葛鴻飛

1 工程概述

和順縣戀思水庫(kù)位于清漳河?xùn)|源主流張翼河上游，壩址距和順縣義興鎮(zhèn)戀思村下游約900 m;導(dǎo)流泄洪洞位于戀思水庫(kù)樞紐右側(cè)的山體內(nèi)，從上游到下游依次為引渠段、進(jìn)口段、閘室段、洞身段、出口段、陡槽段、挑流段及尾水渠段，引渠與尾水渠岸坡需采用預(yù)裂爆破。

2 工程地質(zhì)

導(dǎo)流泄洪洞進(jìn)、出口處均為基巖岸坡，坡度較緩。引渠與尾水渠渠基及兩側(cè)的基巖地層為三迭系下統(tǒng)劉家溝組T/11-5巖組淺紫紅色中厚層狀粉細(xì)砂巖夾礫巖，局部夾泥巖，巖層產(chǎn)狀N30°～40°E.NW∠13°～15°，強(qiáng)風(fēng)化層厚度一般為 3 m ～5 m，弱風(fēng)化層厚度為10 m左右。軸線方向與巖層走向成小角度相交，其主要存在邊坡穩(wěn)定問題，巖石堅(jiān)固系數(shù)等級(jí)f=3級(jí)～4級(jí)。

3 施工方案

引渠與尾水渠開挖采用深孔爆破、預(yù)裂爆破相互結(jié)合的微差毫秒延時(shí)控制爆破，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙開挖深度均在10 m～14 m左右，邊坡為1∶0.5，左右岸坡采用預(yù)裂爆破。在開挖中為創(chuàng)造良好的臨空面，結(jié)合渠道開挖寬度分左右兩塊進(jìn)行施工，一塊以上下游自然巖體為臨空面，另一塊以爆破后的巖面為臨空面。根據(jù)工期要求，為加快施工進(jìn)度主炮孔采用液壓潛孔鉆機(jī)鉆垂直孔，周邊預(yù)裂孔采用液壓潛孔鉆機(jī)按設(shè)計(jì)坡度進(jìn)行鉆孔。

4 爆破參數(shù)

爆破參數(shù)主要包括臺(tái)階高度、孔距、排距及單位裝藥量、裝藥結(jié)構(gòu)、網(wǎng)路形式等，采取經(jīng)驗(yàn)與實(shí)際相結(jié)合，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來確定合理的孔距、排距、裝藥結(jié)構(gòu)等的施工爆破參數(shù)，以滿足引渠與尾水渠邊坡開挖設(shè)計(jì)要求。結(jié)合工程地質(zhì)情況擬定爆破參數(shù)如下:

1)預(yù)裂爆破參數(shù)。

為保證左右邊坡巖體不受破壞，保證設(shè)計(jì)開挖尺寸及邊坡的穩(wěn)定，左右邊坡孔采用預(yù)裂爆破，并增設(shè)緩沖孔。緩沖孔是為了減少主爆炮孔爆破后對(duì)邊坡的影響，其規(guī)模比主爆孔爆破規(guī)模要小，設(shè) 1排緩沖爆破孔，孔距為 1.5 m ～2.0 m、排距 1.2 m ～1.5 m，其他均與梯段爆破參數(shù)相同。

a.炮孔深度。

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙開挖層垂直高差為10 m～14 m，設(shè)計(jì)坡比為1∶0.5，炮孔深度為:

b.炮孔直徑d。

鉆孔設(shè)備采用液壓潛孔鉆機(jī)，炮孔直徑d=115 mm。

c.炮孔間距 a。

預(yù)裂孔的孔距，根據(jù)鉆孔機(jī)械的性能和施工經(jīng)驗(yàn)，可根據(jù)下式計(jì)算:

其中，d為成孔的孔徑。

d.不耦合系數(shù)。

預(yù)裂爆破采用不耦合裝藥結(jié)構(gòu)。即在孔壁和藥卷之間存在著環(huán)狀間隙，炮孔直徑和藥卷直徑之比，稱為不耦合系數(shù)(一般采用2～4)，按如下公式進(jìn)行計(jì)算:

其中，de為預(yù)裂孔裝藥直徑，炮孔直徑d=115 mm，預(yù)裂孔裝藥采用φ32 mm卷狀巖石炸藥，所以其不耦合系數(shù)為m=3.59。

e.線裝藥密度。

線裝藥密度是指預(yù)裂孔的每米裝藥量，堵塞長(zhǎng)度除外，其公式為:

