游 泳，汪日生，朱 敏，余 偉，袁純楨

(葛洲壩易普力四川爆破工程有限公司，四川 成都 610000)

因此，本文結(jié)合移民搬遷安置工程土方開(kāi)挖實(shí)際，重點(diǎn)對(duì)抗滑樁爆破開(kāi)挖和前區(qū)梯段爆破工藝技術(shù)開(kāi)展探討，以期為其他類似工程提供參考。

1 工程概況

1.1 地質(zhì)條件及巖性

場(chǎng)地呈單面斜坡條帶狀分布，地形較平緩，坡度總體在10°～20°之間。場(chǎng)內(nèi)共有7條不同發(fā)育程度的沖溝，間距100～200 m，沖溝深度不一，最深切割約有30 m，一般切割5～15 m深，沖溝最大寬度120 m，一般寬20～30 m左右。場(chǎng)地表層出露第四系地層主要為殘坡積(Qel+dl)、崩坡積(Qcol+dl)層，物質(zhì)成分為黃褐色、紅褐色粉質(zhì)粘土夾碎石、礫石，局部為大塊石，厚度一般0.5～5.2 m，最厚6.9 m。下伏基巖：三疊系上統(tǒng)白果灣組(T3bg)紫紅色泥巖、灰綠色泥巖、灰色砂巖粉砂巖等；二疊系下統(tǒng)梁山組(P1L)灰白色石英礫巖。場(chǎng)地下伏基巖為一單斜構(gòu)造，巖層走向NE 100°～130°,傾角一般在12°～18°之間。三疊系白果灣組與二疊系梁山組為不整合接觸關(guān)系，接觸面波狀起伏，起伏差3～5 m，最大可達(dá)25 m，成微角度不整合。場(chǎng)區(qū)內(nèi)斷層不發(fā)育，主要構(gòu)造形跡為巖體中的裂隙。

場(chǎng)地坡面普遍分布有厚度0.5～5.5 m的第四系覆蓋層，在強(qiáng)降雨條件下可能發(fā)生坡面型泥石流。順向坡地結(jié)構(gòu)在暴雨工況或開(kāi)挖且較臨空條件下，場(chǎng)地淺表層巖土體可能產(chǎn)生順層滑動(dòng)。

1.2 土石方開(kāi)挖范圍及工程量

我單位承接了該移民安置工程中的抗滑樁、擋土墻土方開(kāi)挖及場(chǎng)地平整施工業(yè)務(wù)，其中，抗滑樁共設(shè)計(jì)有628根，樁長(zhǎng)9～29 m不等，樁身截面最大2.5 m×2.8 m，最小截面1.2 m×1.5 m，不考慮樁長(zhǎng)，按樁截面劃分，共有9種樁型。一期工程涉及181根抗滑樁開(kāi)挖，含7種樁型，最小截面1.2 m×1.5 m，最大截面2.2 m×2.8 m；二期工程涉及447根抗滑樁開(kāi)挖，共含8種樁型，較1期工程新增2.0 m×2.5 m和2.5 m×2.8 m兩種樁型。一期場(chǎng)地內(nèi)石方開(kāi)挖量約22.3萬(wàn)m3，二期石方開(kāi)挖量約55萬(wàn)m3。

2 工程特點(diǎn)與施工難點(diǎn)

1)場(chǎng)地存在地質(zhì)情況復(fù)雜、高溫多雨、工期緊張、交叉施工單位多、工作面難以打開(kāi)等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

2)抗滑樁樁基斷面小，深度大(9～25 m)，井內(nèi)通風(fēng)、排水不便，施工作業(yè)空間狹小，且相對(duì)應(yīng)的防護(hù)工程工程量大、防護(hù)形式多，施工工序復(fù)雜多樣，爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)較大。

于2014年和2016年在廣西省采集5個(gè)居群的63份樣品（表1），經(jīng)復(fù)旦大學(xué)藥學(xué)院康云講師鑒定為廣西地不容Stephaniakwangsiensis H. S. Lo。轉(zhuǎn)錄組測(cè)序用的樣品為新鮮嫩葉，于干冰中冷凍保存。其他樣品在野外采集后用變色硅膠快速干燥。

