爆破开挖在阿湖水库溢洪道拆除工程中的应用.pdf

第卷第 期水 利 科 学 与 寒 区 工 程V o l ,N o 年 月H y d r oS c i e n c ea n dC o l dZ o n eE n g i n e e r i n gO c t,金鑫爆破开挖在阿湖水库溢洪道拆除工程中的应用J水利科学与寒区工程,():爆破开挖在阿湖水库溢洪道拆除工程中的应用金鑫(新疆水利水电勘测设计研究院有限责任公司,新疆 乌鲁木齐 )摘要:结合阿湖水库实际情况,研究爆破开挖技术在溢洪道工程拆除中的应用.根据调查,溢洪道石方开挖方量大、局部裂隙发育、岩土强度大,采用爆破开挖方式可有效节约工期.根据实际情况采用深孔结合浅孔爆破开挖方案,采用不同的爆破参数,经过安全复核分析,参数可以满足安全要求,施工过程中需要做好安全预警工作.关键词:岩石开挖;爆破;参数;应用中图分类号:T V 文献标志码:A文章编号:()收稿日期:作者简介:金鑫(),男,回族,宁夏银川人,工程师,主要从事水利工程总承包工作.E m a i l:n i a .工程概况阿湖水库位于喀什噶尔河北侧支流布谷孜河上游阿图什市境内,距阿图什城市 k m,是修建在天山山脉西段南坡二阶山地中的山区拦河水库,与布谷孜河上游源头相距约 k m,距布谷孜河入喀什噶尔河汇合口 k m,库区范围 k m.水库溢洪道石方开挖长度约 m,主要为边坡石方开挖,少 量 为 底 板 基 础 开 挖,总 工 程 量 为 m.开挖段岩石为砾岩,局部裂隙较多.石方明挖方案爆区地面至最高点相差 m左右,地基设计标高根据山体实际形状高度而定,因此该溢洪道边坡拓宽爆破开挖根据原始地形地貌形状,总长度 m,宽度为 m,高约为 m不等.根据该工程特点和用途,结合工程实际条件和情况,以及上述情况与要求,由上而下实行台阶式分层开挖至地基设计标高.采用深孔结合浅孔爆破开挖方案,先由溢洪道北面修建一条上山便道,从山顶逐步往下爆破开挖.爆破后的岩碴用挖掘机直接装车运往指定地点.为保护边坡平整、光滑和稳定,四周边坡采用控制爆破开挖技术 .爆破方案的选择根据上述情况与要求,结合工程实际条件和情况,爆破方案选用“深孔爆破”与“浅孔爆破”联合作业.深孔爆破参数()参数选择.深孔爆破参数为钻孔直径d mm;台阶高度H m;底盘抵抗线W()d,取 m;钻 孔 超 深h()W,取 m;炮 孔 深 度LHh m;堵塞长度L()W,取 m;装药长度LLL m;孔间距a()W,取 m;排间距b()W,取 m;炸药单耗q k g/m;单孔药量QqabH k g.经计算,不同台阶高度爆破参数见表.()装药结构与装药方法.为控制爆破危害,减少震动控制飞石,采用连续柱状装药结构.深孔装药孔内全部装乳化炸药,且在装药前一定要将孔中的水处理(如用高压风吹尽),以保证炸药能装到位,确保装药质量.深孔起爆体分别置于药柱的/及/处.表d mm深孔爆破参数(单耗q k g/m)H/mh/mL/mL/mL/ma/mb/mW/mQ/k g 注:因山顶边坡开挖,孔内全部装膨化炸药,线装药密度为 k g/m,爆破参数值可参照以上进行选取,并在实际施工过程中视实际效果适当调整,以期达到最佳的爆破效果.()起爆网路与起爆顺序.深孔爆破采用数码电子雷管形成逐孔起爆网路.详见图.图深孔爆破网路单段最大装药量为 k g,单次起爆总药量控制在 k g以下,在安全条件允许的情况下,可以根据爆区实际情况提高单响药量,增加一次爆破总装药量.浅孔爆破参数()参数选择.炮孔平面布置成矩形,垂直钻孔,使用 mm乳化炸药,其爆破参数为H m;d mm;最小抵抗线w取 m;h m;LHh m;L m;L m;a m;b m;炸 药 单 耗q k g/m;单孔药量QqabH k g.经计算不同台阶高度爆破参数值见表.表d mm浅孔爆破参数表(单耗q k g/m)W/mh/ma/mb/mL/mL/mL/mQ/k g ()装药结构及装药方法.浅孔采用连续柱状装药结构,实行双向起爆.()起爆网路与起爆顺序.