徐傳波

摘 要 現(xiàn)場爆破試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)初擬爆破雷管段數(shù)較多，單耗較大，爆破后石渣較破碎，且爆破飛石飛出約50m以上。應(yīng)對(duì)該爆破參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，確定最優(yōu)爆破參數(shù)。實(shí)際爆破過程中應(yīng)該減小單響藥量，最大單響藥量控制在20kg～25kg之間，以確保爆破振動(dòng)速度控制在要求范圍內(nèi)。最優(yōu)爆破設(shè)計(jì)爆破半孔率達(dá)95%以上，巖壁較平整，超欠挖在10cm以內(nèi)，排炮錯(cuò)臺(tái)在15cm以內(nèi)，爆破后石渣較均勻，爆破質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度和聲波測(cè)試均滿足技術(shù)要求。

關(guān)鍵詞 單耗 爆破質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度 聲波測(cè)試

中圖分類號(hào)：TD235 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2021）07-0048-02

1 項(xiàng)目概況

1.1 地質(zhì)概況

烏東德水電站左岸地下廠房位于峽谷岸坡內(nèi)，主廠房外側(cè)端墻距岸邊距離約90m，上覆巖體厚，埋深250m～550m。主廠房的開挖尺寸為333.00m×30.50m（32.50m）×89.80m。主廠房穿越落雪組（Pt21）地層，巖層走向近EW，傾向SW，傾角70°～85°，為一套淺灰質(zhì)的碳酸鹽巖，局部可見A類角礫巖和B類角礫巖。主廠房洞軸線與巖層走向夾角約30°～40°。主廠房圍巖類別以Ⅱ類為主，洞室基本穩(wěn)定，局部存在隨機(jī)塊體穩(wěn)定問題;Ⅲ類圍巖局部穩(wěn)定性差，圍巖強(qiáng)度不足局部可能產(chǎn)生塑性變形。主廠房圍巖主要為Pt2l3-1的灰?guī)r，主廠房大部分處于地下水位之下，受順層溶蝕影響，施工中儲(chǔ)存于巖溶縫隙和小的溶洞的地下水及山體側(cè)向補(bǔ)給的地下水可能進(jìn)入主廠房中，形成局部脈狀集中式涌水。

1.2 試驗(yàn)內(nèi)容

2013年10月16日至2013年11月3日，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，分別在主廠房下游側(cè)樁號(hào)Yc=1+276～1+217段進(jìn)行了4次爆破試驗(yàn)。具體試驗(yàn)為左岸主廠房頂拱下游邊墻，巖石類別均為厚層灰?guī)r，樁號(hào)分別為Yc=1+276～1+273、Yc=1+273～1+270、Yc=1+226～1+223、Yc=1+220～1+21，監(jiān)測(cè)內(nèi)容為振動(dòng)測(cè)試、聲波檢測(cè)。

2 試驗(yàn)過程

2.1 初擬爆破設(shè)計(jì)

按照試驗(yàn)大綱初擬爆破參數(shù)如下：

開挖采用全斷面開挖，主爆孔間距92～150cm，排拒80～120cm。頂拱光爆孔間距50cm，側(cè)墻光爆孔間距50cm，底孔間距73cm，崩落孔與周邊孔孔深均為4.0m。

主爆孔和底孔裝φ32mm藥卷，連續(xù)耦合裝藥，堵塞長度100cm，頂拱與側(cè)墻光爆孔線裝藥密度210g/m，光爆孔均采用φ25cm藥卷，間斷不耦合裝藥，堵塞長度50cm。

現(xiàn)場爆破試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)上述初擬爆破雷管段數(shù)較多，單耗較大，爆破后石渣較破碎，且爆破飛石飛出約50m以上。應(yīng)對(duì)該爆破參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，確定最優(yōu)爆破參數(shù)。

2.2 最優(yōu)爆破設(shè)計(jì)