3)場(chǎng)地平整點(diǎn)多面廣、爆破作業(yè)點(diǎn)分散；周邊有混凝土基礎(chǔ)施工，警戒壓力較大，對(duì)爆破振動(dòng)速度控制要求高，爆破施工影響范圍控制嚴(yán)格，施工安全、質(zhì)量控制難度大。

4)場(chǎng)區(qū)為斜坡地形，坡面普遍分布有厚度0.5～5.5 m的第四系覆蓋層，在強(qiáng)降雨條件下，可能發(fā)生坡面型泥石流或淺表層巖土體產(chǎn)生順層滑動(dòng)。

3 對(duì)策措施

1)編制詳實(shí)可行的施工組織設(shè)計(jì)、專項(xiàng)施工方案，并在施工落實(shí)過(guò)程中予以修訂。配備技術(shù)水平高的測(cè)量人員和性能良好的全站儀，測(cè)量、采集臨場(chǎng)地三維數(shù)據(jù)，運(yùn)用三維繪圖軟件模擬炮孔位置和角度，確保穿孔、爆破設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性。

2)施工過(guò)程中，配備現(xiàn)場(chǎng)專職協(xié)調(diào)人員，加強(qiáng)與各方的溝通交流，及時(shí)了解各項(xiàng)施工進(jìn)度、質(zhì)量要求等問(wèn)題，合理安排作業(yè)時(shí)間和調(diào)配資源，避免工序間相互干擾。

3)配置經(jīng)驗(yàn)豐富的鉆機(jī)操作人員和爆破人員，加強(qiáng)技能培訓(xùn)，嚴(yán)格落實(shí)技術(shù)交底，強(qiáng)化安全、質(zhì)量意識(shí)；設(shè)置安全管理專崗，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督，嚴(yán)把穿孔、爆破過(guò)程控制，確保作業(yè)安全。

4)安排專人收集、發(fā)布天氣預(yù)報(bào)信息，遇有雷雨天氣及時(shí)停止作業(yè)，加強(qiáng)雨后邊坡巡查、監(jiān)測(cè)，防范滑坡事件發(fā)生。

4 爆破設(shè)計(jì)與施工

4.1 抗滑樁爆破

以2.8 m×2.5 m樁型為例，采用Y-28型手風(fēng)鉆進(jìn)行鉆孔，鉆孔直徑設(shè)置為φ42 mm。爆破孔網(wǎng)及裝藥參數(shù)設(shè)置如下：

1)鉆孔參數(shù)。由于樁內(nèi)施工空間受限，無(wú)法鉆傾斜孔，故所有孔都采用垂直孔。截面設(shè)5個(gè)掏槽孔(為增加爆破自由面，提高爆破效果，中間孔為空孔，不裝藥)，輔助孔10個(gè)，周邊孔18個(gè)，鉆孔平面布置如圖1所示。爆破深度L不僅決定爆破循環(huán)作業(yè)進(jìn)尺，還影響爆破效果。結(jié)合以往類似工程經(jīng)驗(yàn)及爆破試驗(yàn)[5-7]，每次循環(huán)進(jìn)尺以1 m為宜，故本工程鉆孔作業(yè)時(shí)掏槽孔、輔助孔、周邊孔孔深L均取1 m。

圖1 鉆孔平面布置

2)裝藥參數(shù)?？够瑯毒蜻M(jìn)爆破的炸藥單耗q與巖石堅(jiān)硬系數(shù)及開(kāi)挖斷面面積有關(guān)，由以下公式給出[8]：

(1)

式中：q為炸藥單耗，kg/m3；f為巖石堅(jiān)硬系數(shù)，本工程中取14；S為抗滑樁開(kāi)挖斷面面積，m2。代入?yún)?shù)，得出炸藥單耗q取2 kg/m3。

