光面爆破技術在某地下廠房巖錨梁開挖的應用

光面爆破技術在XX地下廠房巖錨梁開挖中的應用第一章概述第二章地下廠房水文及工程地質條件第三章地下廠房布局及巖錨梁設計參數(shù)第四章光面爆破理論及爆破機理第五章巖錨梁的開挖爆破方案設計第六章巖錨梁爆破施工工藝第七章主要結論及建議第一章概述工程概況

XX水電站位于XX省東北部，XX江干流中游。電站正常蓄水位440m（高程），相應庫容12.05億m3，裝機容量為1000MW（4×250MW），電站發(fā)電死水位為431m（高程）。碾壓混凝土重力壩最大壩高117m，壩頂高程452m，壩頂全長310.0m。主廠房外形輪廓尺寸為184.9×27×62.08m（長×寬×高）。水文地質壩址河段多年平均流量為884m3/s，實測最大洪峰流量為17000m3/s（1954年），歷史調查最大洪峰流量為21400m3/s（1830年），實測最小流量為117m3/s（1966年）。多年平均氣溫為17.4℃，實測極端最高氣溫39.9℃（1958.4.23），實測極端最低氣溫為-5.2℃（1977.1.30）。地質條件

XX水電站壩址位于XX糧站至穿洞間的兩扇巖附近。兩岸山體雄厚，為50～70陡坡，基本呈對稱“V”型，枯水期河面高程364m左右，水面寬70～120m，水深20～30m，汛期漲幅可達25m左右。從上游至下游，涉及的地層主要為二疊系下統(tǒng)至三疊系下統(tǒng)之灰?guī)r和泥頁巖，第四系堆積物分布零星。主要地質構造有塘頭向斜、F4斷層。塘頭向斜軸在F4斷層下游120m橫穿烏江兩岸，壩址主要位于塘頭向斜NW翼，該翼在F4上游地層發(fā)生倒轉，巖層產(chǎn)狀N40E，NW∠70；F4斷層為一區(qū)域性斷層，產(chǎn)狀N43E，NW∠60。裂隙發(fā)育多組。主要物理地質現(xiàn)象主要有卸荷、崩塌、巖石（體）風化及夾層夾泥。卸荷多見于岸坡，主要沿NW向裂隙擴展，平行河流。崩塌僅零星分布于陡崖腳。廠址區(qū)兩岸巖溶泉點發(fā)育，烏江屬地下水補給河水類型。地下水橫向徑流帶發(fā)育，兩岸300m范圍內屬地下水低平帶。第二章地下廠房水文及工程地質條件

水文條件主廠房巖溶泉點發(fā)育，XX江屬地下水補給河水類型。地下水橫向徑流帶發(fā)育，在兩岸300m范圍內屬地下水低平帶。工程地質條件地下廠房引水發(fā)電系統(tǒng)建筑物位于P2c～T1yn1地層展布的右岸坡和寬谷臺面地帶。主廠房洞軸線方向N5W，與主要結構面交角45，有利廠房洞室的穩(wěn)定。第三章地下廠房布局及巖錨梁設計參數(shù)

廠房布局廠房布置在右岸山體內，為地下廠房，埋深80~150m，距岸最短距離為140m，主廠房軸線方向N5°W，外形輪廓尺寸為189.8×27×74.76m（長×寬×高），主變洞平行于主廠房布置，外形尺寸為188×17×23.03m（長×寬×高）。電站取水口布置在壩上游69m處，底板高程為400m，采用3條內徑12.6m和1條8.8m的引水隧洞引水至廠房。尾水隧洞軸向N85°E~N55°E，內徑10.6m，洞間中心距30m，四條尾水洞總長976m，埋深20～160m。巖錨梁設計參數(shù)寬：高：坡比：

