此外，为了形成梯段爆破临空面，在对基坑岩石进行梯段爆破方式开挖时，需要先进行掏槽爆破；基坑开挖施工道路，也需通过层层掏槽爆破，才能进入基坑最低工作面。掏槽形状、轮廓尺寸直接影响着掏槽爆破一次爆破的深度，一般来说平面尺寸与深度成正比。鉴于掏槽爆破的震动影响和破坏范围较大，所以一次掏槽深度应该控制在3-4m内，尽量不要超过5m。如果槽的深度较大就可以进行分层掏槽爆破。为了保证壁面平整，主要可以采用预裂爆破或光面爆破这两种。

1.2.1 群孔平地起爆

如果槽挖深度小于2m，一般就采用这种方式进行爆破。炮孔内一般要布置即发雷管同时起爆。为了取得更好的掏槽效果。孔深应该保持在等于或略大于槽深的范围内，孔、徘距则大概控制在孔深的一半左右，耳单位耗药量应大干1.3kg/m2。这种方式施工工艺简单。这种方法的特点是方法简单，强度大，但是因为冲击力较强，难以掌握尺度，对下层的损伤程度也会较大，控制不好会有危险。

1.2.2 由浅至深掏糟爆破

一般来说，基坑施工道路主要采用由浅至深的掏槽爆破。当掏槽深度符合设计梯段高度后，就运用梯段爆破开挖此高程以上的部位，同时按施工布置继续进行掏槽爆破下降施丁道路到下一层。这种掏槽方式主要有两种一是变角度、变孔深掏槽方式。

1.2.3 中心掏槽爆破

如果工程的槽挖深度在3-Im之间。开挖平面尺寸相对较大时，则应该采用中心掏槽方式爆破，这样的效果更好。中心掏槽佰孔和起爆顺序有多种形式，如中心布置垂直孔，孔内布置高威力炸药等方式。

1.3 保护层爆破

水利水电的特殊性对建筑物地基质量的要求比较高，为了避免水平建基面岩体产生大量爆破裂隙。使节理裂隙、层面等弱面明显恶化，岩体的完整性遭损坏等不利情况。大多数水电工程通常都采用保护层法开挖紧邻水平建基面的岩石。具体的爆破方法有以下几种：

1.3.1保护层一次挖除爆破方法

保护层一次爆除最基本的方法是孔间微差小梯段爆破。在使用这种方法的过程中，不仅要注意在考虑使用小直径药卷和耦合装药结构降低爆破震动效应，并减小炮孔底部爆破影响的范围，还要注意对待多孔平地爆破方式的影响；注意尽量扩大保护层爆破的孔网参数，减少炮孔的数量。

1.3.2浅孔松动爆破配合水平光面爆破或水平预裂爆破采用水平光面爆破或水平预裂爆破一次爆除保护层可以有效的保证建基面平整，减少超欠挖工程量。同时，这两种方法对地基的不良影响小。

影响爆破程度以及方法选择的因素有施工对象的各项条件，也有主观的人员安排与现有条件的影响，这要求在掌握爆破技术的同时拥有独立的判断能力，采用负责任的态度选择适合于当前情况的爆破工艺。不能死板照抄文件，也不能凡事随意而为，一些工艺安全性较好，而爆破强度低下，一些工艺强度高而安全性差，应当灵活选择应用，对于强度低者可以多用多量，强度高者减少用量。

1.4 建筑物边坡开挖爆破

1.4.1 预裂爆破

预裂爆破工作一般是在主要爆破工作前进行的。工序是在总轮廓上产生密集的炮孔，造成一串成形的串孔。这能够将需要保留和需要移动的区域分别开，这层串孔能够保证爆破工艺的范围，不过界，并保护保留层，使爆破的冲击得到缓和，不至于造成边缘伤害，有效的保护边坡轮廓面的完整。在无临空面、夹制作用很大的情况下，通常选用的是预裂爆破，不过它产生的冲击较大，对一些脆弱部位的完整性可能产生不好的影响。

1.4.2 光面爆破

光面爆破工作针对的是地下作业。使用预裂的方法能够保证岩壁的完整性，这能够减轻爆破产生的冲击波，造成不必要的伤害，预裂爆破可一次形成高边坡壁画。而平常的运用中可以较为灵活地掌握层次以及厚薄程度，完成时间较快，但是预裂爆破工艺并不是在任何条件下都适合，而光面爆破能够起到弥补其缺陷的作用，保证围堰的安全，并且效果较好。