龙滩电站左岸导流洞爆破施工新技术.pdf

第 “卷第期 “ “ 年月 爆破 “ 9 4 6 . 7 9 . 8 . * 9 5 3 5 6 . 7 “ AB C D ’ ’ 5 E ’ A E J , M P P H J F , E EA , K C H A F A J , M A D D ’ 4K F Q E ’ A E J , M 5 D ’ T 5 , J A J , 收稿日期 “ “ . “ . “ / 作者简介 彭送斌 （- 4 1 “ .） ， 男； 宜昌 湖北葛洲坝易普力化工有限公 司高级工程师U - 地质概况 左岸导流洞开挖断面跨度- 05， 高 5， 洞体 全长V 4 0 -5， 穿过地层6 V 6 / 层砂岩、 泥板岩 和层泥灰岩， 隧洞进出口上覆岩体厚度- “5。 洞室均位于微风化至新鲜岩体上， 上覆岩体厚度 V 4 V5。洞身围岩分“、、和类， 其中和 类围岩主要出露在导流洞进口明渠段和出口明渠 段， 约占- 3； “、类围岩主要出露在导流洞洞身 段约占0 0 3。 爆破施工程序 左岸导流洞先行开挖条施工支洞， ’ 支洞是 上导洞施工支洞， 支洞则是中、 下层开挖的交通 支洞。导流洞开挖采用顶部导洞开挖法， 即先开挖 导洞， 再导洞两侧扩挖。在施工中采用先进的地下 装药车设备， 通过提高线装药量， 减少钻孔量， 提高 循环进尺， 加快施工进度。上层完成支护后， 开挖洞 中层， 在中层施工中， 先行预裂爆破； 再施行梯段高 度达- “5的全幅爆破部分部位， 为不影响上层交 通， 采用半幅爆破。本项目重点介绍全幅爆破。中 层爆破孔中采用混装车生产的乳化炸药做到与岩石 波阻抗的匹配， 改善爆破效果 ［-］ ； 底层则采用水平 万方数据 光爆与辅助垂直孔爆破。 爆破施工 图“导流洞顶拱层导洞钻爆布置图 大样掏槽孔大样图 图钻孔布置图 “ 上导硐及两侧扩挖的爆破 ［］ 根据利文斯顿的’漏斗理论确定。与自由 面垂直的装药孔， 若装药量和装药深度“ 适当， 则将形象以孔中心为顶层的漏斗， 其最佳装药长度 约为孔深的 * 倍为好。在实际应用 中， 取 * ， 若孔径’与装药密度已知， 则 用下式“ ’ 。 实际中掏槽药量, - .， 装药长度为 。 表“导流洞顶拱层中导硐爆破参数 钻孔类型 孔数 ／ 个 孔径 ／ 孔深 ／ 单孔药量炸药品种 掏槽孔 “ / “ 0 / 1 0 混装药 爆破孔 / 1 1* 混装药 底孔 2/ 1 1/- . 混装药 顶拱光爆 “ 1/ 1 1 . ／ 1 卷装药 侧墙光爆 “ // 1 1 1 . ／ 卷装药 在导流洞的爆破中， 前期是采用传统的装药方 法， 即采用 药卷， 当时3 断面， * 3 布孔， 总钻孔数量为“ 个， 单 循环进尺为 ， 作业时间为/4以上， 从 年 元月“ 日地下装药车开始导洞施工， 经过几次试验 后， 采用表参数， 炮孔利用率达2 1 5以上， 作业时 间降至 14左右， 大大减少了钻孔量， 虽然在总炸 药量上增加了， 但综合成本下降很大， 表为两种方 法的对比。 表两种方法的钻孔对比 装药类型 钻孔数 ／ 个 钻孔进尺 ／ 总药量 ／ - . 平均单循环 进尺 ／ 作业时间 ／4 袋装炸药 “ / * / 地下装药 2 “ 0 / / 1 在地下装药车的施工中， 经波阻抗匹配调整的 混制炸药， 延米装药量可达 1- .／， 在掏槽孔中 起到关键作用， 这是提高炮孔利用率的关键， 在爆破 孔中采用这种炸药， 炸药与炮孔藕合好， 加大孔网参 数， 爆破单耗仍可大到 以上， 而且避免了袋装炸 药因为药不连续或孔过密的爆破挤压， 导致盲炮现 象。利用地下装药车的作业平台和合理安排作业顺 序， 配备合理的作业人员， 使作业现场紧张有序， 忙 而不乱， 很好的解决了人工装药时台车作业不灵活 的特点， 使作业时间由原先的/4降至 14左右， 大大地加快了施工进度。 