第四章光面爆破理論及爆破機理

光面爆破機理關于光面爆破的機理，有不同的理論。眾多的認識是應力波和爆生氣體共同作用。即炸藥爆炸瞬間形成的沖擊波的動壓作用，在炮孔壁形成初始裂紋，以及高溫﹑高壓的爆生氣體的準靜壓和氣楔作用，使炮孔沿其連心線形成貫通裂隙。光面爆破理論光面爆破是20世紀50年代末期首先在瑞典興起，在加拿大首先使用的一種新的爆破技術。光面爆破是使爆破裂隙沿設計的開挖面形成的一種控制爆破法。光面爆破就是將周邊眼范圍內的巖石爆下來，形成規(guī)整的輪廓面，并盡可能多地保留半邊眼痕跡和減少對圍巖的擾動?！氨聛怼敝饕c裝藥集中度q和最小抵抗線W有關；“成形規(guī)整”主要與周邊眼間距E、炮眼密集系數(shù)m（m=E/W）、最小抵抗線W有關；“保留半邊眼痕跡和減少圍巖擾動”主要與部偶合系數(shù)B有關。因此，制約光面爆破的主要參數(shù)有：炸藥品種、裝藥結構、炮眼直徑、裝藥量、不偶合系數(shù)、周邊孔間距、周邊孔最小抵抗線、炮孔深度、巖石抗拉強度、同時起爆的時間誤差、炮孔堵塞等。這些因素即相互制約，又相輔相成。因此，在光面爆破設計和施工中，應利用一切有利與提高光爆質量的因素，將上述參數(shù)合理搭配、優(yōu)化組合，以達到最佳的光爆效果。

炸藥品種的選擇：宜使用低密度、低爆速、低猛度但又有足夠敏感度的炸藥裝藥結構：宜使用不偶合裝藥炮眼直徑：35—50mm

裝藥量：Q=qaWl

不偶合系數(shù)：1.1～3.0周邊孔間距：E=（8～15）db

周邊孔最小抵抗線：E=（0.8～1.0）W

炮孔深度：一般取眼深為1.5～2.0m，當采用較先進的鑿巖臺車時，每循環(huán)的炮眼深度可取到3～5m。

導向孔布置：拱腳﹑墻角等相對難爆的部位?！皩颉薄耙种啤弊饔闷鸨绞剑鹤詈檬遣捎脤П髌鸨?，其次是采用毫秒雷管微差起爆。炮孔堵塞：黏土∶沙土=2∶1,含水量約25%（即比較干硬，如“磚胚泥狀”）光面爆破的質量標準：一般說來，光面爆破應達到以下標準：（1）開挖輪廓尺寸基本符合設計要求，欠挖部大于5㎝；超挖部大于15㎝；壁面不平整小于15㎝；露天光面爆破的壁面不平整度應小于±20㎝。（2）爆破后壁面上保留的半眼孔痕率為：堅硬且完整性毫的巖石≥80%；中等強度的巖石≥65%；軟巖或節(jié)理發(fā)達的巖石＞50%。（3）爆破作用對保留部分巖體破壞輕微，保留下的炮眼壁面上無粉碎的明顯的爆破縫隙；松軟破碎的巖體，爆破后盡量無大的危巖浮石；堅硬而完整的巖體，無危巖或很少危巖。（4）兩排周邊眼銜接處的“臺階”，對于地下井巷或隧道工程，應控制在10～15㎝以內；對于露天大直徑深孔爆破，應控制在30～50㎝以內。爆破網(wǎng)絡：常用的有電爆網(wǎng)路和傳爆索網(wǎng)路第五章巖錨梁的開挖爆破方案設計

爆破設計原則按“短進尺、弱爆破、少擾動”的原則進行爆破設計要求滿足水工結構設計要求，并且技術可行，安全可靠，經(jīng)濟合理。主要鉆爆參數(shù)選擇①方案一：臺車水平光爆，孔徑50mm，光爆孔孔距50，兩光爆孔之間設減震、導向孔，不耦合系數(shù)2.0；②方案二：潛孔鉆光爆孔孔徑選用φ64mm，不耦合系數(shù)取2.56，孔距50cm；巖錨梁臺手風鉆光爆孔孔徑選用φ42mm，不耦合系數(shù)取2.5，孔距25～30cm。

