(7) ?裝藥長(zhǎng)度L1的計(jì)算
裝藥長(zhǎng)度L1按式L1=Q/q進(jìn)行計(jì)算,其中q1為每米藥包重量,當(dāng)藥包直徑d=60mm時(shí),q1=2.82kg/m,則L1=Q/q=13.5/2.827=4.8m
(8) ?炮孔堵塞長(zhǎng)度L2的確定
爆破孔采用連續(xù)裝藥的結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝藥,孔口用黃土堵塞,堵塞時(shí)要搗實(shí),以確定堵塞強(qiáng)度,堵塞長(zhǎng)度L2=L-L1=6.5-4.8=1.7m。
各梯段孔徑的爆破參數(shù)見表1:
表1爆破孔參數(shù)表
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梯段高度H/m | 6.0 | 6.0 | 9.0 | 9.0 |
孔徑D/mm | 85 | 115 | 85 | 115 |
超深h/m | 0.5 | 0 | 0.5 | 0 |
孔深L/m | 6.5 | 6 | 9.5 | 9 |
最小抵抗線W/m | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 |
炮孔間距a/m | 2.5 | 3.5 | 2.5 | 3.5 |
炮孔排距b/m | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 |
單位耗藥量q/(kg/m3) | 0.45 | 0.45 | 0.45 | 0.45 |
單孔裝藥量Q/kg | 13.5 | 28.35 | 20.25 | 42.5 |
藥包直徑d/mm | 60 | 90 | 60 | 90 |
每米藥包重量q1/(g/m) | 2.827 | 6.362 | 2.827 | 6.362 |
2.2.4?預(yù)裂爆破參數(shù)
(1)?預(yù)裂爆破孔間距的確定
根據(jù)公式,預(yù)裂孔間距a=(7~12)D,其中7~12為經(jīng)驗(yàn)系數(shù),D為預(yù)裂爆破孔孔徑,當(dāng)孔徑很小時(shí)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取大值,當(dāng)孔徑大時(shí),經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取小值。
例:當(dāng)鉆孔直徑為D=85mm,則預(yù)裂孔間距a=(7~12)D=(7~12)×85=595~1020mm,取a=80cm。
(2)?不偶合系數(shù)Dd確定
根據(jù)公式Dd=D/d,其中d為藥卷直徑,預(yù)裂孔爆破時(shí)采用32乳化藥卷,則當(dāng)鉆孔直徑取D=85mm時(shí),Dd=D/d=85/32=2.7
(3)?線裝直徑取D=85mm(不偶合系數(shù)Dd=2.7為例)
①根據(jù)巖石強(qiáng)度和孔距計(jì)算,QX=0.36δ0.63a0.67,其中δ為巖石極限抗壓強(qiáng)度kgf/cm2。由于廠區(qū)的巖石以灰?guī)r為主,查相關(guān)書籍δ為400~600Kgf/cm2,則QX=0.36×(400~600)80 0.67=296~381.6g/m。
②根據(jù)開挖施工規(guī)范SDJ211-83介紹的公式計(jì)算
QX=0.188aδ0.5=0.188×80×(400~600)0.5=300.8~368.4g/m。
③根據(jù)巖石強(qiáng)度和鉆孔半徑計(jì)算
QX=2.75r0.38δ0.53=2.75×(85/2)0.38×(400~600)0.53=273.7~339.3g/m。
綜合上述計(jì)算結(jié)果,QX=273.7~381.6g/m,通過現(xiàn)場(chǎng)爆破試驗(yàn),選擇線裝密度QX=330g/m為宜。
④為了克服預(yù)裂孔底部巖石的夾制力,確保預(yù)裂縫到底,孔底裝藥量需適當(dāng)加大,其增加值為線裝藥密度的3倍,以上述選擇結(jié)果,預(yù)裂爆破孔底部藥包裝藥密度3QX=990g/m。
各開挖層預(yù)裂爆破參數(shù)見表2:
表2 預(yù)裂孔爆破參數(shù)表
項(xiàng)???? 目 | EL.993.9m高程以上 | EL.973.9m高程以上 | EL.959.65m高程以上 |