如圖1所示。

3 爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析

結(jié)果分析：平行洞軸向、垂直洞軸向和豎直向峰值振速衰減規(guī)律擬合系數(shù)均在0.9以上，擬合效果較好?；谝陨匣貧w規(guī)律，計(jì)算可知在現(xiàn)有爆破設(shè)計(jì)最大單響藥量32kg下，爆源距10m處的質(zhì)點(diǎn)峰值振動(dòng)速度為8.6cm/s，據(jù)此可推算，在目前采用的爆破參數(shù)和爆破方案下，距離掌子面10m處的控制點(diǎn)爆破振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)速度可以控制在10cm/s之下，但考慮到烏東德水電站左岸地下廠房的復(fù)雜地質(zhì)條件，距掌子面10m處控制點(diǎn)的爆破振動(dòng)應(yīng)盡量控制在7.5cm/s以內(nèi)，因此后續(xù)還應(yīng)對(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，進(jìn)一步降低爆破振動(dòng)對(duì)保留巖體的影響[1]。

實(shí)際爆破過程中有諸多因素導(dǎo)致爆破振動(dòng)增大，如雷管誤差引起振動(dòng)速度疊加，臨空面不合理，爆破邊界條件變化等其他因素也會(huì)導(dǎo)致爆破振動(dòng)速度增大。所以，實(shí)際爆破過程中應(yīng)該盡量減小單響藥量，最大單響藥量最好控制在20kg～25kg之間，以確保爆破振動(dòng)速度控制在要求范圍內(nèi)，減小爆破振動(dòng)對(duì)圍巖及其他需要保護(hù)對(duì)象的影響。

4 聲波測(cè)試結(jié)果及分析

通過巖體的聲波檢測(cè)可以判定巖體的爆破損傷范圍。根據(jù)《水工建筑物巖石基礎(chǔ)開挖工程施工技術(shù)規(guī)范》（DL/T5389-2007），引入縱波波速變化率η來判定爆破損傷范圍或者評(píng)價(jià)巖體爆破開挖質(zhì)量的好壞：

式中，VP1為爆破前所測(cè)巖體縱波波速，VP2為爆破后所測(cè)巖體縱波波速。

規(guī)范（DL/T5389-2007）中提出的具體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：，認(rèn)為無影響或影響甚微，，認(rèn)為影響輕微;，認(rèn)為爆破對(duì)巖體開挖有影響或巖體開挖質(zhì)量差。本次試驗(yàn)中將以聲波降低率10%為基準(zhǔn)，對(duì)巖體的損傷程度進(jìn)行衡量，進(jìn)而對(duì)本次試驗(yàn)的爆破參數(shù)的合理性進(jìn)行評(píng)價(jià)和優(yōu)化。

面（光面爆破面）附近，爆后的聲波速度出現(xiàn)了明顯的下降段，這表明輪廓面附近巖體產(chǎn)生了不同程度的損傷。根據(jù)波速變化率10%的損傷閾值，考慮孔斜修正后可以得到不同孔位的損傷深度A孔0.42、B孔0.31、C孔0.45、AB孔0.41、AC孔0.43、BC孔0.43。

單孔的爆破損傷范圍在0.31～0.45m之間;跨孔的爆破損傷范圍在0.41～0.43m之間，跨孔與單孔損傷分布規(guī)律總體吻合得較好，爆破損傷范圍在0.45m以內(nèi)。

第三層即將進(jìn)入巖錨梁開挖，要求的圍巖松弛深度應(yīng)控制在20cm（技術(shù)要求）以內(nèi)，目前圍巖損傷范圍小于0.45m，基本可以滿足第Ⅰ、Ⅱ?qū)娱_挖，但進(jìn)入第Ⅲ層開挖后，應(yīng)對(duì)爆破參數(shù)進(jìn)一步優(yōu)化，確保圍巖損傷控制在20cm以內(nèi)。

5 試驗(yàn)總結(jié)

1.最優(yōu)爆破設(shè)計(jì)爆破半孔率達(dá)95%以上，巖壁較平整，超欠挖在10cm以內(nèi)，排炮錯(cuò)臺(tái)在15cm以內(nèi)，爆破后石渣較均勻。

2.最優(yōu)爆破設(shè)計(jì)的爆破質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度和聲波測(cè)試均滿足技術(shù)要求（技術(shù)要求中要求質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度不大于10cm/s，爆破影響深度小于50cm）。

3.上述最優(yōu)爆破參數(shù)可在地下電站類似地質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)形式下進(jìn)行應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 臧紅.工業(yè)廠房消防給水施工方法探討[J].消防界（電子版），2015（04）：70-71.