爆破器材選用2#巖石乳化炸藥、4#巖石抗水炸藥和乳化炸藥，起爆均采用非電毫秒雷管巖錨梁開挖爆破排炮循環(huán)方案一中取5m的循環(huán)進尺；方案二取9m中的循環(huán)進尺。爆破參數(shù)的確定方案一（水平開挖）方案二（垂直開挖）爆破安全在完成巖石爆破破碎的同時，爆破作業(yè)必然會伴生爆破飛石、地震波、空氣沖擊波、噪音、粉塵和有毒氣體等負面效應即爆破公害。因此，在爆破作業(yè)中，需研究爆破公害的產(chǎn)生原因、公害強度的分布與衰減規(guī)律，通過科學的爆破設計，采用有效的施工工藝措施，以確保保護對象的安全。第六章巖錨梁爆破施工工藝

巖錨梁(見圖)是巖壁吊車梁的簡稱，利用一定深度的注漿長錨桿將鋼筋混凝土梁體牢牢地錨固在巖石上，它承受的荷載通過長錨桿和巖石壁面摩擦力傳到巖體上。它與普通的現(xiàn)澆梁相比，不設立柱，充分利用圍巖的承載能力。巖錨梁是從挪威引進的高新技術成果，它是一項集光面(預裂)爆破、錨固技術，混凝土技術，應力、應變和位移量測技術于一體的綜合性施工技術，技術要求高，施工難度大。

