王海龍

（山西省水利建筑工程局，山西 太原 030006）

柏葉口水庫位于山西省呂梁市交城縣會立鄉(xiāng)柏葉口村上游約500m的文峪河干流上，總庫容9712萬m3，壩頂寬10 m，壩頂長310.0 m，壩頂高程1 138.30 m，最大壩高88.3 m，壩型為混凝土面板堆石壩，是目前山西省在建的最高面板堆石壩，壩體填筑級配料主要是主堆料和過渡料。

1 過渡料直采技術(shù)的優(yōu)越性

針對工程工期緊、任務(wù)重，尤其是壩體各種級配料用量大的實際，若采用傳統(tǒng)機械破碎、篩分等施工工藝，開采成本高，且開采強度遠達不到填筑要求。在這種情況下，利用對臺階深孔爆破破碎巖體技術(shù)熟練應(yīng)用的優(yōu)勢，結(jié)合工程設(shè)計要求及現(xiàn)場實際情況，在過渡料生產(chǎn)中采用了爆破直采法施工技術(shù)。主要特點是：理論結(jié)合實際試驗，采用爆破法直接大量生產(chǎn)，省去傳統(tǒng)機械破碎，在堆料過程中利用自然篩分，所生產(chǎn)過渡料滿足設(shè)計要求，可直接上壩填筑。適用于過渡料以外的其他不同粒徑的石料開采。在壩體對不同粒徑材料要求下，可將粒徑控制在5 mm～800 mm范圍內(nèi)，同時滿足其他各項指標(biāo)。過渡料的開采主要運用深孔臺階爆破技術(shù)，充分考慮各項爆破參數(shù)對不同粒徑級配料的控制作用。

通過研究過渡料級配參數(shù)與設(shè)計網(wǎng)絡(luò)的相互關(guān)系，結(jié)合理論計算及現(xiàn)場爆破試驗，確定出合理爆破參數(shù)，進而取得合格過渡料。

2 施工工藝及操作要點

第一，料場選址、規(guī)劃。過渡料開采前，首先對過渡料場進行選址，料場選擇時應(yīng)注意以下幾點：一是為避免后期所采石料混徑，所選過渡料場要相對獨立，巖體石質(zhì)要均勻，節(jié)理、裂隙的發(fā)育要利于爆破塊度的控制。二是所選料場覆蓋層較薄，山體較陡，具有天然臨空面，便于實施深孔臺階爆破。三是為滿足大壩過渡料填筑進度要求，要配有天然充足儲料場，山體上部所爆過渡料，儲料過程中經(jīng)過自然篩分，裝運時利用挖掘機挑出超徑料。儲料場場地應(yīng)平整，道路順暢，便于機械大規(guī)模拉運。料場選定后，需對表層分化、土層等利用機械進行清理，以便后續(xù)布孔等工作的進行。

第二，爆破參數(shù)設(shè)計。在前期主堆石料成功開采的基礎(chǔ)上，初步選定孔距、排距及單位炸藥消耗量的取值范圍。通過對過渡料設(shè)計進行分析，運用理論公式反復(fù)演算，得出過渡料開采比較理想的設(shè)計爆破參數(shù)分別為：孔距2.5 m、最小抵抗線或排距2.0 m，單孔控制面積5.0 m2，炸藥單耗1.0 kg/m3，臺階高度10 m，裝藥結(jié)構(gòu)采用間隔裝藥，鉆孔角度90°，炮孔直徑120 mm。

第三，鉆孔。爆破參數(shù)確定后開始鉆孔工作。鉆孔前，依照爆破設(shè)計精密布孔，確定孔距、排距及孔深。為取得良好的級配料，炮孔間距不宜太大，參數(shù)范圍內(nèi)所選間排距不允許同時取小值，每孔控制面積約為5 m2?？咨畹拇_定一般根據(jù)挖裝設(shè)備和現(xiàn)場條件選定在10 m。利用全自動液壓鉆機進行鉆孔，孔徑105～120 mm。鉆孔過程中，要控制鉆孔精度，所鉆炮孔全部為垂直孔。

第四，裝藥。堆石壩級配料開采中由于細料含量不夠，可采用耦合裝藥來提高炸藥的猛度和威力，增大壓縮破裂圈的范圍，從而提高細粒徑料的取量。

第五，封堵。過渡料開采的炮孔間排距相對主堆料較小，耦合連續(xù)裝藥會使裝藥量加大，且主要集中于鉆孔下部，容易使上部大塊率多。采取間隔封堵，可使必需的藥量分布更加合理，有效控制上部封堵部位的大塊率，一定程度上調(diào)整級配料中不同粒徑的含量。封堵的關(guān)鍵是堵塞長度和堵塞質(zhì)量。合理的堵塞長度能降低爆炸能量損失，間隔堵塞長度以1 m左右為宜。良好的堵塞質(zhì)量可增加爆炸氣體在孔內(nèi)的作用時間和減少空氣沖擊波、噪聲和飛石的危害。