浅孔爆破采用数码电子雷管 实 行 一 孔 或 多 孔 一 响 起 爆 网 路.详 见图.图浅孔爆破网路图单段最大装药量为 k g,单次起爆总药量控制在 k g以下.深孔光面爆破参数()参 数 选 择.光 面 爆 破 技 术 参 数 为H m;D mm;钻孔倾角 (按设计坡度要求确定);h m;L(H/s i n)h m;a()D,取 m;w(光爆层厚度)()a,取 m;平均线装药密度q线 k g/m;不 耦 合 系 数:,取 ;Lw m;LLL m;药卷直径为 mm;底部加强段(m)药量为 k g,正常装药段(m)药量为 k g,顶部减弱装药段(m)药量为 k g,合计Q k g.()装药结构及装药方法.光面孔采用不耦合的间隔装药,分三段装药,即:顶部减弱装药段,中间的正常装药段,底部加强装药段.光面孔内采用 mm的乳化炸药卷绑扎在导爆索和竹片上.装药结构如图所示.图装药结构示意图()起爆网路与起爆顺序.光面爆破使用数码电子雷管实行多孔起爆网络.单段最大装药量为 k g,单次起爆总药量控制在 k g以下.安全校核与安全防护 爆破震动该项目道路路基爆破周边环境比较复杂,距第 期金鑫爆破开挖在阿湖水库溢洪道拆除工程中的应用离溢洪道爆破区域 m不等范围之内有变压器、围堰、水库大坝、放水洞、泄洪洞等保护对象,根据爆破现场环境具体情况,只取保护对象大坝距离为 m进行安全校核.()振动 计算公式.爆破振动 速度的计算 如式():RKVaQ()式中:R为爆源中心到建筑物的距离,取 m;K为与地质条件有关的系数,爆破岩石主要为次坚石,取 ;V为 建 筑 物 的 质 点 振 动 速 度,c m/s;a为震动衰减系数,取 ;Q为爆破一段最大单响药量,取 k g.经计算V房屋 c m/s,小于爆破振动允许标准 c m/s.()最大允许药量的确定.该项目溢洪道边坡爆破周边 环 境 比 较 复 杂,距 离 溢 洪 道 爆 破 区 域 m不等范围之内有变压器、围堰、水库大坝、放水洞、泄洪洞等保护对象,我们以 m为爆源中心道建筑物的距离,故取振动速度 c m/s进行安全校核,经计算爆破最大允许单响药量为 k g,可以满足振动要求.在爆破施工时,组织有关人员每次详细调查爆区周围环境,了解建(构)筑物的构造现状,实测其到爆区的距离,调整最大单响药量控制爆破振动,以确保安全施工.个别飞石安全验算台阶深孔爆破的飞石距离计算如式():RfK D()式中:Rf为飞石的飞散距离,m;K为安全系数,取 ;D为药孔直径,c m;当Dc m时,则Rf m.计算 可 得 个 别 飞 石 最 大 距 离 为 m,取 m.由于本工程为松动爆破,根据多个工程实践经验,保证合理的堵塞长度和质量,调整孔网参数,改变最小抵抗线的方向(避开建筑物),在个别近的爆破区域加强炮孔覆盖,可以使爆破产生的个别飞石能够有效地控制在 m的安全范围以内的 .结论根据阿湖水库溢洪道工程拆除施工的实际情况,采用爆破开挖技术可节约工期.根据调查,溢洪道石方开挖方量大、局部裂隙发育、岩土强度大,结合工程经验采用深孔结合浅孔爆破开挖方案,根据不同的爆破参数,经过安全复核分析,该参数可以满足爆破震动和飞石安全要求,施工过程中需要做好安全预警工作.参考文献:冯忠居,孟莹莹,霍建维,等改扩建公路岩质高边坡爆破开挖稳定性分析J建筑科学与工程学报,():和江涛,唐青山,王刚,等大渡河双江口水电站地下厂房岩锚梁爆破开 挖设计J水利水电快报,():张由夫坝肩顺层岩边坡开挖预裂爆破参数优化现场试验研究J水利科学与寒区工程,():王晓星,张昱辉,鲁彪机械与爆破法下路基开挖对既有临近隧道的影响J公路交通科技,():陈运波,张建,彭隔年,等基于损伤理论的硬岩隧道爆破开挖参数研究J山西建筑,():旷华江山区高速公路隧道开挖中光面爆破参数优化设计及相 关 施 工 工 艺 研 究 J交 通 世 界,():,曾春涛,李喆临近建筑岩质高边坡数码雷管爆破开挖参数设计研究J土工基础,():孙露某引水隧洞开挖钻爆法施工爆破参数的优化J人民黄河,():水 利 科 学 与 寒 区 工 程第卷