施工要點巖錨梁施工技術是水電施工的尖端技術之一。巖臺開挖、長錨桿施工、梁體混凝土施工是巖錨梁施工的三大技術難題。巖臺開挖是巖錨梁施工最關鍵的技術，分四步進行(見下圖)。質量控制1．巖臺開挖光面爆破和預裂爆破的炮痕率，整體性好的巖體95％以上，其他巖體不低于90％。巖臺上邊墻和巖臺臺面超挖不得大于5cm，不得欠挖，巖臺下邊墻不得超挖，欠挖不得大于10cm。爆破后原有裂隙不得有明顯擴展，不增加新的裂隙。2．錨桿施工允許誤差：孔位±5cm，深度±5cm，錨桿偏角≯3o，抗撥力達到設計強度的95％以上，注漿密實度達到設計注漿長度的95％以上。巖錨梁施工是地下廠房土建工程核心部位最重要、最關鍵的技術。巖錨梁施工效益體現(xiàn)在社會效益方面。誰掌握了該項新技術就意味著誰有資格參與該工程項目的競爭。第七章主要結論及建議實施光面爆破需要掌握得技術要點：（1）炸藥爆力折算公式：e=320/B式中e—炸藥換算系數(shù)；B—施工中實際使用炸藥得爆力（mL）；320—2號巖石硝銨炸藥得爆力（mL）。（2）鉆孔務必準確，開孔位置偏差不應大于3cm（有說5cm）。周邊孔偏角尺寸按下式計算：S=10+3×L式中S—周邊孔鉆孔孔底向外偏移尺寸；B—周邊孔孔深。但孔微底最當大向怠外偏宋移尺墨寸也勵不宜煮大于背20cm手。手持貪式氣池腿風小鉆打努孔時成，偏拒移尺逃寸不辦宜大寄于1慢5cm飼，且在禾滿足蟻作業(yè)叼條件墳的前片提下撞越小依越好緩。（3增）二講周邊淋孔與罷周邊消孔的豬向外附偏移因尺寸主應一切致，理即兩瘦孔互燦相平爭行。（4足）孔位深誤改差不拆宜大眉于1庸0cm躬。（5惡）二周庫邊孔框的孔簽深應命比周貼邊孔議深1沫0cm左右費，以錯減少肯周邊捆孔的旱孔底脆卡制雨作用孔。（6撫）嚴恭格控偷制裝灑藥量享，并窩保證叔合理棄的裝爹藥結羨構。（7江）務帝必做嘩好掏飄槽孔烈、擴牙大孔丹的爆倦破，逆確保漫為周毒邊孔叛提供（8陷）務趙必設綱法降擴低周黑邊孔殲的盲動炮。（9協(xié)）二秀周邊需孔的張炮孔架參數(shù)龜設計無，應陷控制擾其對號圍巖寒的破囑壞范服圍小半于周彎邊孔弦的破崖壞范模圍。（1句0）度起拱汽處、糊墻腳廳處、上掘進洽斷面怕較小鑰時（局如1掛0m2以下嗎）的爬爆破小，周季邊孔姓裝藥紋量宜鳥增加剪10冬%。先或加睛設導挽向孔縣。（1遙1）迅使用鍋導爆捆索起登爆時愈，應妄將起晝爆管朋設于溜孔口惹端正撲向起浴爆，嬌且雷榴管應叔直接諷捆于麥導爆差索上清。導蠻爆索騰與雷攪管、字炸藥勢均務腹必捆剩緊。（1援2）橡對于列特別致松軟蠢的破蹈碎巖禽體，絹宜采斑用隔托孔裝愁藥或繪周邊引孔不紫裝藥掙，也棕可試弟驗用朽1～旦3根孫導爆捕索束余爆破楊。（1盆3）償應不群斷分乒析、島總結話經(jīng)驗歲，對徐鉆爆逗方案鐮隨時撥進行欠補充繡、完殃善。光面沃爆破香對鉆撥孔的雨要求沒——警“準哭、直如、齊詳、平導”光面亡爆破老要獲拳得“波一光任二穩(wěn)賀”的碌效果口。除敗掌握和、處勒理好貝各有須關參眉數(shù)外漲，鉆息好孔賞也是疊一個付很關裝鍵的微因素坐?！皞錅省⒁?、挽齊、休平”立高度可概括刪了光腹面爆辭破對借鉆孔辟的要艱求?！皽蕯馈本拖胧倾@爛孔位欄置一皆定要妨準，寒孔距辰、孔狐位要抬按周仁邊孔既參數(shù)家要求奮嚴格指布置家，一回般不奶得輕喘易變算更孔腐位。紋當受允節(jié)理歌、裂射隙或看其他閉原因滔等影明響必商須移塔位時資，側浙墻孔籌可上頁下稍棚作移妖動，冠不能穗左右種移動腿；拱兩部孔甩可左漸右沿付輪廓迷線稍炭作移步動。叨開孔疾位置錢偏差泳不應承大于張3cm蓋（有說妄5cm皮）?！爸薄甭橹饕侵父豌@孔誓要直毅，不升能因忙鉆孔童壓力尋過高釀、過糕低、勉氣腿申忽高痰忽低被、左驚右擺倦動等頭，使旨鉆出名的孔池呈蛇鑼形；災還有易一層離意思刪，就娛是側鄰墻孔庸要開領在同飾一垂在直線歸上，輕對此電，可獲以先充鉆好婆拱腳膊控制軋孔，宿插進帳炮棍則，吊擺時光豈垂球腦，而肥后以炒垂線郵為準座依次等鉆孔不（拱煌部孔貌也同意樣要騙開在卸同一邪幅圓條線上梢）?！褒R格”就揉是各乏孔孔尼底要群落在鋒同一出鉛垂掀面上禁，以瓦使裝醒藥位怨置準織確，疾便于鈴爆破司應力化按設遼計要壞求組孟織。俱同時熔，使血爆出厭的斷后面整堆齊，榴便宜獵下一丈循環(huán)后作業(yè)津。要宮做到蔽孔底憐齊平蠅，就湯要在布鉆桿慢上做木好標枯志，聾并在淚作業(yè)日面上箱拉控莫制線煙控制污孔深旅，而幫不能星僅以醉作業(yè)衫面圍興巖情蝕況為趁準進料行控敵制?！捌叫汀本蛯沂歉鞣渑诳最^之間弟互相諷平行泄，它骨不僅撈保留癢出的炎半孔厚整齊蘋、美奇觀，棄更主他要的典是便雁于組弊織應租力。儀控制濟方法似仍然輝是插蠶炮棍舊法，撒使鉆楊桿與熱炮棍編平行瓜，即本可打搞出互最相平香行的合炮孔綁。建議1、址破技憤術的蹲應用壞范圍傷十分查廣泛中，在爹國民帖經(jīng)濟墓建設屆的各菌個領送域中親可以富認為星無所具不能伶。但室是爆訪破給告人們熔的印叛象卻捆往往淹是危備險的顫、破奪壞性肅的，范為了王扭轉傭這種愛現(xiàn)象允，需享要作謹很多探的宣習傳工蓄作，灘讓人標們了巡壽解爆否破工舒作是吼有安盜全保覆證的觀，危襪險范項圍完酸全可我以控丹制的良，在墳破壞系中達環(huán)到新隸的建鴉設成超果，磚這就滿是工麥程爆牙破的愉最終華目的未。為殘