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标题 浅谈大坝边坡爆破开挖施工技术
范文 罗娣

摘要：本文结合工程实例在中型水电站大坝高边坡开挖工程中的应用，通过持续的优化施工方案，严格控制钻孔质量，选择合理爆破参数，边坡形成后，预裂面较平整，半孔率在85%以上，高边坡保持稳定，施工效果良好。
关键词：边坡；开挖；爆破；施工方法
1概述
1.1工程概述
本项目水电站位于四川省凉山州木里县境内，为金沙江左岸支流——水洛河干流、额斯～捷可河段“一库十一级”中的一个梯级电站。该电站以发电为主，采用引水式开发。
该水电站装机容量114MW，在河段建闸坝取水。水库正常蓄水位1856.00m，水库总库容173.85万m3，调节库容110.89万m3，额定水头81m。
1.2工程地质
闸址河谷断面呈“V”型，右岸漫滩较发育。左、右岸坝肩均为岩质岸坡，岩层走向与坡面大角度相交，有利于岸坡稳定。据地表地质调查，坡体中未发现连续的顺坡向软弱结构面或大的断层分布，边坡整体稳定。受岸坡卸荷等物理地质作用以及各类结构面切割和不利组合的影响，沿坡面存在局部小型楔形块体，施工过程中部分可能出现失稳。2施工布置
2.1施工道路布置
利用前期由闸址下游侧过河修筑一施工便道至右岸开挖边坡顶部，最大纵坡度30%，路宽3.5m。作为边坡开挖和支护机械设备及材料运输通道。
2.2风、水、电布置
2.2.1供风布置
开挖施工采用设备自带风，由φ50高压软管由空压机接出，至作业面管给钻机供风，351液压钻机由20m3/min空压机供风，局部施工部位手风钻施工由3m3/min移动式空压机供风。
2.2.2供电布置
开挖施工用电主要为现场照明和机械设备维护修理用电，在主电网未覆盖之前用30KW移动式柴油发电机供电到工作面来满足施工用电要求；主电网覆盖之后直接从主电网接线至工作面处供电。
2.2.3供水布置
土石方开挖施工供水主要是机械设备用水，前期由河中直接抽取使用，待主电网及供水系统形成后，从工地供水主管接支管供水。
2.3分层开挖布置
根据石方开2挖深孔梯段分层高度不超过10～12m，浅孔梯段高度不超过5m，土方开挖分层高度不超过4m，左岸挡水坝及进水口开挖分为12层，右岸挡水坝段分11层。
2.4炸药库布置
本标炸药库拟布置于该电站坝址上游左侧约600 m公路附近，建筑面积40m2，占地面积200m2，储量15t。并遵守当地政府、民爆公司、公安及发包人工地有关火工产品的规定，建立完善严密的保管使用制度。
3施工程序及施工方法
3.1施工程序
修建施工临时道路→风水电布置→右岸挡水坝段边坡开挖→坡顶截、排水沟开挖→履盖层开挖→分层梯段开挖→分层边坡预裂爆破施工→分层边坡支护→施工保护层开挖
3.2施工方法
石方开挖根据不同部位开挖层厚度的不同和岩石特点，可分别采用浅孔爆破和深孔梯段爆破。对于钻孔深度小于5.0m的开挖梯段、体积大于0.7 m3的孤石，采用手風钻浅孔爆破；钻孔深度大于5.0m的开挖梯段，采取中大孔径深孔梯段微差爆破。为保证边坡的完整性和平整度，采用预裂爆破或光面爆破形成开挖边坡。建筑物建基面和马道采取预留保护层的方法开挖。
石方开挖采取从上至下分梯段钻爆的方式开挖。左右岸坝肩开挖均由下游侧公路修一条上坡顶高程的履带式设备道路，路宽3.5m，纵坡度30%，作为施工人员、设备和材料上下的通道。
边坡预裂爆破采用351型风动液压钻钻孔，孔径100m；边脚斜坡地段浅孔梯段爆破及保护层开挖采用YT-28手风钻造孔，孔径42m；深孔梯段爆破采用351型风动液压钻钻孔，孔径70～100mm。马道和建基面预留保护层采用小炮分层爆破的方法开挖。施工时预留保护层厚度初定为3m，根据爆破情况进行调整，梯段爆破时，主爆破钻孔不深入到保护层内。第一层炮孔钻至距建基面1.5m，手风钻钻孔，孔深1.5m，孔径42m，孔排距15×1.0m，药包直径32mm，分段梯段爆破。第二层对于节理裂隙极发育和软弱岩体炮孔深度0.8m，其他岩体炮孔深1.0m。孔径均为42mm，手风钻钻孔，药卷直径32mm，孔排距1×1m，塑料导爆管毫秒雷管起爆。第三层孔深0.5m，手风钻钻孔，孔径为42mm，孔排距0.8×0.5m，药卷直径32m，塑料导爆管毫秒雷管起爆。节理裂隙极发育和软弱岩体，最下层30cm人工撬挖，起爆均进行孔间微差起爆。