6 中台阶爆破施工 “ 支洞与导流洞出口段上层贯通后就进行中 下层的侧墙预裂施工， 采用7 8 9 “ 型快速钻钻孔， 孔径为2 ， 精确控制造孔角度和孔位， 不允许 欠挖， 超挖量在“ 以内， 预裂孔深距底板1 ， 炮孔间距为 * 0， 爆破采用传统的 炸药绑扎方法施工， 孔深“ / 1时底部加强故为 “ /， 药量为 *- .， 中间正常段线密度为* . ／， 孔口 内减弱， 堵塞长为 ， 爆破时控制 单响药量在 1- .以内。预裂爆破装药图如图所 示。 图预裂爆破装药图 预裂孔 （* .／） 底部装药量* .； 正常段 * ／， 间隔“ “ ； 减弱段 “ .， 堵塞 。 爆破 年*月 万方数据 在底板爆破时采用传统的爆破方法， 底板光爆 辅以垂直孔即可。 爆破振动的控制 “ 降低单耗药量 降低单耗药量是控制爆破地震最直接有效的措 施， 从萨氏公式 ［， ］ “ （ ） 可以看出在测点 与爆心直线距离相同， 岩性和爆破条件同等情况 下， 地震中点振动速度值与单段药量的关系 为“［ ］ ， 当 ’ ’ 时， 当一段 药量从双孔减为单孔单段， 药量“ * “时， “（ , ）， 减震达 -左右。 “ 改变最小抵抗线’的方向 根据力学的作用原理， 从理论上讲在地质条件 相似岩性一致， 爆破参数相同的条件下， 地震作用最 强烈的方向是最小抵抗线’的后方， 而侧面较小， 所以在中、 下层开挖中采用.形起爆方案。 ’ 采用预裂爆破 实践证明， 预裂爆破阵震率大都在 -以上， 效果好的预裂爆破降震率可达* -以上， 在中、 下 层及底板开挖中必须采用预裂爆破。 “ 采用多段别高精度毫秒导爆管 接微差爆破间隔时间“ 控制的要求， 一般情 况应跳段使用导爆管， 而且多数情况下为两孔一段 或单孔单响起爆。实际操作中采用*、 、、 、 段 别起爆孔口导爆索。各孔导爆管之间则采用段导 爆管接力网路， 这样能决定“ 延时问题， 防止跳段 或重响， 真正做到单响， 典型的起爆网路如图。 * 结语 地下装药车和混装乳化炸药车应川在地下工程 中， 属国内首创。现场施工质量和机械化程度， 得到 业主和监理等有关单位的首肯， 同时对施工单位来 说， 安全性能好， 循环进尺大有改观， 可减少大量的 钻孔量， 施工费用大大降低。因此， 地下装药车和混 装乳化车在地下工程施工中具有很强的竞争力和美 好的前途。 参考文献 ［］ 宋领， 王清华“乳化炸药混装车在三峡永久船闸闸 室爆破中的实践 ［/］ “葛洲坝集团科技， （） 0 ’ ［］ 李新平“龙滩电站左岸岸坡及导流洞爆破开挖安全震 动监测试验研究报告 ［1］ “武汉 武汉理工大学， ’ 0 ’ ［］ 徐秉业， 刘信声“应用弹塑性力学 ［2］ “北京 清华大 学出版社， ［］ 亨利奇/ “爆炸动力学及其应用 ［2］ “北京 科学出版 社， ［*］ 何姣云等， 大坝爆破地震的动力响应计算 ［/］’爆破， （） ’ （上接第 页） 面凹凸不平成锯齿状； 而垂直孔爆破预裂方案， 由于 岩体节理裂隙发育， 其预裂爆破装药量大则造成岩 壁面破坏严重， 如果线装药量太小， 又起不到预裂的 效果。综合影响因素分析， 推荐在主厂房岩锚梁岩 台正式开挖中采用垂直光爆方案， 控制打孔精度 （采 用一定的控制措施） ， 控制主爆孔的孔网参数和装药 量。 结论 综合分析垂直孔光爆， 水平孔光爆和垂直孔预 裂等开挖方案， 推荐地下厂房岩壁吊车梁开挖爆破 施工方案为崩落孔采用水平孔， 二圈孔、 周边孔采用 垂直光爆孔的开挖爆破方法， 能够满足复杂地质条 件下， 岩壁吊车梁开挖要求。 参考文献 ［］ 白万伟， 魏虎“水平预裂爆破在三峡工程坝基开挖 中的应用 ［/］ “爆破， （） 0 3 “ ［］ 李彬峰， 潘国斌“光面爆破和预裂爆破参数研究 ［/］ “ 爆破， 3 （） 0 3 “ ［］ 张新民， 舒大强“预裂爆破振动规律的试验研究 ［/］ “ 爆破， （） 3 0 “ ［］ 黄霖’光面爆破主要参数的优选及校核 ［/］’爆破， （） 0 ’ 第 卷第期彭送斌等龙滩电站左岸导流洞爆破施工新技术 万方数据