维普资讯 http://www.cqvip.com ２４ 电 ２００７年第７期（第２５卷２７６期） 【文章编号］１００２－－０６２４（２００７）Ｏ７～ｏ０２４一Ｏ２ 水平预裂爆破开挖保护层施工技术 孙桂喜 ，安玉贤ｚ （１．辽宁省水文水资源勘测局鞍山分局，辽宁鞍山１１４０００；２．台安县水利局，辽宁台安１１４１００） ［中图分类号］Ｕ４５５．６ ［文献标识码］Ｂ 厂房坝段周边坡度要求比较高，均需要进行 预裂爆破的药卷直径为３２ ｒｌｕｎ，钻孔直径为１０５ 预裂爆破施工，并且上下预留台阶存在一定高 Ｉｌｕｎ时，Ｅ值为３．２８；钻孔直径为４２ Ｉｌｕｎ时，Ｅ值 差，仅仅采用传统的保护层分层爆破开挖法施 为１．３１。 工，将无法满足建基面基础开挖工期与临近溢流 （４）钻孔深度 。水平预裂的钻孔施工难度较 坝段混凝土浇筑要求。 大，当钻孔深度过大时（孔深超过１０ ｍ时），钻孔 经过多次论证研究，决定对存在高差的建基 水平精度难以掌握，往往出现向下偏斜，造成孔 面保护层开挖采用水平预裂爆破辅以垂直浅孔 口与孔底不在同一高程上，最大偏差达５０ ｃｍ。为 梯段爆破法一次爆破完成。 保证建基面的开挖平整度，实际钻孔过程中除严 １水平预裂参数的选择 格控制开孔孔位高程和角度外，还必须控制钻孔 （１）钻孔直径。选择ＣＭ３５１液压钻为水平预 深度。当采用ＣＭ３５１钻机时，钻孔深度以不大于 １０ ｍ为宜，采用手风钻钻孔时，钻孔深度以不大 裂孔的主要钻孔机具，钻孔直径为１０５ ｍｍ，其次 选择手风钻为辅助钻孔机具，钻孔直径为４２ ｒ姗。 于３ ｍ为宜。 （５）线装药密度 线。根据厂房坝段风化粉砂 （２）钻孔间距。钻孔间距口和钻孔直径Ｄ的 关系可用间距系数ｎ来表示：ａ＝ａＤ。ｎ值的大小 质泥岩的岩性，选择经验公式为： 决定着钻孔的数量，ｎ值过大，不能保证预裂缝的 线＝Ｏ．０３４［ｏ＂压 ６３ａ０ 形成，影响预裂效果；ｎ值过小，将增加钻孔数量， 式中 线一线装药密度，ｋｇ／ｍ；［ｃｒ压卜一岩石极限 不经济，并且影响施工进度。根据经验一般认为ｎ 抗压强度，ＭＰａ； 钻孔间距，ｍ。 依据上式计算的结果，并经左岸溢流坝段生 值取７－１２较合适。采用ＣＭ３５１钻机（相应钻孔直 产性试验不断调整线装药密度，最终确定线装药 径为１０５ ｍｍ）施工时，设计钻孔间距８０－１００ ｃｍ， 密度为４００－４５０ ｇ／ｍ。 ｎ值为８￣１０；采用手风钻（相应钻孔直径４２ ｍｍ） （６）堵塞长度 １。孔口堵塞长度对水平预裂 施工时，设计钻孔间距４０￣５０ ｃｌ＇ｎ，ｎ值为１Ｏ。 （３）不耦合系数 。根据钻孔直径Ｄ的大小 面的效果有一定影响，堵塞长度过短，则爆破时 选择药卷直径ｄ。不耦合系数Ｅ是指钻孔直径与 气体逸出，不易形成预裂缝或预裂缝宽度不够： 堵塞长度过长。则在孔口附近部位易残留水平炮 药卷直径的比值，可用Ｅ＝ 表示。用于本工程 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第７期（第２５卷２７６期） 东北水利水电 ２５ 孔。实际施工中的堵塞长度根据爆破效果进行不 断调整修正，一般取８０－１００ ｃｍ为宜。 程线，水平预裂开孔高程线以上７０ ｃｍ处为浅孔 梯段爆破孔的孔底高程。 （７）装药结构设计水平预裂与一般边坡预裂的 区别。一般边坡预裂爆破是在无限体中进行的， 底部夹制作用较大，而水平预裂爆破是在２．０～ ２．５ ｍ厚的有限体中进行，类似于光面爆破，底 部夹制作用小。爆破施工过程中，为方便施工， 根据钻孔深度的不同，将确定的线装药密度均匀 分布在孔内，孔底４０ ｃｍ范围内装药密度适当增 （１）钻孔作业。水平预裂爆破；／Ｌ￣ｎ浅孔梯段爆 破孔可同时作业。水平预裂；／Ｌ￣Ｔ０用相邻较低的设 计台阶作为施工作业面。水平预裂孔开孔误差要 求不大于１０ ｃｍ，浅孔梯段爆破孔的孔底高程误 差不大于２０ ｃｍ。钻孔时要根据地形变化，严格控 制钻孔深度和方向。 为减小梯段爆破地震效应对水平建基面的作 用，阻止梯段爆破在岩体中产生的爆破裂隙和节 理裂隙面、层面的破坏延伸到建基面岩体中。要求 水平预裂范围要超出梯段爆破范围１．０－２．０ ｍ。 钻孔完毕后，要对钻孔孔位、孔深和孔斜进行 加一倍，孔口堵塞长度以下５０ ｃｍ适当减小一半 药量。 ２浅孔梯段爆破参数的选择 （１）钻孔直径与药卷直径。根据厂房坝段工程 现有的钻孔机械和药卷品种规格。选用Ｙ２６手风 钻作为钻孔设备，钻了孔直径为４２ ｍｍ，相应药 认真检查，并作好记录，对未满足设计要求的钻 孔，必须进行补钻（欠深）或充填（超深）。为防止保 护层开挖过程中，破坏已经成型的开挖边坡，拟 定在水平预裂孔的两端设置空孔达到限裂要求。 （２）装药联网。厂房坝段工程基础保护层开挖 采用２号岩石硝铵乳化炸药，导爆索或导爆管传 爆，毫秒微差雷管起爆。垂直浅孔梯段爆破孔一 般采用自孔底向上连续装药和间隔两种装药结 构。起爆顺序沿抵抗线最小的方向依次分段起 卷直径为３２ ｍｍ。 （２）钻孔深度。钻孔深度视保护层厚度而定， 但必须控制钻孔底部在距建基面Ｏ．８－１．０ ｍ处终 孔，当保护层厚度为２．０ ｍ时，钻孔深度一般为 １．２－１．０ ｍ。 （３）炮孔间距。参照垂直梯段爆破的经验，当 采用ＣＭ３５１施工时，孔距一般为１．５－１．８ ｍ，排 距１．０－１．２ ｍ。当采用手风钻钻孔时，孔距一般为 爆，控制最大一段起爆药量小于１００ ｋｇ。 水平预裂孔采用间隔不耦合装药。为阻止预 １．０－１．２ ｍ，排距０．５－０．６ ｍ。 （４）单位耗药量。根据厂房坝段粉砂质泥岩的 裂缝延伸至预裂范围以外的保留岩体内，在水平 预裂孔两端各预留一孔不装药，作为导向孔。水 平预裂一般控制最大一段起爆药量小于５Ｏ ｋｇ。 水平预裂爆破和垂直浅孔梯段爆破同时按设 计的装药结构分别装药，并在同一网络内联接， 控制预裂爆破先于梯段爆破的起爆时差为７５－ １００娜。 岩性特点，单位耗药量ｑ值控制在０．４０－０．４５ ｋｇ／ｍ３ 范围内。爆破参数的确定原则。一般根据钻孔机 具的性能、岩石性质，并参照以往的工程经验选 定其基本参数，施工中根据爆破效果不断进行调 整和修正。 ３施工工艺及技术要求 进入保护层厚度范围内钻孔作业前，首先进 【收稿日期１ ２００７－０２－２５ 行测量放样，以确定水平预裂和浅孔梯段爆破的 作业范围，并用红油漆标明水平预裂孔的开孔高 【作者简介】孙桂喜，男。辽宁省台安县人，工程师。主要从事水 文、水利工程勘测及水资源评价等方面的研究。
