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摘要:貴州省夾巖水利樞紐工程北干渠7標段附廓取水口開挖區距離周邊民房最近距離14m,距離新澆混凝土圍堰最近距離僅4m。為保證周邊建筑物的安全,取水口開挖采用控制爆破,并在施工前通過多次爆破試驗確定合理爆破參數,并采用分區施工等多項措施,把對臨近新澆混凝土圍堰及周邊民房的影響控制在了允許范圍內。
關鍵詞:控制爆破;新澆混凝土;爆破振動
貴州省夾巖水利樞紐工程北干渠7標段附廓取水口建筑物距離水庫大壩左壩肩直線距離280m,距離周邊民房最近距離14m,距離新澆混凝土圍堰最近距離僅4m。由于后期施工條件發生改變,導致取水口建筑物土石方開挖只能在圍堰澆筑完成后才能進行。為盡量減少爆破對混凝土圍堰的影響,取水口爆破施工安排在圍堰混凝土齡期達到28d后實施。但由于爆破區域與新澆混凝土圍堰及民房等保留建筑物的距離太近,施工難度仍然非常大。
1爆破設計與施工
1.1最大單響藥量計算
根據《爆破安全規程》(GB6722—2014)中爆破振動安全允許距離公式:試驗確定的尤,a和計算出的最大單響藥量0見表2。從表2可以看出,若不采取特殊施工方法,取水口開挖爆破的最大單響藥量不能大于0.16kg,否則,就會對混凝土圍堰造成破壞,但是4m高的梯段高度,〇.16kg的最大單響藥量在實際施工中顯然是不現實的,如此小的藥量,對于四周均有夾制作用的爆破巖體來說別說破碎,就算是松動都難以達到,所以必須進行調整。調整時,先通過試驗確定能夠達到較好開挖及破碎效果的各個爆破參數,再取理想爆破效果下最小的單響藥量值,用以確定爆破振動安全允許距離穴。
1.2爆破參數計算
(1)鉆孔設備選型及鉆孔直徑。根據我國水利工程施工經驗,并結合夾巖7標工程現有的鉆孔機械設備的性能特點,綜合經濟考慮,鉆孔選用YT-28型手風鉆,鉆孔直徑為¥42mm。
(2)梯段高度丑及鉆孔深度i。因爆破施工區域距周邊房屋及新修混凝土圍堰距離過近,采取淺孔、密孔、小藥量逐孔延時爆破,每層爆破梯段高度不大于4.0m。北干渠附廓水庫取水口巖性為薄至中厚層灰巖,屬中硬質巖石,炮孔超深取0.6?1.0m,具體超深根據爆破試驗再做確定。
(3)單位耗藥量g。根據北干渠7標附廓取水口石灰巖的巖性特征,深孔梯段爆破單位體積炸藥消耗量g值取0.4?0.5kg/m3。
(4)炮孔間、排距fl、L爆破孔、排距的取值大小既與爆破后巖石的塊度有關,也與爆后形成的下一個臺階面形狀有關,一般用抵抗線與孔距的比值即間距系數m來表示。間距系數的取值與爆破的目的有關,對爆破塊度無級配要求的,間距可取大值,根據以往類似工程經驗,當《=(1.5?2.0)辦時,爆破塊度均勻性高,大塊率低。本工程采用YT-28手風鉆施工,¥32mm藥卷裝藥,取炮孔間距a=1.5?2.0m,排距辦=1.0?1.2m。施工中根據爆破效果進行調整和修正。
(5)單孔裝藥量0。根據所確定的炸藥單耗g及臺階高度丑,鉆孔間排距,單孔藥量0=2.4?4.8kg。最佳單孔裝藥量在爆破試驗中根據爆破效果進行調整和修正。(6)炮孔堵塞長度。堵塞長度以控制爆破氣體不過早逸出造成飛石飛散為原則,適當増加堵塞長度可以延長爆生氣體在孔內的作用時間,但堵塞段過長將導致大塊増加。根據多個工程的經驗,堵塞段采用巖屑或黏土填充,其堵塞長度為抵抗線的0.7?1.0倍時,即可保證不產生飛石。根據本設計的抵抗線,取堵塞長度為0.7?1.2m,具體堵塞長度根據爆破試驗優化調整。
1.3爆破試驗及參數調整
為選擇合適的爆破參數,在施工前選擇合適位置在所計算爆破參數的基礎上進行了5次爆破試驗,為取得理想爆破效果下的最大單響藥量0的最小值,每次爆破試驗均采用單孔單響的孔間微差爆破,即每次爆破的單孔裝藥量即為最大單響藥量0。每次爆破試驗參數及爆后效果見表3。表3表明,每次爆破試驗后,針對出現的問題,在前次調整的基礎上做針對性調整,最終經過5次試驗,取得爆破后無巖坎,無大塊,飛石控制良好的理想效果,即確定最佳爆破參數見表4。
1.4確定爆破區與保留建筑物之間安全距離
通過計算與爆破試驗驗證,己確定出取得最佳爆破效果的單孔藥量,在最佳最大單響藥量為3.0kg時,爆區到大壩,圍堰、房屋的安全距離尺分別為51.6,10.6,16.5m,根據計算結果,爆破施工對大壩無影響,但爆破區域距離圍堰不得小于10.6m,距離民房不得小于16.5m。2施工方案由于.爆區距離混凝土圍堰最近距離僅4.0m,雖離周屬民:參藝近距:離僅為14m,:無法滿足爆破安全要求。施工時,寒近圍堰混凝土s閘室:后邊坡擋墻混凝土11m內,靠近最近房:屋17m內采屈液壓破碎錘開挖;其他區域采用控制單響、逐孔延時爆破。每層開挖時,先開挖液、壓破碎區域,形成臨空面,再進行爆破區域施工。具體爆破區域及液壓破碎錘施工區域見圓1、.菌.2。:附廓取水口開挖采用以上施工方法及爆破參數,并在施工中對臨近混凝土眉堰及周邊民房進行密切安全監測,結果表明,爆破振動滿足安全允許標準,爆破施工未對臨近建筑造成任何破壞。
3結語
采用上述方法實施的附廓取水口爆破開挖施工,爆后效果理想,爆破振動滿足安全要求,爆破飛石及爆破沖擊波均在可控范圍內,實測證明,未對臨近混凝土厘堰及民房造成任何破壞,對類似工程臂一定的借鑒意義。
作者:謝娜娜 單位:中國水利水電第八工程局有限公司