水平预裂爆破在三峡工程坝基开挖中的应用.pdf

幕1 掌葛；贿 爆破、7 川l8 ＼o4 二】年j 二目 B L A S T l N G 瞻f ∞1 文章编号 水平预裂爆破在三峡工程坝基开挖中的应用 自万伟1 ．魏虎2 1 葛洲坝三峡指挥部机械化公司．湖北宜昌1q3 13 1 2 葛洲坝三峡指挥部科研昕．湖北‘阿昌143 1 - { J 摘要根据现场爆破效果分析了水平预裂成琏机理．介绍了水平颇裂爆玻在坝基开挖中的丑用，施工方 法，1 覆盖量控制措施， 关键词水平预裂爆破；皿力波；保持层开挖；质量控柚 中图分类号T n2 3 j3 7 1文献标识码 I { T h eA p p l j c a t i o no fH 0 r i z o n t a l a d V a n c e s p l i t t i n g i nE x c a v a t i o no fD a mF o u n d a t “l n B j l ，H7 Ⅲ _ ㈨，f ．1 l7 ￡， “ T h rH e a d q u a r t e r fT G P ， j c z h o I l I a ；m u pC n l p d l l y ，Y l c l l a “g4 怕】3 4 ，C h m a A b s t r a c t 1h e Ⅲ儿1 1 a ⋯s n l 。fh o r l z [ n l a l 叩l l m 9 1 ‘a m l ～c 】h a s 州。nc 1 1 } r i e l dh l a ‘r lP s 、】h t ．t n e 。1 ，p l ㈦“l 。1 1o t h ch 。n z ur I lH 1 、p l l t l m gl nt 1 1 c c Ⅲv ac l 。f 1 。fda n 1f o u n n a n u n1 sp r ～n t “1 ，an [ 1 仆l 。m 】p l ㈣T l t a | l 。I ．m P t l l o 1 1 1 。r ；，1 1Ta l 一。p 1 ⋯“gb l a s t I “gM l d1 I ‘m 柏s u r ㈣fq u a l l t vr 。1 1 tr 。l ⋯m tr o d 愀L K e yw o r d s h o r l z 。n I a l 一‘I 1 l l “gb l a s t l I l g ． s tr c 洲叭。； d a mf 。u ，l dL 1 t I “⋯c a v a t l n q u a l vc 。J ⋯。l l 刖吾 在水电建设中．坝基开挖是极其重耍的个环 订．建基面开挖质量的好坏对大坝的稳定有很大的 影响．崮此．在坝基开挖中要采取有效的控制手段， 号量减少对基岩面的损伤。目前．坝基开挖主要有以 下种方法 1 保护层分层开挖 主要是通过控制竖直方向的孔深、孔径、药卷直 径和减小装药量来减少爆破对建基面的破坏。这种 方法要对保护层分多层开挖，丌挖重复清基工作量 大．工期较长．成奉也较高，而且质量难以控制 】水平光爆和水平预裂 两苕都属于光面爆破．其巾水平颓裂先用弱爆 破形成碗裂缝，把建基面和紧向爆破j L 爆破分开．斟 此对建基由保护较好．质量容易控制．儿进度决。在 二峡坝基开挖中，以水平预裂保护层开挖勾辛。 2 水平预裂在坝基开挖中的应用 2 ．1 钻孔设备的选择 在峡坝基丁F 挖中，对于水平预裂扎，主要用到 3 类钻j L i 殳备手风钻、快速钻【1 Ⅲm n l 型、9 0 l n m 利 和液压钻 包括英格索兰【、M 3 j l 潜孔钻和 A t l a s R ] c 、8 1 8 伞液压钻机 ，对丁‘丌孔位置较高的， 以 、M 3 j l 潜孔钻为宜，这样可以避免搭排架．