系统岩石地基开挖是用梯段爆破。钻孔深8~10m,孔径80~100mm,一次起爆几排孔,药量500kg(地基岩石较软弱或邻近建筑物时减为300kg),预留保护层3m左右;然后将3m保护层分4~5层开挖,每层用手风钻(直径30~50mm)钻浅孔放火炮,逐次爆炸;最后一层(约30~50cm)用风镐或人工清理爆破裂隙,进度很慢。
上述500kg药量和3m保护层厚度为经验数据,并未准确地反映一次起爆药量和保护层厚度的关系。实际上,梯段爆破时,钻孔底部破坏深度(即保护层厚度)与首次起爆药量有关,也与最小抵抗线宽度有关。一次多排孔起爆;其内部几排孔抵抗线尺寸较大,而外部一排抵抗线尺寸小,容易损伤基岩面。如果一个梯段几排钻孔,一排一排地起爆,则每响药量减少,抵抗线也相应减小,对孔底的破坏影响也可大为减少。20世纪70年代初我国已有5段毫秒微差雷管,对底部破坏深度大为降低。反之,如果一响药量200kg,一个梯段可置炸药1000kg,其破坏深度比老方法500kg炸药还小。该方法使梯段爆破技术前进了一大步,它既可加大每梯段装药量,又不致增加破坏深度。实际工程应用表明,这加快了开挖进度,又保证了地基质量。
4.2预裂爆破技术
边坡开挖用爆破方法预留保护层比平地困难得多。因为有的掌子面高达8~10m,钻孔较平地困难。20世纪70年代初,国内外已有预裂爆破开挖边坡的报道。长江委施工处和长科院爆破研究所的科研人员在葛洲坝现场作了试验后,得出适合葛洲坝岩体的爆破参数,然后大量推广应用。预裂爆破效果很好,炸后沿预裂孔中线炸出一条很整齐的缝面,都在钻孔中线断开,保留岩体损伤较小,所以清理工作量很小。随后对要挖除的岩体可以用大药量快速爆破开挖,而不会破坏保留岩体。该项爆破技术在三峡工程得到大量的推广应用,取得了很好的效益。
4.3保护层快速开挖技术
水利水电工程开挖施工传统作法的缺点是,工期长、机械化程度低、劳力消耗多。从葛洲坝工程开始,长江委设计科研人员就探索保护层快速开挖的先进技术。后来又在万安、东江工程试验,用浅孔,小药量梯段爆破的方法取得了成功,然后在三峡工程得到了推广应用。在三峡船闸升船机和坝基开挖中,用水平预裂孔或水平光面爆破方式开挖保护层,爆后建基面平整,起伏差小于15cm,半孔率达98%以上。三峡二期大坝保护层开挖量26万m3,施工单位采用水平预裂爆破辅以浅孔梯段法开挖保护层也取得成功。
5结语
几十年来,长江委人为了治江工程,围绕治江工程,不断追求和探索施工技术的改进和创新,取得了一个又一个突破和创新,推动了我国水利工程施工技术的发展,为国家创造了巨大的效益。
参考文献:
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