其中，Qx為計(jì)算線裝藥密度，g/m;[σ壓］為巖石抗壓強(qiáng)度，kg/cm3;a為孔距，cm。

f.底部加強(qiáng)藥長(zhǎng)度。

為保證預(yù)裂縫貫穿效果，在底部1 m～2 m范圍內(nèi)增加3倍～5倍的線裝藥密度，設(shè)加強(qiáng)藥量為750 g/m。

g.堵塞長(zhǎng)度。

根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)取L2=1.5 m。

2)深孔梯段爆破參數(shù)選定。

a.孔徑的確定。

根據(jù)液壓潛孔鉆機(jī)配置情況，孔徑d=115 mm。

b.臺(tái)階高度的確定。

根據(jù)設(shè)計(jì)情況開挖深度擬定按10 m～14 m。

c.底盤抵抗線w的確定。

底盤抵抗線是緊鄰臨空面第一排爆孔根部到臨空面的距離，取 w1=2.5 m。

d.孔距a、排距b的選定。

根據(jù)地質(zhì)資料石方開挖初步擬定a=3.5 m，b=2.5 m。

e.單位耗藥量q的確定。

巖石的爆破性能與巖石物理力學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特征有關(guān)，巖石越硬，越完整，風(fēng)化程度越弱，單耗越高;使用的炸藥威力越小，單耗越高。根據(jù)地質(zhì)資料，巖石的堅(jiān)硬度系數(shù)為f=3～4，選取q=0.42 kg/m3。

f.超鉆孔深h的選定。

g.堵塞長(zhǎng)度L2取20倍的孔徑，即L2=2.3 m。

h.單孔裝藥量Q的計(jì)算:

5 爆破施工

施工工序:施工準(zhǔn)備→鉆孔→裝藥→封堵→爆破→超大粒徑二次破碎→挖運(yùn)。

1)施工準(zhǔn)備。包括風(fēng)、水、電、路的布置以及施工前的測(cè)量放線等。

2)鉆孔。主炮孔與預(yù)裂孔采用液壓潛孔鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔;鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，要吹凈孔內(nèi)殘?jiān)?/p>

圖1 間隔不耦合裝藥結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 耦合裝藥結(jié)構(gòu)示意圖

3)裝藥、堵塞。周邊預(yù)裂孔裝藥采取不耦合間隔裝藥，以保護(hù)保留巖體不受破壞;主破孔采用耦合裝藥。裝藥結(jié)構(gòu)見圖1，圖2。裝藥時(shí)，按照爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行裝藥，采用鉆孔巖粉進(jìn)行封堵。

4)爆破網(wǎng)路。起爆網(wǎng)路是爆破成敗的關(guān)鍵，必須保證按設(shè)計(jì)順序進(jìn)行起爆，不發(fā)生重段、錯(cuò)段現(xiàn)象。起爆網(wǎng)路采用非電毫秒微差起爆網(wǎng)路，起爆用電雷管，主炮孔孔內(nèi)用非電毫秒微差雷管引爆，預(yù)裂孔用導(dǎo)爆索引爆，孔外用導(dǎo)爆索連接，孔外搭接傳爆采用MS3非電導(dǎo)爆管雷管，形成孔外接力、孔內(nèi)微差起爆。采用V形起爆網(wǎng)路，創(chuàng)造較好的臨空面，預(yù)裂孔先于主炮孔100 ms～150 ms起爆。

6 安全距離

預(yù)裂爆破與主爆區(qū)的深孔爆破進(jìn)行一次性爆破，其爆破安全距離按照深孔爆破設(shè)計(jì)計(jì)算，計(jì)算過程在此不贅述，根據(jù)爆破安全規(guī)程，露天巖土爆破飛石安全距離取300 m。

7 結(jié)語

預(yù)裂爆破是保證邊坡穩(wěn)定，邊坡平整、美觀的重要技術(shù)措施，在戀思水庫(kù)導(dǎo)流洞引渠與尾水渠左右岸坡開挖中效果顯著，同時(shí)取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，可在水利、公路等石方邊坡施工中廣泛應(yīng)用。

[1]王海正，張 峰.觀音塘水庫(kù)新建隧洞的鉆爆法開挖設(shè)計(jì)[J］.山西建筑，2010，36(35):357-358.