董世平

（四川衡信建設(shè)工程有限公司，四川 成都 610000）

大寨水庫(kù)位于四川省廣元市昭化區(qū)大朝鄉(xiāng)境內(nèi)、嘉陵江中上游右岸一級(jí)支流孟江溝流域。流域內(nèi)地貌以山地為主，多為礫石、卵石河床，河谷下切較深，普遍呈“V”型，邊灘不發(fā)育，對(duì)水庫(kù)隧道爆破作業(yè)造成了嚴(yán)重影響。基于上述原因，本文圍繞大寨水庫(kù)隧道爆破作業(yè)展開分析。

1 工程概況

大寨水庫(kù)大壩樞紐位于四川省廣元市元壩區(qū)大朝鄉(xiāng)境內(nèi)的孟江溝上，壩址位于孟江溝與架線溝交匯處上游約150 m處的順直河段，距大朝鄉(xiāng)約4 km，廣元市區(qū)約50 km，是一項(xiàng)具有農(nóng)業(yè)灌溉、鄉(xiāng)村供水等綜合作用的中型水利工程，設(shè)計(jì)灌面約3373 hm2[1]。大壩樞紐工程主要由攔河大壩，泄洪（導(dǎo)流）隧洞、取水（放空）隧洞組成。

大壩采用粘土石渣壩，正常蓄水位777.00 m，相應(yīng)庫(kù)容1035萬m3，死水位751.00 m，死庫(kù)容76萬m3，校核水位778.97 m，總庫(kù)容1163.47萬m3。

2 隧道鉆爆

2.1 爆破目的和要求

現(xiàn)場(chǎng)用挖機(jī)等機(jī)械設(shè)備對(duì)表土進(jìn)行清理，如遇挖掘不動(dòng)的，則對(duì)其進(jìn)行鉆孔爆破，采用淺孔臺(tái)階松動(dòng)爆破施工，達(dá)到松動(dòng)巖石的目的，滿足開挖。

（1）要求將開挖區(qū)內(nèi)預(yù)定的巖石爆破崩落，爆破后要求形成最終邊坡，嚴(yán)格控制邊坡角度，爆破后60%塊度應(yīng)控制在700 mm左右，以利于巖石的裝運(yùn)；

（2）爆堆均勻的崩落于爆破堆積場(chǎng)內(nèi)；

（3）爆破不會(huì)對(duì)地表建（構(gòu)）筑物以及周圍的相關(guān)設(shè)施造成破壞，影響其正常使用。

對(duì)于全風(fēng)化板巖路塹，可采用挖掘機(jī)進(jìn)行開挖，但必須縱向分層或縱向分段開挖。根據(jù)勘探提供資料及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，挖方中巖石大多為中風(fēng)化巖石。對(duì)中風(fēng)化巖路塹，主要采用淺孔城市控制爆破施工，通過技術(shù)、安全防護(hù)等控制手段將爆破震動(dòng)、飛石、噪聲、空氣沖擊控在允許范圍內(nèi)。孤石及超規(guī)格粒徑的大塊石采用二次爆破的方法進(jìn)行破小處理，達(dá)到裝車運(yùn)輸要求。

2.2 起爆形式及耗藥量

采用串并聯(lián)電雷管分組起爆。一次性最大起爆藥量為12 kg。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)和鉆孔孔徑，深度綜合情況控制單耗藥量在0.18 kg/m3～0.25 kg/m3。預(yù)計(jì)使用乳化炸藥65 t左右。預(yù)計(jì)使用電雷管35000發(fā)。

2.3 爆破方案及流程

該爆破設(shè)計(jì)方案為露天爆破方案，其爆破工作量必須適應(yīng)生產(chǎn)需要，滿足鑿巖爆破，裝巖運(yùn)輸與爆破作業(yè)能力的協(xié)調(diào)平衡關(guān)系。根據(jù)爆區(qū)地質(zhì)、地形、地貌的實(shí)際情況，爆破施工可分別選擇露天淺孔爆破與隧道爆破兩種方案。

爆破施工必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求進(jìn)行施工，一般順序?yàn)?施工測(cè)量－標(biāo)定炮孔位置－鉆孔－炮孔檢查－爆破器材準(zhǔn)備－裝藥－連接爆破網(wǎng)絡(luò)－布設(shè)安全崗哨－炮孔堵塞－起爆信號(hào)－起爆－消除瞎炮、處理危巖－解除警戒－爆破效果。

2.4 爆破設(shè)計(jì)

2.4.1 炮眼數(shù)目

炮眼數(shù)目影響每一循環(huán)的鑿巖工作量、循環(huán)進(jìn)尺和隧洞成型的好壞。工程實(shí)施中，按下式計(jì)算炮眼數(shù)目，再根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到最佳效果。