鉆孔直徑D/mm | 100 | 85/100 | 85 |
鉆孔間距a/m | 90 | 80/90 | 80 |
鉆孔角度θ | 60° | 90° | 90° |
鉆孔深度L/m | 4~11.3 | 20~8 | 14.25 |
不偶合系數(shù)Dd | 3.1 | 2.7/3.1 | 2.7 |
藥包直徑d/mm | 32 | 32 | 32 |
線裝藥密度QX/(g/m) | 360 | 330/360 | 330 |
底部加強(qiáng)藥包/g | 1100 | 1000/1100 | 1000 |
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(4) 預(yù)裂爆破施工情況
××廠房邊坡993.9m高程以上所有臺(tái)階,993.9m~973.9m高程臺(tái)階、973.9m~953.65m高程臺(tái)階的鉆爆施工,主要采用深孔預(yù)裂爆破,在鉆孔直徑的選擇上,主要考慮施減輕爆破振動(dòng)對(duì)基巖的破壞。最大鉆孔直徑為120mm,并選擇底部水平保護(hù)層厚度為150cm,以防預(yù)裂縫的超深對(duì)應(yīng)保留巖體的破壞。
預(yù)裂采用間隔裝藥的結(jié)構(gòu)形式,用導(dǎo)爆索起爆,裝藥時(shí)將F32標(biāo)準(zhǔn)藥卷與導(dǎo)爆索一起間隔綁在一根竹桿上,形成所需長(zhǎng)度的藥串,同時(shí)使藥卷在孔內(nèi)能合理分布,即孔口1m取1/2Δ線,孔底1m取2Δ線,中段1m取Δ線,如圖所示:預(yù)裂孔口留0.8~1.5m裝藥,用黃泥或稻草堵塞,若孔內(nèi)無水時(shí),孔口用稻草堵塞,不用搗實(shí),讓孔內(nèi)的能量適當(dāng)?shù)尼尫乓徊糠?,以控制孔口藥包爆炸時(shí)不致產(chǎn)生爆破漏斗,若孔內(nèi)有水時(shí),先用風(fēng)管將孔內(nèi)的水吹出再裝藥,孔口用黃泥堵塞密實(shí),防止預(yù)裂孔內(nèi)出現(xiàn)水藕合現(xiàn)象。
預(yù)裂爆破成縫的機(jī)理要求其預(yù)裂面各孔齊響為佳,但預(yù)裂爆破前藥卷與保留巖體接觸,中間無隔離,與一般深孔梯段爆破相比,預(yù)裂爆破的振害要相同齊爆的梯段爆破大2~3倍。因此控制預(yù)裂爆破的起爆藥量也是十分重要的。為了保證爆破后保留巖體振速小于10cm/s的水平,確定某水電站廠房邊坡預(yù)裂爆破的最大單響藥量小于50kg。
預(yù)裂爆破較小的孔距有利于開挖質(zhì)量的提高。但往往不經(jīng)濟(jì),孔距較大時(shí),可能造成預(yù)裂面不能形成貫穿裂縫。若裝藥密度偏小,可能造成裂縫,縫裝藥密度偏大時(shí),可能造成裂縫寬度不夠或有能較好地形成貫穿裂縫,縫裝藥密度偏大時(shí),可能導(dǎo)致保留巖石邊坡或建基面的破壞,增大超挖,同時(shí)亦相應(yīng)增加了爆破振動(dòng)的影響。為了保護(hù)預(yù)裂面的完整性,需設(shè)緩沖層。緩沖孔孔距為3m,距預(yù)裂面的距離為1.2m,與預(yù)裂孔平行。緩沖孔底部與主爆孔的水平距離為2m,緩沖孔采用連續(xù)裝藥形式,裝藥直徑為60mm,最大單響藥秘控制在100kg以內(nèi)。見圖1
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圖1 預(yù)裂爆破孔裝藥示意圖
2.2.5?淺孔爆破施工
適用于臺(tái)階高度小于4m,在某水電站廠房基礎(chǔ)開挖施工中EL.959.65m高程以下,基坑石方開挖采用淺孔爆炮技術(shù),淺孔爆破均采用手風(fēng)鉆鉆孔,梯段微差爆破,開挖淺處,采用光面或預(yù)裂爆破技術(shù)。
在廠房基坑EL.959.65m高程以下基坑石方開挖施工中,沿廠房縱軸線方向形成臺(tái)階施工,鉆爆、出碴同時(shí)進(jìn)行,在下一層鉆爆施工時(shí),采用沿廠房縱軸線方向斜井掏槽的方式,進(jìn)行鉆爆施工,形成臺(tái)階,確定合理的爆破施工技術(shù)參數(shù),見表3、表4:
表3淺孔爆破參數(shù)表
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分層厚度H/m | H | 3.0 | 2.5 | 2.0 | 1.5 |
鉆孔直徑D/m | D=1.06d | 45 | 45 | 45 | 45 |
鉆孔深度L/m | L | 3.0 | 2.5 | 2.0 | 1.5 |
