鄧如興,盧韋雨,蔣 聰
(1.貴州兩山景觀園林有限責任公司,貴陽 550081;2.貴州兩山景觀園林有限責任公司,貴陽 550081;3.貴州水利投資(集團)有限責任公司,貴陽 550081)
羅家溝水庫的工程任務是向大灣鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)供水,水庫建成后,每年可向大灣鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)供水344.6萬m3,最高日供水量為10442m3。主要建筑物有:瀝青心墻壩、左岸岸邊無閘溢洪道、右岸取水兼放空兼導流隧洞、供水管線。水庫工程規(guī)模為小(1)型,屬Ⅳ等工程。
導流洞位于右岸山體中,導流洞設計長度506.775m(其中,導流洞段長約481m),開挖標準斷面尺寸3.6m×4.2m,工程地質和水文質地條件如下:
進口段(0+000.000-0+030.063):為淺埋洞段,導流洞埋深7-29m,形坡度20-30°,覆蓋層厚約17.0-19.0m,圍巖為二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖(P2β),巖體裂隙強烈發(fā)育,呈碎裂結構,極不穩(wěn)定,圍巖類別為V類[1-2]。
洞身段(0+030.63-0+404.47):導流洞埋深30-68m,枯期無壓,汛期有壓。圍巖為二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖(P2β),呈厚層至塊狀,圍巖類別為IV-III類。由于洞身位于地下水位以下,施工開挖時局部可能有裂隙水滲出。
出口段(0+404.47-0+481.00):為淺埋洞段,地形坡度15-30°,覆蓋層厚約14.0-17.0m,基巖為P2β玄武巖,強風化層深約17.0-20.0m,導流洞埋深7-29m,巖體主要呈強風化—弱風化狀態(tài),裂隙強烈發(fā)育,極不穩(wěn)定-不能自穩(wěn),圍巖類別為V類。
施工方式采用人工打眼+微差爆破施工法。
交接班及安全檢查→施工炮眼→裝藥爆破→通風除塵→敲幫問頂→初噴→臨時支護→頂部錨網(wǎng)→出矸→架棚+噴漿→清理。
鉆眼前準備→鉆眼→吹眼及裝藥前瓦斯氣體檢測→撤離非爆破作業(yè)相關人員并設警戒→裝填炸藥及連線→爆破前瓦斯氣體檢測→爆破→通風除塵、排煙→爆破后瓦斯氣體檢測及爆破效果檢查→敲幫問頂,消除危石→初噴素混凝土,封閉圍巖→臨時支護。
安全技術要求有以下4點:
1)鉆眼前及起爆前,班組長應檢查工作面10m范圍內(nèi)頂板及支護情況,事故風險排除后方可進行下一步作業(yè)。
2)為保證爆破效果,鉆眼前,測量人員應重新復核洞身中、腰線,施鉆人員應嚴格按照炮眼布置圖進行鉆眼。
3)裝藥前,工作面附近20m范圍內(nèi)一切動力設備必須切斷電源。
4)若出現(xiàn)瓦斯異?,F(xiàn)象,必須立即停止作業(yè),查明原因,采取措施后方可進行后續(xù)施工。
1)炸藥選用水膠炸藥,型號Φ35×200mm,重250g/卷。
2)雷管選擇8號藍殼毫秒延期電雷管,段位為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、IV段,Ⅰ段延期<13ms,Ⅱ段延期25±10ms,Ⅲ段延期25±10ms,IV段延期25±10ms。連線采用串并聯(lián)方式,反向起爆。
3)發(fā)爆器型號為FD200型發(fā)爆器。
4)全斷面一次起爆,連續(xù)裝藥結構,周邊眼應保留空氣柱。
裝藥時,應嚴格按照炮眼裝藥量設計參數(shù),進行裝藥。
藥卷和水炮泥之間裝填30-40mm的黏土封泥。結合實際條件,可適當調(diào)整爆破參數(shù),以提高爆破效果[3-4]。
1)掏槽眼:按楔形布置,孔徑均為42mm,深度2m,橫向距離0.4m,豎向距離0.6m,為提高掏槽效果,在楔形中部布置中空擠壓孔,孔深應>掏槽眼深度。
2)輔助眼分為一圈輔助眼和二圈輔助眼,垂直作業(yè)面布置,孔深均為1.8m,孔徑42cm,間距0.6m。
3)周邊眼:孔深均為1.8m,孔徑42cm,間距應≤0.6m,沿洞身輪廓線布置,并向輪廓線外側保持一定張角,張角大小根據(jù)巖性硬度大小確定。巖性較硬時,張角應加大,防止欠挖,圍巖較軟時,張角應減小,防止超挖。
4)底眼:孔深均為1.8m,孔徑42cm,間距≤0.6m,沿洞身底部輪廓線布置,并與底板形成約10°的扎角,防止底板欠挖。
炮眼布置示意圖,見圖1。
圖1 炮眼布置示意圖
炮眼主要參數(shù)及裝藥量,見表1。
表1 炮眼參數(shù)及裝藥量
1)裝藥結構示意圖,見圖2。
2)裝藥順序為先上部眼、后中部眼、再下部眼,依次進行,并保持雷管腳線末端扭結短路且懸空,避免與導電體相接觸。
3)為確保洞身成型良好,減少爆破對圍巖擾動,提高爆破效果,周邊眼裝藥采用空氣柱裝藥法,裝藥時首先將藥卷送至眼底,然后用水炮泥隔離空氣柱,具體為:先使用一根棉線繩拴住一卷充好水的水炮泥的一端,將水炮泥用炮棍送入炮眼內(nèi),棉線長度為500mm,裝完1個水炮泥后,再用黏土炮泥將眼孔封實,保證封泥長度≥300mm。
4)為減少揚塵和防止因爆破火花引發(fā)瓦斯爆炸,水泡泥在爆破高溫高壓作用下瞬間霧化,能夠起到降塵和滅焰作用,有助于安全生產(chǎn)。
圖2 裝藥結構示意圖
爆破后先進行通風除塵排、煙氣15min以上,經(jīng)檢測符合安全生產(chǎn)條件后方可進入工作面進行下一步作用。
在軟巖中采用微差爆破法爆眼利用率能夠高達97%,每月按正常生產(chǎn)25d計,每天2個循環(huán),能夠實現(xiàn)單頭月進度87.5m,生產(chǎn)效率高。延米進尺經(jīng)濟技術指標,見表2。
表2 延米進尺經(jīng)濟技術指標
1)微差爆破爆破后,據(jù)統(tǒng)計,洞身輪廓線上留下的均勻眼痕的周邊眼數(shù)達到了其總數(shù)的80%,超挖現(xiàn)象顯著得到控制,洞身成型好。
2)基于IV-V類圍巖穩(wěn)定性較差的特性,洞身開挖后要及時進行系統(tǒng)錨桿+鋼筋網(wǎng)噴+鋼拱架支護,防止在開挖卸載作用下爆破松動圈深度發(fā)育而發(fā)生冒頂事故。同時,要在洞身環(huán)向斷面上設置變形監(jiān)測點,監(jiān)測內(nèi)容包括頂?shù)装褰屏?、兩幫近移量、頂板下沉量、底鼓量及幫位移量?/p>
在軟巖中合理控制微差爆破技術參數(shù),洞身變形小,成型效果好,循環(huán)進度高,具有安全穩(wěn)定、經(jīng)濟合理的特點,尤其在工期短、投資緊張的工程項目建設中具有較好的實用價值。