王 建

（山西省水利建筑工程局 山西太原 030006)

1 概述

本標(biāo)段石方明挖主要為水電站大壩基礎(chǔ)石方開(kāi)挖、岸坡石方開(kāi)挖以及左岸上壩公路石方開(kāi)挖。所有開(kāi)挖巖層主要為黑云斜長(zhǎng)片麻巖和黑云角閃片巖。石方明挖總量為79 790 m3。

2 開(kāi)挖施工的平面布置

從大壩下基坑臨時(shí)施工道路布置在堆石壩段中部，大壩上、下游各布置一條臨時(shí)施工道路，主要作為大壩基坑石方開(kāi)挖的棄渣運(yùn)輸?shù)缆泛偷孛嬉韵露咽系纳蠅蔚缆?。棄渣?chǎng)臨時(shí)施工道路從大壩下游大同—靈丘公路旁邊修筑臨時(shí)施工道路至棄渣場(chǎng)。

3 開(kāi)挖總體方案

根據(jù)各部位石方明挖的深度和具體施工特點(diǎn)分別采用不同的開(kāi)挖方法。

大壩基坑石方開(kāi)挖和岸坡石方開(kāi)挖屬于敞開(kāi)式槽型開(kāi)挖和高邊坡開(kāi)挖。由于其開(kāi)挖長(zhǎng)度、寬度、深度和工程量均較大，而巖石坡度較為平緩，為加快施工進(jìn)度，石方開(kāi)挖采用深孔梯段和淺孔微差控制爆破、周邊光爆和預(yù)裂爆破以及保護(hù)層一次性開(kāi)挖相互結(jié)合的方法，自上而下、分層開(kāi)挖。為保證開(kāi)挖尺寸及邊坡穩(wěn)定以及開(kāi)挖質(zhì)量，保證建基面巖層的完整性，深孔梯段爆破的周邊孔按設(shè)計(jì)坡度、深度進(jìn)行鉆孔，采用預(yù)裂爆破；淺孔和保護(hù)層開(kāi)挖爆破時(shí)的周邊孔采用光面爆破。爆破石渣采用反鏟挖掘機(jī)裝載15 t自卸汽車運(yùn)輸，將可用于壩體填筑料運(yùn)至臨時(shí)存料堆放區(qū)堆放，不能用于壩體填筑料運(yùn)至大壩上游業(yè)主指定的棄渣場(chǎng)。

本標(biāo)段石方開(kāi)挖深度在5 m以下的，全部采用手風(fēng)鉆鉆孔，淺層爆破，周邊孔采用光面爆破；開(kāi)采深度大于5 m的，采用潛孔鉆鉆孔、深孔梯段爆破的方法開(kāi)挖。為保證基礎(chǔ)建基面基巖的完整性，在接近基礎(chǔ)建基面部位采用保護(hù)層開(kāi)挖方法，孔底加柔性墊層。

4 爆破方案確定

爆破施工前先提出爆破試驗(yàn)方案，批復(fù)后進(jìn)行了爆破試驗(yàn)。爆破試驗(yàn)基本達(dá)到了預(yù)期效果，爆破參數(shù)均滿足設(shè)計(jì)要求，故實(shí)際爆破采用了爆破試驗(yàn)的爆破參數(shù)，局部根據(jù)邊坡及巖層的情況在實(shí)際操作中稍作調(diào)整，具體方案及參數(shù)如下。

4.1 爆破材料選擇

爆破材料根據(jù)地方民爆公司提供的產(chǎn)品進(jìn)行選擇，定貨。

炸藥采用了巖石粉狀乳化炸藥和2號(hào)巖石乳化炸藥2種，都具有防水防潮性能，保證了正常起爆，有效防止瞎炮。干孔、潮濕或有少量水的炮孔使用巖石粉狀乳化炸藥，而有水的炮孔使用2號(hào)巖石乳化炸藥，確保能在短時(shí)間內(nèi)正常起爆。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月使用的實(shí)踐檢驗(yàn)，該炸藥安全可靠，均能全部起爆，無(wú)瞎炮發(fā)生。