对于 开孔位置较低的，口『以用手风钻或决谴钻这3 类钻 饥各有优点c M3 j l 潜孔钻速度| 夹并目容易控制角 度．其缺点是受I _ 作向限制．只能用一个循环，映速 ‘樯口鞠 ‘ 1b ￡者简舟真匀伟lo i ，一 ．男宜昌笛洲坝三蛾j 目拌翻机} 或化公二J 上程帅‘一【 万方数据 爆破 钻适于开孔高度大丁3 0c m 且不适合液压钻和 f M3 j 1 钻机的情况，但角度不太好控制，对排架要 求较高；手舭钻操作灵活，清理工作面时间短，并且 由于每循环7 L 较浅，建基面平整性较好，缺点是循环 次数多，工期较长。在左厂坝l l 1 4 坝段坝基开挖 中，由于工期紧．开挖强度夫．因此水平预裂孔丰耍 采用快速钻和液压钻，两者7 L 径均为10 0m m 。 2 ．2 爆破参数 ．2 ．1 施工方案 根据水工建筑物岩石基础开挖施工技术规范， 每一坝段保护层厚2 ．5 ～3m ，建基面的平均超欠挖 不超过2 0c m 。施工时．底部建基面上每一循环均造 一排水甲孔旱锯齿形开挖，每一循环的周边都应造 竖向施工预裂孔。并比垂直主爆孔深j oc n ，垂直主 爆孔的孔底则应离建基面7 0f m ，施工预裂孔距为1 m ．水平预裂孔距为o ．8 ～O ．9m 如图1 j 。 图l钻孔布置侧视图及平面罔 单位c m 施工预裂孔．水平预裂孔；j导向扎．4 爆破孔 参数选择 在三峡工程左厂坝段保护层开挖水平预裂爆破 中．其设计爆破参数是参考经验公式，再根据实际爆 破情况进行调整后确定。 对于十10 0m m 孔径的预裂孔．所用药卷直径为 3 1m m ，其不耦合系数为3 ．1 ，爆破后其半孔率达到 9 【1 “，其中1 】。坝段还被列为样板工程。 根据经验公式．水平爆裂7 L 孔距“一0 ．8m 。 考虑到岩百波阻抗较小，第一次试爆时，取线装 药密度Q 为od 2k g ／m 。从爆破效果来看，线装药 密度偏大，特别是底部药量偏大。后又根据几次爆破 观察，调整药量，Q ％定为3 6 0 t3 8 ug ／m ，考虑到底 部上面有一排施丁预裂孔，扎底药量不再加强．“定 为8 0 ～9 uc n l 。 根据质量要求，对1 0 0n 一7 L 径的钻孔，孔深控 制在1 0m 以内，以避免出现大的超欠挖。 垂卣扎为主爆孔，其孔排距和单耗可根据块度 要求进行调整，由于其7 L 底水甲顶裂孔的辅助作用． 其瞥耗略低于一般梯段爆破，一般控制在o ．3 j ～ O ．1k g ／m3 。 2 ．2 ．3 起爆顺序 经过几次不同起爆顺序的爆破效果观察，最后 决定起爆顺序如卜第一、二段为垂直施】一预裂} L 第三段为水平预裂7 L 。若水平孔多，可能要分儿段， 保证每段药量在j 0k g 以内，最后垂直丰爆孔按规 定每段2 0 0k z 以内顺序起爆。 3 质量保证措施及爆破效果 31 孔深控制 利用测量放样准确地控制孔深．具体措施是先 在建基呵上放出4 个点或者根据需要放出更多的 点，记下x 或y 坐标值，搭设排架时前排钢管应在 统一的x 或y 坐标上．再根据坐标值和设计孔底达 到的桩号算出前排钢管到孔底的距离。为了避免数 错钻杆数，可以在每台钻机旁先放好钻完整个孔所 需要的钻杆，验孔时以前排钢管到孔底的距离为标 准。 3 ．2 方向控制 利用测量放样科学地进行方向控制，具体方法 是搭设排架前放出同x 或y 桩号的几个基准点． 并用油漆作好标记，搭设排架时，在这些点位E 钻孔 竖杆作为竖向支撑，钻孔架钻时只要钻标前后两端 到同侧两点距离相同，就可以确定正确方向。 3 ．3 爆破效果 除破碎带和有较大地质缺陷的部他以外．爆破 后半i L 率在9 0 ％以上，并且7 L 壁光滑．极少有爆破 裂隙．爆破效果较好。 万方数据