最小抵抗線W/m | W | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
炮孔間距a/m | a=1.5w | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
炮孔排距B/m | b=0.67a | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
單位耗藥量Q/(kg/m3) | Q(kg/m3) | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
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表4 炮孔光面爆破參數(shù)表
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分層厚度H/m | H | 3.0 | 2.5 | 2.0 | 1.5 |
鉆孔直徑D/mm | D=1.06d | 45 | 45 | 45 | 45 |
鉆孔間距a/cm | a=(9~11)d | 40~50 | 40~50 | 40~50 | 40~50 |
鉆孔深度L/m | L | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 1.5 |
不耦合系數(shù) | D/D藥 | 2.25 | 2.25 | 2.25 | 2.25 |
藥包直徑D藥/mm | D藥=20mm | 20 | 20 | 20 | 20 |
線裝藥密度 | 全孔g/m | 150 | 150 | 150 | 150 |
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2.2.6?孤石處理及預(yù)留巖坎開挖
在施工過程中原有的河床孤石(大于)和爆破產(chǎn)生的大塊石,采用隨時(shí)爆破或解爆的方法進(jìn)行處理,以便機(jī)械拉運(yùn),預(yù)留巖坎將采用外爆法施工,因相鄰建筑物正在施工,應(yīng)在爆除前進(jìn)行詳細(xì)的爆破設(shè)計(jì),討論并通過爆破施工方案,在爆破過程中,嚴(yán)格控制爆破的破壞范圍,拋物的拋擲方向,采用拆除爆破的技術(shù)要求施工。
3 總結(jié)
某水電站廠房開挖采用子上述施工措施,加快了施工進(jìn)度,并保證了保證質(zhì)量,但在具體實(shí)施時(shí),由于地質(zhì)等方面的因素,通過實(shí)踐總結(jié)斷層,溶洞、褶皺,軟弱夾層以及裂隙破碎等不良地質(zhì)因素對(duì)爆破效果的影響,還應(yīng)注意以下問題:
(1)?對(duì)于溶洞,可能會(huì)改變?cè)O(shè)計(jì)的爆破方向,遇到軟弱夾層處時(shí),炸藥氣體在夾層內(nèi)形成強(qiáng)烈的沖擊波并攜帶部分石塊沖出夾層,不利于安全防護(hù)。
(2)?對(duì)于溶蝕溝縫或裂隙和軟弱夾層比較發(fā)育的部位,常造成爆破漏氣和吸收爆破能量而降低爆破威力。
(3)?當(dāng)巖體多組節(jié)理裂相互切割不利于邊坡穩(wěn)定時(shí),邊坡很容易產(chǎn)生飛石和坡面塌滑。處于巖溶的部位也有不同穩(wěn)定的危害。
(4)?如何提高鉆孔成孔率,對(duì)爆破效果好壞至關(guān)重要,尤其是對(duì)巖體裂縫發(fā)育的部位。
(5)?在預(yù)裂爆破中,應(yīng)對(duì)鉆孔的精度進(jìn)行檢測(cè),預(yù)裂孔的開口誤差應(yīng)控制在50mm以內(nèi),炮孔傾角誤差控制在1°以內(nèi),鉆孔深度應(yīng)落在同一高程,對(duì)造好的孔應(yīng)進(jìn)行保護(hù)。
(6)?對(duì)梯段前沿的堆碴應(yīng)及時(shí)清理,創(chuàng)造良好的臨空面,保證爆破效果。
(7)?對(duì)于爆破參數(shù)的選擇,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件通過爆破試確定,而不能一味的搬用其它工地的爆破參數(shù)。
(8)?對(duì)于主體工程的建基面,應(yīng)進(jìn)行爆破振坡振速監(jiān)測(cè),使爆破后的巖體保留的振速下降不大于10%,已開挖完的建基面進(jìn)行波測(cè)試,以便開挖后的建基面滿足要求。