雷管選用了8號(hào)煤礦許用瞬發(fā)電雷管，用來(lái)引爆導(dǎo)爆管或?qū)П鳎阅馨踩煽?，質(zhì)量有保證。

導(dǎo)爆管選用了毫秒導(dǎo)爆管雷管，具有抗水，不受雜散電流及感應(yīng)電影響，爆破網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接形式多樣及實(shí)現(xiàn)炮孔間微差起爆方法靈活等優(yōu)點(diǎn)。選用導(dǎo)爆管安全穩(wěn)定，價(jià)格便宜，使用方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。本標(biāo)段使用的20個(gè)段，3 m、5 m、7 m和10 m導(dǎo)爆管。

導(dǎo)爆索選用了6 mm塑料導(dǎo)爆索，用來(lái)進(jìn)行光面爆破和預(yù)裂爆破，取得了良好的爆破效果。

4.2 爆破方案

本標(biāo)段大壩岸坡開(kāi)挖采用了梯段深孔爆破，周邊孔采用預(yù)裂爆破；基坑淺層及保護(hù)層開(kāi)挖采用淺孔爆破，周邊孔采用光面爆破。

大壩基礎(chǔ)開(kāi)挖施工中采用了由高到低的開(kāi)挖方式，先從大壩左壩肩進(jìn)行岸坡開(kāi)挖。采用1臺(tái)400挖掘機(jī)修路上山，將測(cè)量放出的開(kāi)挖線內(nèi)山體表層覆蓋層和風(fēng)化巖石挖除，機(jī)械不能作業(yè)范圍由人工清除，清理完畢后，重新測(cè)量放線，放出開(kāi)挖輪廓線。

供風(fēng)設(shè)備為2臺(tái)24 m3空壓機(jī)，布置在山下大壩下游左側(cè)安全區(qū)域內(nèi)，并進(jìn)行了安全防護(hù)。風(fēng)管從下游側(cè)引上山，為了保證風(fēng)壓穩(wěn)定，山上增加了2個(gè)小型風(fēng)包，鉆孔機(jī)具采用5臺(tái)潛孔鉆機(jī)，鉆孔設(shè)備布置完畢，即開(kāi)始施工。

大壩左壩肩岸坡開(kāi)挖采用了梯段深孔爆破，周邊孔采用預(yù)裂爆破；根據(jù)爆破經(jīng)驗(yàn)，選定（孔距a=2.5 m，排距b=2.0 m）作為布孔參數(shù)，依據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)鉆孔深度7～11 m，預(yù)留2 m采用手風(fēng)鉆進(jìn)行保護(hù)層開(kāi)挖。周邊孔采用預(yù)裂爆破，孔距1.2 m，在竹片上綁扎炸藥卷，分段間隔裝藥。主炮孔和預(yù)裂孔均采用7 m或10 m延期亳秒導(dǎo)爆管逐排分段起爆，聯(lián)網(wǎng)使用導(dǎo)爆索聯(lián)網(wǎng)，采用電雷管引爆。

石方明挖深孔梯段爆破主炮孔爆破參數(shù)詳見(jiàn)表1。

表1 深孔梯段爆破主炮孔爆破參數(shù)明細(xì)表

周邊預(yù)裂孔的爆破參數(shù)詳見(jiàn)表2。

表2 周邊預(yù)裂孔爆破參數(shù)明細(xì)表

淺層及保護(hù)層開(kāi)挖采用YT-28型手風(fēng)鉆進(jìn)行鉆孔，確定孔徑d=42 mm。淺層及保護(hù)層開(kāi)挖采用淺孔爆破，周邊孔采用光面爆破。根據(jù)爆破經(jīng)驗(yàn)，選定（孔距a=1.2 m，排距b=1.0 m）作為布孔參數(shù)，依據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)鉆孔深度1～4 m，預(yù)留2 m采用手風(fēng)鉆進(jìn)行保護(hù)層開(kāi)挖。周邊孔采用光面爆破，孔距1.2 m，在竹片上綁扎炸藥卷，分段間隔裝藥。主炮孔和周邊孔均采用3 m或5 m延期亳秒導(dǎo)爆管逐排分段起爆，聯(lián)網(wǎng)使用導(dǎo)爆索聯(lián)網(wǎng)，采用電雷管引爆。