4边坡开挖爆破方法
4.1爆破方案
（1）爆破方式：石方明挖采用梯段爆破，边坡采用预裂爆破，地质缺陷槽挖采用光面爆破，大块石采用手风钻解炮。
（2）火工材料的选用：炸药选用2#岩石铵梯炸药和乳化炸药，雷管选用毫秒延时的非电雷管系列，传爆专用导爆管及导爆索。
（3）起爆网络：起爆网络为非电起爆网络。
4.2爆破参数
4.2.1爆破设计流程
梯段爆破设计，按图4.2-1爆破设计程序框图进行。
梯段爆破设计，根据开挖高度、设计轮廓、钻孔机具、挖掘机械的性能和施工进度确定。实施梯段爆破时，其钻孔与装药排数，根据梯段高度、临空面条件、地质条件、岩石性质、钻孔直径、施工强度要求等因素设计。
4.2.2梯段爆破参数
深孔梯段爆破主爆孔采用采用连续装药结构，人工装药。梯段爆破设计参数、孔内装药结构，见表4.2-2。
4.2.3预裂爆破参数
预裂爆破采用不耦合空气间隔装药结构，导爆索引爆。一个坡面分多级预裂钻孔时，每级之间预留50cm宽的钻孔平台，上一级钻孔时超20cm，下一级预裂开口欠30cm，满足超欠挖技术要求。
（1）缓冲孔：缓冲孔是为了减少主爆炮孔爆破对后侧边坡的影响，在主爆孔（梯段爆破）与边坡开挖爆破孔（主要为预裂孔）之间增加1～2排缓冲爆破孔，其爆破规模比主爆孔爆破规模要小。
梯段>5m的深孔爆破，设1排缓冲爆破孔，其孔径为φ90mm、孔距为1.5～2.0m、排距1.2～1.5m，其它均与梯段爆破参数相同。爆破参数将在施工现场，根据地质情况和爆破试验成果及时修正。
（2）高边坡爆破布孔形式：岩石边坡开挖爆破布孔，从边坡轮廓至开挖区，依次为边坡预裂爆破孔、缓冲爆破孔、主爆孔。布孔形式、起爆网络和起爆顺序见图4.2-3。
（3）预裂爆破参数，见表4.2-3。
4.3钻孔
①浅孔梯段爆破开挖采用351型风动液压钻或手风钻钻孔，钻孔直径φ42～φ90mm；
②深孔梯段爆破采用351型风动液压钻钻孔，钻孔直径φ90～φ100mm；
③对于小断面的爆破开挖，如地质缺陷槽挖、建基面保护层分层开挖和大粒径块石解炮，用YT-28手风钻钻孔，钻孔直径φ42 m。
④边坡预裂钻孔采用351型风动液压钻，钻孔直径为φ100m。地质缺陷槽挖光面爆破钻孔采用YT-28型手风钻，钻孔直径为φ42mm；
⑤以上各种钻机、钻具钻孔均要满足爆破设计要求的孔径、倾角和钻深精度要求。
4.4装药及堵塞
①预裂爆破和光面爆破按照爆破设计要求的装药结构和施工程序进行孔内装药；
②深孔梯段爆破，按梯段爆破设计的装药结构，装药量进行装药；
③炮孔装药时使用木棍或竹杆装药，禁止使用石块和易爆材料堵塞炮孔。
4.5联网、警戒、起爆
联网由有经验的炮工进行操作，联网完成后由队长进行复检，合格后方可进行下道工序。为避免瞎炮和盲炮，爆破网络采用复式网络。
爆破区周围设置300m范围的爆破警戒区，交通道口设立警示牌。爆破区钻孔时挂红旗，放炮前改成挂白旗。放炮前发出警告信号，向危险区边界派出警戒人员，将无关人员立即撤出危险区外；具备起爆条件时用发出起爆信号，准许起爆员起爆。
石方爆破，采用非电导爆毫秒雷管网络连接，根据最大一次起爆计算，进行孔外或孔内分段。非电导爆管起爆器起爆。
4.6爆后检查及解除警戒
露天爆破解炮响后5分钟，大炮响后15分钟，等爆破烟尘消散，才可进入爆区检查，检查内容包括有无盲炮，爆堆是否稳定，有无悬石、危石，经检查无上述情况后才可拉解除警报。如发现有盲炮，立即报告，派有经验的爆破员立即处理，未处理前爆破警戒区继续警戒，经检查确认安全后，方准发出解除警戒信号。
5结束语
本项目水电站边坡施工已经结束。在边坡开挖施工中所采用施工方法、爆破开挖技術是非常成功的。高边坡开挖工程中，通过严格控制钻孔质量，合理选择爆破参数，采用孔内填充岩粉等介质来减小孔壁的压力，达到爆破时开挖边坡减振的目的，同时边坡形成后，预裂面较平整，半孔率在85%以上，高边坡保持稳定，可为以后同类工程借鉴、参考。
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更新时间：2025/3/23 4:20:37