單孔裝藥量Q=q×a×b×L，由圖1可知，鉆孔孔距(a)、排距(b)均為0.48～0.53 m，從而得出Q=(0.46～0.56)kg，結(jié)合本工程實(shí)際，一般掏槽孔取0.6 kg，周邊孔取0.4～0.6 kg，輔助孔0.6 kg，最大單響6.4 kg，具體裝藥量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)巖性變化做相應(yīng)調(diào)整，爆破孔網(wǎng)及裝藥參數(shù)如表1所示。掏槽孔、輔助孔、周邊孔均采用長(zhǎng)30 cm、φ32 mm的1號(hào)巖石乳化炸藥進(jìn)行連續(xù)耦合裝藥，用細(xì)沙夯實(shí)堵塞0.4～0.6 m。

表1 爆破孔網(wǎng)及裝藥參數(shù)

3)爆破網(wǎng)路及起爆方式。如圖2所示，掏槽孔、輔助孔、周邊孔孔內(nèi)分別下放3段(50 ms)、7段(200 ms)、9段(310 ms)普通非電導(dǎo)爆管雷管進(jìn)行延期，采用反向起爆，雷管聚能穴朝向孔口。爆破網(wǎng)路根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

圖2 抗滑樁爆破網(wǎng)路示意

4.2 抗滑樁前區(qū)土石方爆破

抗滑樁前區(qū)場(chǎng)坪土石方爆破采用阿特拉斯D7型號(hào)鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，如圖3所示，鉆孔直徑選取90 mm，孔深5 m，孔排距設(shè)定為3.0 m×2.5 m，每次爆破炮區(qū)域控制在長(zhǎng)40 m、寬12 m范圍內(nèi)，根據(jù)前期現(xiàn)場(chǎng)爆破試驗(yàn)，炸藥單耗選取0.38 kg/m3，采用φ70 mm藥卷進(jìn)行連續(xù)耦合裝藥，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式，單孔藥量設(shè)計(jì)為14.4 kg，填塞長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為2 m，具體堵塞長(zhǎng)度及裝藥量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況調(diào)整。采用逐排網(wǎng)路起爆，各孔孔內(nèi)分別下13段(650 ms)非電導(dǎo)爆管雷管延期，孔間3段(50 ms)、排間5段(110 ms)普通非電導(dǎo)爆管孔外延期，爆破網(wǎng)路如圖4所示。

圖3 場(chǎng)坪土石方爆破鉆孔布置示意

圖4 場(chǎng)坪土石方爆破網(wǎng)路示意

當(dāng)爆破區(qū)域距抗滑樁5 m時(shí)，為減少爆破振動(dòng)對(duì)抗滑樁的影響，如圖5所示，采用Y-28型手風(fēng)鉆鉆孔，鉆孔直徑選取42 mm，孔深3 m，孔排距設(shè)定為1.5 m×1.0 m，每次爆破炮區(qū)域控制在長(zhǎng)22 m、寬6 m范圍內(nèi)。炸藥單耗選取0.4 kg/m3，采用φ32 mm藥卷進(jìn)行連續(xù)耦合裝藥，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式，單孔藥量設(shè)計(jì)為1.8 kg，填塞長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為1.2 m，同樣，具體堵塞長(zhǎng)度及裝藥量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況調(diào)整。爆破網(wǎng)路如圖6所示，采用V型網(wǎng)路起爆，采用V型網(wǎng)路起爆，各排孔分別采用1段(13 ms)、3段(50 ms)、5段(110 ms)、7段(200 ms)、9段(310 ms)、11段(460 ms)、13段(650 ms)、15段(880 ms)段普通非電導(dǎo)爆管雷管下孔進(jìn)行延期。

圖5 臨近抗滑樁土石方爆破鉆孔布置示意

圖6 臨近抗滑樁土石方爆破網(wǎng)路示意

5 安全技術(shù)措施

5.1 鉆孔質(zhì)量管控

1)鉆孔前，測(cè)量人員按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)放樣，確定開(kāi)挖范圍輪廓和鉆孔深度、角度及高程，并做好標(biāo)記，施工員進(jìn)行技術(shù)交底，標(biāo)示出每一個(gè)鉆孔參數(shù)[9]。

2)鉆機(jī)就位后，采用樣架尺對(duì)鉆桿角度和定位點(diǎn)進(jìn)行校對(duì)，并在鉆孔過(guò)程中持續(xù)進(jìn)行孔深和角度校對(duì)，及時(shí)糾正和調(diào)整偏差，控制孔深、孔排距偏差不超過(guò)20 cm。

