夏克清,舒存銀,賈艷朋
(浙江省正邦水電建設(shè)有限公司,浙江 杭州 310020)
好溪水利樞紐潛明水庫一期工程位于浙江省麗水市縉云縣境內(nèi)左庫村上游,水庫總庫容3 413 萬m3,攔河壩為常態(tài)混凝土重力壩,由非溢流壩段和溢流壩段組成,溢流壩布置5 扇弧形鋼閘門,采用底流消能形式。工程規(guī)模為中型,由攔河壩、泄水建筑物、發(fā)電引水建筑物、輸水建筑物、發(fā)電廠及升壓站等組成。
右岸壩肩上部邊坡高度約55.0 m,為高邊坡石方開挖,共設(shè)置4 級馬道,邊坡馬道間臺階高度為10.0~15.0 m,巖體為凝灰?guī)r。因工期緊迫,在確保安全的情況下需以最快速度對邊坡進(jìn)行石方開挖,同時達(dá)到邊坡坡面巖體平整且無需二次修整的效果。因此決定采用深孔爆破結(jié)合光面爆破使邊坡臺階一次成型的施工技術(shù)[1-3]。
在勘查現(xiàn)場熟悉施工圖紙,了解地質(zhì)情況后擬定施工方案。自上而下進(jìn)行開挖,施工工藝流程為:清除植被→測量、布孔→安裝、校正支撐架及鉆機(jī)就位→鑿起鉆孔位引導(dǎo)坑→鉆孔→裝藥→爆破→卸料。具體施工方法(或步驟):
(1)清除植被覆蓋層。采用人工砍伐的方式,覆蓋層較厚部位先用挖掘機(jī)開挖至基巖面,平臺大致修平整。
(2)測量放樣、布孔。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求及布孔間距測量放樣,定位孔位、高程、開挖邊線。邊坡光面爆破孔間距90 cm,深孔爆破區(qū)輔助孔排距2.0 m(見圖1)。
圖1 孔位布置圖
(3)安裝、校正支撐架及鉆機(jī)就位。安裝、校正支撐架及鉆機(jī)就位是邊坡光面爆破平整度控制的關(guān)鍵工序之一。支撐架體采用普通腳手架鋼管,根據(jù)邊坡設(shè)計(jì)坡度1:0.5 換算的角度63°、鉆機(jī)架體糾正角度5°,按校正角度值58°搭設(shè)鋼管三角架(見圖2~3)。鉆機(jī)為普通三角潛孔鉆機(jī),與錨固筋連接的1#水平鋼管須處于同一水平,避免孔與孔間產(chǎn)生殘孔“正八字”或“倒八字”現(xiàn)象導(dǎo)致殘孔間均相互平行。
圖2 校正角度圖
圖3 鋼管三角架圖
(4)鑿起鉆孔位引導(dǎo)坑。起鉆孔位引導(dǎo)坑只用于光面爆破孔的鉆孔,大多數(shù)巖體存在凹凸不平的現(xiàn)象,對起鉆帶來一定難度,為避免光面爆破孔孔位偏離,采用風(fēng)鎬預(yù)先對孔位進(jìn)行鑿巖至大致平整凹狀,與鉆機(jī)鉆頭形成大致平行線,最大化地減少因深孔帶來的孔斜差,從而形成較平整的巖石邊坡坡面。
(5)鉆孔。為充分利用有利地形,盡量利用和創(chuàng)造自由面,減少爆破阻力,排與排之間孔位交錯布置成梅花形,從而達(dá)到爆破的理想效果,鉆孔直徑D=90 mm,按10.0 m 臺階及坡度1:0.5 計(jì)算光面爆破孔深L=11.4 m(包括超深0.2 m),計(jì)算輔助孔、主爆孔孔深L=12.2 m(包括超深1.0 m)。鉆孔過程中采用測斜儀對鉆機(jī)架體進(jìn)行角度量測監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)誤差應(yīng)及時對三角架體松動部位進(jìn)行修復(fù)。輔助孔、主爆孔鉆孔時,角度同光面爆破孔,可利用測斜儀在鉆機(jī)就位時施測、調(diào)整角度,而不必搭設(shè)鋼管三角架。鉆孔完成后裝藥前清除孔內(nèi)殘?jiān)?、積水,孔口采取封堵保護(hù)。
(6)裝藥。光面爆破孔采用φ32 mm2#巖石乳化炸藥進(jìn)行不耦合裝藥,輔助孔、主爆孔均采用φ70 mm 乳化炸藥進(jìn)行裝藥。輔助孔裝藥采用繩索吊裝,光面爆破孔的底部適當(dāng)增加藥量,用毛竹條和扎帶對炸藥進(jìn)行固定,導(dǎo)爆索引爆,導(dǎo)爆索引出孔口100~150 cm 用于爆破網(wǎng)絡(luò)連接(見圖4)。
圖4 光面爆孔裝藥圖
鉆 孔 直 徑D=90 mm; 底 盤 抵 抗 線W1=(25~30)D=2.2~2.7 m;臺階高度H=10.0 m;孔距a=mW1=(1.0~2.0)W1,本例的主爆孔a3 取3.0 m、輔助孔a2 取2.0 m;排距b=(0.8~1.0)a,主爆孔b2 取2.5 m、輔助孔b1 取2.0 m;超深Δh=(0.15~0.35)W1,取1.0 m;單耗根據(jù)巖石性質(zhì)取q=0.45 kg/m3;單孔裝藥量Q前排=qaW1H,Q后排=kqabH,裝藥系數(shù)k取1.1;裝藥長度L1=Q/qx,主爆孔炮孔裝藥線密度qx取5.5 kg/m、輔助孔炮孔裝藥線密度qx取3.0 kg/m;填塞長度L2=L-L1(應(yīng)滿足L2 ≥1.2W1),爆破參數(shù)見表1。
表1 深孔爆破參數(shù)表
鉆孔直徑D=90 mm;孔距a=(7~12)D=0.6~1.1 m,本例取0.9 m;裝藥線密度q取0.6 kg/m;底部增加藥量Qx=(2~3)q=1.2~1.8 kg,取1.2 kg;填塞長度L1=(1.0~1.2)a=0.9~1.1 m,取1.1 m;裝藥長度L=10.0-1.1=8.9 m;單孔裝藥量Q=qL+Qx=6.5 kg,爆破參數(shù)見表2。
表2 光面爆破參數(shù)表
爆破網(wǎng)絡(luò)采用導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)絡(luò),主爆孔采用1 段、3 段非電毫秒雷管,輔助孔采用7 段非電毫秒雷管,光面爆破孔采用9 段非電毫秒雷管引爆。主爆孔、輔助孔每孔裝2發(fā)同段的非電毫秒雷管,以確保爆破效果。本例不考慮最大單響藥量,爆破網(wǎng)絡(luò)連接示意見圖5。
圖5 爆破網(wǎng)絡(luò)連接示意圖
通過對工程地質(zhì)條件、周邊環(huán)境的分析,選擇合適的爆破方法,確定適當(dāng)?shù)谋茀?shù),有效控制爆破,不但加快施工進(jìn)度,還可達(dá)到控制超挖、欠挖,提高邊坡開挖質(zhì)量的效果。爆破后的邊坡效果見圖6。
圖6 爆破開挖后的邊坡效果圖