第六，聯(lián)網(wǎng)起爆。起爆網(wǎng)路采取毫秒微差起爆方式，結(jié)合現(xiàn)場實際地形，采用“V”字形起爆，從而有效控制大塊率。

第七，安全檢查。爆破后進行必要的現(xiàn)場安全檢查，杜絕“盲炮”的發(fā)生。同時要觀察對周邊村莊房屋振動影響及飛石的距離，以供下次爆破參考。

第八，爆破效果分析。實施爆破后，對所爆過渡料進行篩分等檢測，依照篩分結(jié)果，結(jié)合理論公式逐步試驗，在施工工藝上采取相應(yīng)措施進行控制，最終保證所生產(chǎn)過渡料在設(shè)計范圍內(nèi)。

第九，儲料。為保證爆破開采的連續(xù)性，需及時清空作業(yè)面。爆破完畢后，所爆過渡料利用挖掘機、推土機等推至山體下的儲料場。下落過程中，過渡料經(jīng)過自然篩分，個別超徑石會滾落出料堆。

3 質(zhì)量控制

爆破工程施工前，所用爆破器材都要做爆破試驗，預(yù)測爆破器材的準爆性。裝藥時，對出庫原材現(xiàn)場檢測，看炸藥是否結(jié)塊、過期，導(dǎo)爆索是否斷節(jié)?？刂沏@機鉆孔的精度，嚴格按照爆破設(shè)計進行布孔。爆破完畢后，現(xiàn)場取樣做篩分試驗。填筑上壩并碾壓完畢后，檢測其干密度、孔隙率是否達到設(shè)計要求。

4 安全措施

堅持“安全第一，預(yù)防為主”的安全方針，嚴格遵守《爆破安全規(guī)程》，根據(jù)《中華人民共和國民用爆炸物品管理條例》，針對爆破工程項目的特殊性采取相應(yīng)的安全措施。

項目部應(yīng)組建安全組織管理機構(gòu)，防范重點為：機械作業(yè)安全、爆炸物品管理、爆破安全禁戒范圍和爆破完畢安全檢查等。

5 環(huán)保措施

為保護周邊地區(qū)的生活環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，防治污染和其他公害，保障人體健康在爆破過程中，應(yīng)遵守國家有關(guān)環(huán)境保護的法律、法規(guī)和規(guī)章，按照招標(biāo)文件的有關(guān)規(guī)定，做好施工區(qū)的環(huán)境保護工作。同時加強對施工現(xiàn)場的噪聲、粉塵、廢水、廢氣的控制和治理工作，采用先進設(shè)備和技術(shù)，降低爆破噪聲、粉塵、有毒氣體及爆破振動、飛石對周邊建筑物和人的破壞。

6 效益分析

在堆石壩級配料填筑施工中，通過現(xiàn)場對堆石壩過渡料的生產(chǎn)工藝進行調(diào)整，應(yīng)用爆破法直接取料，量化生產(chǎn)，大大節(jié)約了時間、降低了成本。同時在施工技術(shù)上總結(jié)了臺階深孔爆破巖石破碎的基本規(guī)律，為今后同類工程各種級配堆石料的開采與研究積累了豐富的施工經(jīng)驗。

7 結(jié)語

柏葉口水庫面板堆石壩壩體填筑級配料主要是主堆料和過渡料，共計150萬m3。其中過渡料填筑12萬m3，均利用爆破法直接生產(chǎn)，滿足上壩質(zhì)量要求，提前40 d壩體封頂。在水利建設(shè)史上，一是創(chuàng)下了88.3 m的最高面板堆石壩記錄；二是創(chuàng)下了單月填筑38萬m3、單日填筑1.7萬m3的最高填筑記錄；三是在高壩建設(shè)史上創(chuàng)下了當(dāng)年截流、當(dāng)年開挖、當(dāng)年填筑、當(dāng)年封頂?shù)氖┕び涗洠ＷC了大壩施工的順利進行，創(chuàng)造了山西水利建設(shè)的“柏葉口高度”。通過施工，大壩填筑單元工程合格率100%，優(yōu)良率91.5%，達到優(yōu)良工程。