3)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)巖性的變化適當(dāng)增減鉆孔數(shù)。

5.2 爆破作業(yè)管控

1)嚴(yán)格按規(guī)范程序進(jìn)行作業(yè)，控制爆破裝藥量。

2)爆破員嚴(yán)格按設(shè)計(jì)藥量和裝藥結(jié)構(gòu)逐孔裝藥，裝藥的同時(shí)，不斷檢查炮孔藥柱高度，嚴(yán)格控制填塞長(zhǎng)度，采用粘土、巖粉填孔并壓實(shí)、壓緊，嚴(yán)禁將大粒徑塊石填入炮孔內(nèi)。

3)盡量避開(kāi)不可撤離的重要設(shè)施、設(shè)備如高壓線等，對(duì)不可移動(dòng)的永久性設(shè)施、設(shè)備進(jìn)行永久性防護(hù)(如變壓器)。

4)網(wǎng)路連接由經(jīng)驗(yàn)豐富的爆破員按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，并由爆破工程技術(shù)員負(fù)責(zé)監(jiān)督、檢查。

5)對(duì)爆破危險(xiǎn)區(qū)及各邊界路口要以醒目標(biāo)志設(shè)置警戒標(biāo)志牌，嚴(yán)格執(zhí)行《爆破安全規(guī)程》(GB 6722-2014)相關(guān)規(guī)定[10]，爆破前由安全警戒人員根據(jù)警戒區(qū)域劃分，對(duì)警戒距離以內(nèi)的人員和設(shè)備進(jìn)行清理，警戒人員攜帶好小紅旗、袖標(biāo)、口哨、對(duì)講機(jī)，對(duì)爆破危險(xiǎn)區(qū)及各邊界路口進(jìn)行警戒，確保警戒到位方可起爆。

6)爆破后，安全員、爆破員和技術(shù)員一同對(duì)爆區(qū)進(jìn)行安全檢查、確認(rèn)，并對(duì)爆破效果進(jìn)行分析總結(jié)，持續(xù)優(yōu)化工藝操作，改進(jìn)爆破效果。

6 爆破效果

由于在鉆爆施工過(guò)程中對(duì)各環(huán)節(jié)的工藝質(zhì)量管控到位，抗滑樁爆破作業(yè)后，井口覆蓋物微微掀起，無(wú)爆破飛石產(chǎn)生，相鄰抗滑樁護(hù)壁無(wú)開(kāi)裂和掉塊現(xiàn)象，爆破炮堆隆起0.7～0.8 m、塊度多為10～30 cm，爆破質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，大大提高了抗滑樁掘進(jìn)效率。抗滑樁前區(qū)土石方爆破時(shí)，為檢測(cè)爆破效果，在爆區(qū)周圍10～15 m范圍內(nèi)，選取靠近邊坡巖坎處，設(shè)置了兩個(gè)振動(dòng)測(cè)點(diǎn)，測(cè)得爆破實(shí)時(shí)振速2.3～2.9 cm/s，滿足安全允許標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了預(yù)期效果，保證了整個(gè)工程的順利推進(jìn)，如圖7所示。

圖7 移民安置工程土石方開(kāi)挖效果實(shí)景

7 結(jié) 語(yǔ)

爆破技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了抗滑樁開(kāi)挖一次成型，確?？够瑯秶鷰r的完整性；此外，通過(guò)對(duì)抗滑樁前區(qū)土石方實(shí)施毫秒微差爆破，大大減弱了爆破振動(dòng)，未對(duì)滑體穩(wěn)定性及抗滑樁形體造成破壞，對(duì)滑體穩(wěn)定及抗滑樁護(hù)壁不產(chǎn)生影響，施工安全和質(zhì)量完美契合了設(shè)計(jì)要求，確保了如期實(shí)現(xiàn)工程竣工、移民搬遷和電站投產(chǎn)發(fā)電，創(chuàng)造的良好的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，得到相關(guān)方的高度好評(píng)。