式中:q表示炸藥單耗量，取0.93 kg/m3；s表示開挖面積，s=60 m2；r表示每米長(zhǎng)度炸藥的藥量，2號(hào)巖石硝銨炸藥r=0.78 kg/m；η表示炮眼裝藥系數(shù)，取η=0.7。

經(jīng)計(jì)算，N=102，光面爆破需多增加周邊眼14只，共計(jì)116只。

2.4.2 炮眼裝藥量

①掏槽眼

式中:η表示炮眼裝藥系數(shù)，取η=0.7；L表示炮眼深度，本工程取2.5 m；r表示每米長(zhǎng)度炸藥的藥量，本工程取值0.78 kg/m。

經(jīng)計(jì)算 Q1=1.56 kg，取 Q1=1.5 kg。

②輔助眼

取Q2=1.20 kg。

2.4.3 爆破主要參數(shù)

隧道開挖采用光面爆破，以減輕爆破對(duì)周邊的擾動(dòng)，控制超欠挖。周邊眼采用φ25小直徑光爆藥卷，爆破參數(shù)見表1；周邊孔間距a=（15～10）d=645 mm～430 mm；密集系數(shù)m=a/W=0.65～1.0，XI類可選為 0.8～0.7；最小抵抗線 W=600 mm～400 mm[2]。

表1 光面爆破參數(shù)

2.4.4 炮孔布置及裝填結(jié)構(gòu)

①炮孔布置。如圖1所示梅花狀（排距至少3排，施工過程中以3至5排為宜）。

圖1 炮孔布置示意圖

②裝填結(jié)構(gòu)。

圖2 裝填結(jié)構(gòu)示意圖

填塞材料可以選用鉆眼時(shí)的廢棄石粉或黃土進(jìn)行填塞，但使用時(shí)必須清理掉材料中的雜草等植物，且保證裝填環(huán)境干燥；填料搗實(shí)時(shí)應(yīng)使用竹制或木制工具，嚴(yán)禁使用鐵制器具；孔眼深度大于6 m時(shí)，設(shè)置2個(gè)導(dǎo)爆管，見圖2。

2.5 爆破作業(yè)

2.5.1 鉆眼

鉆機(jī)進(jìn)出掌子面之前，電、風(fēng)、水等附屬管路必須準(zhǔn)確就緒；風(fēng)鉆按設(shè)計(jì)規(guī)定布置就位、接通，先送水后送風(fēng)[3]。開眼時(shí)，為減少對(duì)鉆眼周邊基巖的破壞，宜選用1 m內(nèi)的短鉆桿，待鉆孔定位并鉆進(jìn)0.5 m以上后再換長(zhǎng)鉆桿。鉆眼布置圖見圖3。

2.5.2 裝藥

裝藥前先清孔，檢查鉆孔是否堵塞或塌孔，然后按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行裝藥連線；裝藥先上后下，先兩側(cè)后中間；裝藥結(jié)束應(yīng)進(jìn)行安全檢查。

2.5.3 起爆

大寨水庫(kù)隧道爆破材料主要有導(dǎo)火索、導(dǎo)爆索、MS1～15段非電毫秒導(dǎo)爆管雷管和8#紙質(zhì)火雷管；不同鉆孔采用不同的起爆方式:①周邊眼通過導(dǎo)爆索傳爆起爆炸藥:掏槽孔—輔助孔—起爆周邊孔—底孔；②其它眼利用8#紙質(zhì)火雷管和導(dǎo)火索對(duì)非電毫秒導(dǎo)爆管雷管進(jìn)行引爆，再通過非電毫秒導(dǎo)爆管雷管起爆炸藥。

圖3 鉆眼布置結(jié)構(gòu)圖

2.6 爆破安全

爆破作業(yè)必須由持有爆破證的爆破員操作；爆破器材必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)過嚴(yán)格檢驗(yàn)，不合格者不得使用；嚴(yán)格執(zhí)行《爆破安全規(guī)程》，并按《省民用爆破物品管理實(shí)施細(xì)則》進(jìn)行作業(yè)管理。

3 結(jié)語

爆破是工程施工中常見的作業(yè)手段，應(yīng)遵循“重地質(zhì)、管超前、短進(jìn)尺、弱爆破、早封閉、勤量測(cè)”的施工方針，采用國(guó)內(nèi)已經(jīng)成熟的爆破技術(shù)，根據(jù)已預(yù)報(bào)探明的圍巖情況及開挖成型地段揭露的地質(zhì)情況進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)。施工中保證孔口和孔底分別落在設(shè)計(jì)開挖輪廓線和擬定面上，確保裝藥質(zhì)量達(dá)到爆破參數(shù)要求，及時(shí)查看地質(zhì)條件的變化和安全監(jiān)測(cè)結(jié)果，對(duì)炮孔布置和爆破參數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整，提高爆破破碎效果，減輕爆破對(duì)基巖的破壞作用。