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摘要：錦屏水電站錦屏東橋承臺基礎開挖，挖深為2.4m～2.7m。在進行爆破時必須充分考慮對承臺中6個樁基(不過齡期)的保護問題，只有把不過齡期的樁基問題處理好了，才能既有利穩定又可有效加快施工進度，為整條線路搶出寶貴時間、產生顯著的經濟效益。...

錦屏水電站錦屏東橋水下承臺基礎爆破開挖

張衛彪1  施富強2  喻志剛3

(1.西南交通大學機械學院，四川成都  610031；2．西南交通大學科技產業集團，四川成都  610031；

3．四川達陜高速公路有限責任公司，四川成都  610041)

1.工程概況

    錦屏東橋l#、2#墩承臺位于四川省西昌冕寧縣磨房溝雅礱江左、右兩岸，覆蓋層頂部主要為塊石土，大部分為新近回填，下部主要為圓礫土和塊石土，厚度分布不均。墩位處基巖為綠泥片巖。由于該巖石具有易散裂、遇水易軟化的特征，因此施工過程中應盡快成孔，以減少水對地基土的浸泡，且1 #墩位于滑坡體剪出口前緣，滑坡對該墩的威脅極大，為保證安全，必須盡快完成開挖工作。承臺基礎布置見圖l，1—6號為鉆孔樁位。

圖1  承臺基礎布置(單位：cm)

2.開挖爆破方法

    錦屏水電站錦屏東橋水下承臺基礎爆破開挖深度2.4m～2.7m不等。為保證開挖爆破質量及施工進度，經設計優化，采用密孔預裂和分層間隔裝藥，一次爆破成形。主要采用淺孔爆破，用2套7655手持風鉆機配2臺m³，小空壓機的模式。保證樁基不受損是此次爆破開挖的關鍵。

3.水下承臺基礎爆破開挖常見問題

    本工程兩個承臺開挖總土石方量為818 m³

    水下承臺爆破開挖過程中常見問題有以下幾方面。

    (1)爆區怎樣創造臨空面：

    (2)爆區底坎平整(見上、下底面的處理)：

    (3)水下鉆孔過程中卡釬問題：

    (4)水下孔的裝藥工藝問題；

    (5)水下爆破火工品的選用和單耗的合理增調問題：

    (6)水下爆破基面標高以下的超鉆問題。這是一個重要問題，對不同介質、巖層完整性較差的條件，超鉆要根據實鉆情況修改，通常比地面基坑的超鉆量要適當放大。

4.控爆參數設計

    (1)在周邊區開挖中，在挖孔樁周邊采用密孔預裂爆破，以保證達到設計穩定要求。(里側一排距挖孔樁壁0.3m)．預裂爆破參數見表l。

表1預裂爆破參數

    (2)爆區控爆參數見表2。

表2  主爆區控爆參數值

參數	孔徑	孔距	抵抗線	排距	孔深	裝藥量
數值	(mm) 40	(m) 1．O～1.2	（m） 1.0—1.2	(m) 1．0—1.2	(m) 2．4～2.7	(kg／m³) 0.35～0.50

    注：表2中參數在控爆實施中，不同地質構造及巖性應結合現場情況進行微調。

5.樁基對爆破效果的影響及處理

    5.1評價爆破效果的幾個指標

    (1)爆破塊度均勻，大塊率低且控制在10％以內，便于挖運；

    (2)機械出碴效率高；

    (3)爆破堆均勻、形狀良好，無過大拋擲，不產生漏斗；

    (4)爆破振動控制在爆破安全規程所規定的合理范圍內；

    (5)爆區底板平坦，不留難以挖掘的“根坎”；

    (6)鉆爆效率高；

    (7)危險因素得到控制，安全無事故。

    5.2問題處理

    錦屏東橋l#、2#墩承臺開挖部分，底部為基巖，上側和臨江側是回填土和孤石，地質情況較復雜，如在開挖過程中出現爆破不完全，則處理作業非常困難且抽水根本不可行(該工地臨江側回填土和孤石透水性大)，所以一次成型且臨空面的處理是保證爆破質量的關鍵。采取的措施有：

