爆破技术及纠偏措施在防渗墙施工中的应用分析

王军

摘  要：在水电工程中一个尤为重要的环节便是防渗墙的施工，该环节的质量会对整体工程的质量产生重要影响。因此相关的工作人员应提高重视，通过合理的方法和措施，提高施工的质量和效率。如将爆破技术、纠偏措施在防渗墙的施工中充分应用，切实提高施工的质量。

关键词：爆破技术;纠偏措施;防渗墙

1 工程概述

某水电站位于云南省某县的境内，坝基的覆盖层选择的是二道全封闭的混凝土防渗墙，从而使整体的布局为一主一副。墙体厚度分为1.4米的与1.2米的，两墙的距离为14米，在坝轴线的平面内进行主要防渗墙的布置，并利用设置在顶部的灌浆廊道和防渗心墙进行连接，通过刚性连接将防渗墙和廊道进行连接。防渗墙底以下的部位、两岸的基石防渗则选择的是灌浆帷幕，防渗的标准是透水率在3Lu以上。将副防渗墙设置在坝轴线的上游位置，通过插入式的方式和心墙的底部进行连接，插入的高度则为9米。

2 施工难点

在该项工程的实际施工中，主要有以下几方面具有较大的施工难度：其一便是施工现场的土壤中具有较多的漂石、孤石，并且直径相对较大。在施工的过程中各个槽段均与孤石堆积层相遇，开孔的过程中极易遇到较大的孤石，部分孤石的直径甚至在10米以上，大大增加了控制孔斜的难度，并对施工的效率产生较大的影响。其二便是两岸的部位基岩面较为陡峭，高差最大时可达13米，通过人工的方式进行施工难度相对较大，并且效率极为低下，在墙底进行嵌岩的质量无法得到保证。其三便是漂卵石层的架空现象较为严重，因此在施工的过程中极易出现漏浆的问题，进行防漏施工需要较长的时间，不仅延误了施工进度，还易导致塌孔事故。其四便是施工现场的土壤中存在的大孤石、基岩等为具有完整性的花岗岩，具有较高的硬度，因此在进行造孔时效率低下，并且使钻具出现较为严重的磨损。其五便是施工现场的地下水位相对较高，而施工的平台则相对较低，槽孔具有较差的稳定性。槽孔内部和外部的压力差较小，致使频繁出现塌孔现象，使得重复造孔的工程量大大增加。部分槽段出现了大面积的塌孔现象，需要进行回填并重新开孔，严重耽误了工期，并且增加了施工成本。其六便是进行防渗墙的施工时，平台的填筑质量相对较差，碾压缺乏密实度，长时间受机械设备的震动影响，致使槽孔的上部出现坍塌现象。

3 施工设备的选择

在选择相应的施工设备时，应结合实际情况和施工人员的防渗墙施工经验，还应对相关资料、地质情况等进行综合考虑。针对该工程防渗墙的沿线含有较高的孤石量，且具有较大的直径，基岩的岩面坡度相对较抖等特点，相关人员和部分召开了专题会议，在该项会议上通过大家的研究和分析，选择了两台XY2型的地质钻机、一台SM400的全液压钻机、两台HM900型的全液壓履带式的钻车、以及钢丝绳冲击钻机等，进而为坝基防渗墙的施工提供有力的保障，有利于提高孤石段、陡坡段钻孔爆破等施工的质量。

其中XY2型的地质钻机具有较小的体积和较轻的重量，在施工中功率相对较大，并且具有较好的灵活性和通用性，整体性能相对较好，在水电站的防渗墙的施工中得到了广泛的应用，还可将其应用到水文工程等的施工中。而SM400型的全液压钻机，其中为液电控制系统，具有较为强劲的马力和较大的扭矩，转速可调整的范围相对较广，具有操作简单、移动方便的特点，在实际的应用中故障率相对较低。

HM90型的全液压履带式的钻车通常使通过全液压进行控制的，选择转速相对较低且扭矩相对较大的马达进行驱动，通过新型的耐用磨板进行动力头、导轨的连接，并将钻孔的角度范围控制在0至360以内。沿着底盘架可实现轨道的前后移动，在左右方向上可偏摆30度，水平方向上可进行上下1500毫米的移动。该类型的钻车整体结构较为紧凑，性能上具有一定的稳定性，并具有较强的钻进能力，钻孔的角度范围相对较广，效率较高，移动上具有较大的灵活性。通常可在排水孔、锚固孔、注浆孔等的施工中进行应用，也可用于爆破孔、滑坡治理等方面的施工中。

4 钻孔预爆

提前清除了大部分施工障碍，可减少成槽施工中的施工干扰、工时消耗、钻头磨损，缩短了工期，节约了大量成本。由于钻孔预爆时防渗墙施工平台尚未修建，成槽施工尚未开始，爆破时不会产生任何不利影响;因此爆破孔的布置和爆破参数、措施的选择更为灵活，效果更好。预爆破孔可兼作补充勘探孔，及时发现地层中孤石的分布情况及基岩面的大概位置，为后续防渗墙施工提供比较详细的地层资料;从而避免了成槽施工中大部分的补充勘探干扰和基岩面误判情况。钻孔预爆的具体方法是：根据设计地质资料和主、副防渗墙的槽段划分，在每个主孔处采用SM400型全液压钻机及HM90型全液压履带式钻车钻孔至基岩面位置，然后根据钻孔发现的孤石位置和大小确定爆破筒下设位置和炸药量，准备就绪后自下而上逐段进行爆破。

5 成槽施工中采取的措施

5.1 主孔施工

上部回填层和覆盖层中的主孔采用冲击钻机施工，上部8m尽量不抽渣，尽量将上部地层挤压密实，以保证槽孔的稳定性。在施工过程中遇孤石则根据孤石的大小确定爆破处理方式，较小孤石采用“定向聚能爆破”方式进行处理，较大孤石采用“钻孔爆破”方式进行处理;爆破后用冲击钻机继续施工。主孔钻进至预计基岩面2m以上时开始边钻进边取样，取样间隔深度不超过20cm。钻进至疑似基岩面时，开始采用XY2型地质钻机钻孔取芯，钻孔深度不小于15m。确定基岩面准确深度后，在钻孔内的基岩上部下设PVC管，然后在管内装入炸药爆破;爆破深度根据基岩面坡比确定，基岩面坡比主要根据先导孔深度确定。

5.2 副孔施工

基岩内的副孔先采用SM400型全液压钻机或HM90型全液压履带式钻车钻孔爆破，再采用冲击钻机施工至终孔。对于主副孔之间残留的小墙则采用纯钻法予以清除。若遇硬岩或孤石层则采用定向聚能爆破措施处理。具体方法为：用6寸钢管制作爆破筒，根据孤石分布情况分阶梯布置爆破筒，并用钢筋连接固定，爆破筒按lm间距双向对称布置，并焊接定位管，保证爆破筒正对小墙位置，然后实施爆破。根据地层的稳定性每个爆破筒的装药量为1.3kg。

5.3 高陡坡嵌岩施工

先用冲击钻机配十字钻头钻进至基岩陡坡的最高点，再改连续冲击为间断冲击;冲砸出台阶后，下置定位管和定位器，再用SM400型全液压工程钻机或HM90型全液压履带式钻车根据基岩面走向及坡度钻爆破孔;钻孔深度控制标准为最高点至少人岩lm。钻孔后根据基岩发育程度及基岩深度确定装药量，一般按每米2千克控制;然后下置爆破筒，提升定位管和定位器进行爆破;爆破后用冲击钻头进行冲击破碎，直至终孔。

参考文献

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