手風(fēng)鉆鉆孔，淺層及保護(hù)層開(kāi)挖爆破參數(shù)詳見(jiàn)表3。

表3 淺層及保護(hù)層開(kāi)挖爆破參數(shù)明細(xì)表

開(kāi)挖施工過(guò)程中，分兩班作業(yè)，每班12 h，兩班連續(xù)作業(yè)；作業(yè)面分段分塊，循環(huán)作業(yè)，保證開(kāi)挖和清渣都有作業(yè)面，能同時(shí)施工，互不影響。

4.3 爆破方法和程序

4.3.1 施工準(zhǔn)備及測(cè)量放線

在石方開(kāi)挖之前，先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)石方開(kāi)挖開(kāi)口線進(jìn)行精確測(cè)量放線和進(jìn)行施工用風(fēng)、水、電的現(xiàn)場(chǎng)布置。測(cè)量放線時(shí)應(yīng)標(biāo)出開(kāi)挖開(kāi)口線，并在控制點(diǎn)處作標(biāo)志樁，其測(cè)量放線精度要符合合同文件有關(guān)技術(shù)條款和水利水電工程施工測(cè)量技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。測(cè)量完成后，按規(guī)定向監(jiān)理工程師提交相關(guān)的測(cè)量資料。

4.3.2 鉆孔

根據(jù)測(cè)量提供的數(shù)據(jù)，按照爆破設(shè)計(jì)的孔網(wǎng)參數(shù)，由專門技術(shù)人員進(jìn)行布孔。壩坡石方開(kāi)挖深孔梯段預(yù)裂爆破布孔圖詳見(jiàn)圖1。

4.3.3 裝藥與堵塞

本標(biāo)段中開(kāi)挖區(qū)坑基部分部位有地下水位出露，主要使用2號(hào)巖石乳化炸藥。在露天按設(shè)計(jì)裝藥結(jié)構(gòu)采用人工進(jìn)行嚴(yán)格裝藥。裝藥前必須認(rèn)真進(jìn)行技術(shù)交底，分組進(jìn)行，專人負(fù)責(zé)。裝藥后，采用砂或鉆孔巖粉，盡量采用鉆孔巖粉，以減少石料雜質(zhì)含量，堵塞時(shí)應(yīng)將頂部搗實(shí)。

4.3.4 聯(lián)網(wǎng)、起爆

網(wǎng)絡(luò)、起爆是爆破成敗的關(guān)鍵。起爆網(wǎng)絡(luò)必須保證全部藥包能起爆且能改善爆破效果，本標(biāo)段中采用電雷管起爆，非電延期毫秒導(dǎo)爆管雷管孔外微差延時(shí)，孔內(nèi)采用非電延期毫秒導(dǎo)爆管雷管起爆，以保證全部藥包完全起爆且能改善爆破效果，具體起爆網(wǎng)絡(luò)詳見(jiàn)圖2。

圖1 壩坡石方開(kāi)挖爆破布孔圖

表4 個(gè)別飛石距離估算表

圖2 起爆網(wǎng)絡(luò)布置圖

4.3.5 石渣棄運(yùn)

爆破后，采用1.2 m3反鏟挖掘機(jī)挖裝15 t自卸汽車運(yùn)到大壩上游臨時(shí)堆料場(chǎng)（可利用石料）和業(yè)主指定的棄渣場(chǎng)（棄渣料），同時(shí)在臨時(shí)堆料場(chǎng)和棄渣場(chǎng)配TY220推土機(jī)進(jìn)行平渣散料。開(kāi)挖區(qū)內(nèi)的棄渣道路利用爆破石渣臨時(shí)修筑，開(kāi)挖區(qū)外的棄渣道路與土方開(kāi)挖期間的棄渣道路共用。

4.4 安全距離控制

經(jīng)過(guò)計(jì)算飛石安全距離確定為400 m，詳見(jiàn)表4。但實(shí)際上施工過(guò)程中，為了確保施工安全，安全警戒范圍擴(kuò)大為1 000 m，這樣的安全距離保證了整個(gè)施工期間零傷亡，無(wú)任何安全事故發(fā)生。

5 結(jié)束語(yǔ)

唐河水電站大壩工程石方開(kāi)挖施工中采用本施工方案，取得了預(yù)期的控制爆破效果，既保證了大壩基礎(chǔ)巖石開(kāi)挖面的完整性，又在計(jì)劃工期內(nèi)完工，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，也為我們?cè)谕愂┕ぶ锌偨Y(jié)了寶貴經(jīng)驗(yàn)。