    (1)利用掏槽孔掏槽或先用挖掘機開挖一部分能夠開挖到設計標高的溝槽；

    (2)卡釬問題處理：①手風鉆改用“十”字形鉆頭；②手風鉆外接高壓水管(水壓高于承臺底部的水壓)；③結合現場情況有條件的可采用PVC套管作業；

    (3)水下裝藥可用PVC套管提前將炸藥在套管內密封好，鉆完孔即將裝好炸藥的PVC管壓入孔內，固定好即可； 

    (4)炸藥選用防水的普通1 #巖石或2#巖石乳化炸藥；雷管選用非電毫秒雷管(一定要注意炸藥和雷管的產品說明，使其符合在水下有效期內起爆的規定)：

    (5)地表清理平整，否則易造成孔的方位和抵抗線不易控制；

    (6)清出爆區四周輪廓，有利于鉆機的鉆孔作業：

    (7)采用合理的孔網、裝藥參數，主要是布藥均勻、降低單孔藥量，一次成型。

    5.3爆區上下底面的處理及控制

    (1)良好的爆破質量是爆破后爆區底面應大致為平整底面。但是實際施工過程中由于施工控制和復雜地質情況等原因，造成鉆孔質量較差，成孔率偏低，達不到設計要求，容易產生“巖坎”和大塊，影響出渣效率及造成機械磨損嚴重，炸藥利用率降低。如果在爆前對這些問題處理不好，需要進行二次爆破，則水下作業極困難既影響施工進度又增加施工成本；

    (2)爆區頂面處理對開挖爆破作業至關重要，會對鉆孔裝藥作業產生一系列問題，影響鉆孔質量、成孔率、爆破效果。處理不好將造成惡性循環。應將地表清理平整，一次爆破成型，在承臺底允許的誤差范圍內，鉆孔的超鉆值盡可能合理；

    (3)清理工作面可用裝載機配合反鏟進行；

    (4)爆區上下底面的控制主要采用技術措施和施工管理。

    首先，要根據地形、地質條件選擇合理的爆破參數作為技術保障；其次，加強現場的施工管理，加大施工的過程控制，制定切實可行的控制措施。主要是控制鉆孔的質量和精度，控制孔底在同一設計高程，每一孔的孔底抵抗線均勻，嚴格控制每一孔的鉆孔參數。這是保證爆破底面平整的關鍵。

6.起爆網路

    在本次控爆中，炮孔內采用分層間隔裝藥，裝填相應段置2發毫秒微差非電導爆管雷管，然后孔外每l8根左右束為一把，再綁2發MSl段非電毫秒雷管(由于水下的防水較難，水下爆破不宜采用導爆索)，最后用雙發電雷管引爆(電雷管在起爆前需嚴格檢測及篩選)，起爆器選用MFB-100型引爆。

7.振動安全計算校核

    最大允許單響藥量的控制，根據控爆點地質條件的范‘圍，參照相關資料選取：

    K=250～350，α=1.8～2.0：

    質點振動速度控制在V≤3.0cm／s(齡期3 d～7d：爆破安全允許振速3.0cm／s～7.0cm／s)：

    本工程爆破振動速度采用下列公式計算：

    V=K(Q1/3／R)a

    在裝藥過程中最大允許單響藥量的控制應根據爆破振動不會對構筑物產生破壞性影響而定，確保爆破安全性

8.爆破效果及體會

    經爆破后現場觀察，爆后基本能夠達到設計要求。在爆破過程中必須充分考慮被保護構筑物的安全，加強對此問題的處理，只有把關健問題處理好了，爆破質量、效果才能保證。既有效地加快施工進度，降低成本，產生的經濟效益也非常顯著。

參考文獻：

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[6]中國力學學會工程爆破專業委員會．爆破工程[M]．北京：冶金工、業出版社．l996．

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)

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