西龍池抽水蓄能電站下庫高邊坡控制爆破（陳劍華 陳和勇 孫旭寧）

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1、西龍池抽水蓄能電站下庫高邊坡控制爆破（陳劍華陳和勇孫旭寧）　　摘要:針對(duì)西龍池抽水蓄能電站下水庫工程高邊坡穩(wěn)定要求高、超欠挖要求嚴(yán)格、安全防護(hù)困難等特點(diǎn)，在正式爆破施工前，先進(jìn)行了一系列的爆破試驗(yàn)，取得了符合當(dāng)?shù)貛r石條件的爆破參數(shù)，并根據(jù)取得的爆破參數(shù)確定了施工方案。爆破施工根據(jù)預(yù)先確定的施工方案并采取相應(yīng)的施工組織措施，取得了良好的施工效果，開挖輪廊整齊，半孔率、不平整度很好地滿足了設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞:爆破參數(shù);控制爆破;施工方案;高邊坡;西龍池抽水蓄能電站 　　中圖分類號(hào):TV743:TV542文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 1工程

2、概況 　　西龍池抽水蓄能電站位于山西省忻州市五臺(tái)縣境內(nèi)，滹沱河與清水河交匯處上游約3km處的滹沱河左岸，由上水庫、輸水系統(tǒng)、地下廠房系統(tǒng)、下水庫、地面開關(guān)站等建筑物組成，工程等級(jí)為Ⅰ等。下水庫庫岸開挖邊坡為巖質(zhì)邊坡，地形很陡，坡度30～70°，局部更陡，涉及的地層為層狀巖體，巖性為張夏組、崮山組、長(zhǎng)山組、鳳山組及冶里組的灰?guī)r和砂巖、頁巖，巖層產(chǎn)狀平緩，傾向山里，風(fēng)化相對(duì)較弱。層面多閉合，裂隙不發(fā)育，地質(zhì)條件較好。影響開挖邊坡穩(wěn)定的主要因素是結(jié)構(gòu)面及其結(jié)構(gòu)面的組合，只要不存在傾向坡外的緩傾角結(jié)構(gòu)面，則具備形成較自然邊坡更

3、陡的、乃至直立的開挖邊坡的潛在條件。 2主要的問題 　　下水庫環(huán)庫公路以下石方開挖高度55m，坡度比1∶0.75，邊坡為鋼筋防滲混凝土面板結(jié)構(gòu)，庫岸邊坡開挖總面積為7.65萬m2，石方明挖200萬m3。施工生產(chǎn)中主要存在以下問題:首先是高邊坡的穩(wěn)定要求很高，對(duì)爆破的單響藥量控制很嚴(yán)格;其次技術(shù)要求高，所有基礎(chǔ)面均不得欠挖，如未控制好邊坡開挖輪廊線，即使平均超挖5cm，超挖導(dǎo)致回填混凝土經(jīng)濟(jì)損失即超過100萬元。邊坡應(yīng)使用施工預(yù)裂或光面控制爆破法施工;再次安全防護(hù)比較困難，高邊坡常有危石墜落，需人工清撬，安全巡視任務(wù)很重

4、，影響施工。 3施工方案分析與選擇 　　在鉆機(jī)和爆破網(wǎng)絡(luò)的選擇問題上，大致有4種方法: 全部小孔徑手風(fēng)鉆鉆爆; 　　用液壓鉆每一次造孔20m以上爆破，每層側(cè)面留一定的保護(hù)層用手風(fēng)鉆鉆爆; 　　常規(guī)的預(yù)裂爆破+深孔梯段微差爆破技術(shù)，全斷面一次開挖到位，臺(tái)階高度約10m; 　　用液壓鉆每層開挖厚約10m，每層側(cè)面留一定的保護(hù)層用手風(fēng)鉆鉆爆。 　　第1種方法能較好地控制單響爆破規(guī)模，但由于手風(fēng)鉆鉆速和裝藥量小，難以在限定工期內(nèi)完成開挖任務(wù)。 　　第2種方法可以在較短時(shí)間內(nèi)完成工程量，但深孔爆破，單響爆破規(guī)模偏大，安全穩(wěn)定難以

5、控制，而且一次爆破方量太大，在挖運(yùn)和爆破的時(shí)間協(xié)調(diào)上有時(shí)會(huì)造成窩工。同時(shí)，受鉆孔機(jī)械的精度和鉆進(jìn)深度限制，鉆孔角度難以保證，無法控制邊坡超欠挖情況。 　　第3種方法通過預(yù)裂爆破與深孔梯段微差爆破現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)后，預(yù)裂爆破效果不理想，難以滿足開挖技術(shù)要求。爆破對(duì)側(cè)向及后沖方向保留巖體的影響范圍和影響深度較大，尤其表層巖體的拉裂現(xiàn)象較嚴(yán)重，邊坡側(cè)向保留巖體難以站立，預(yù)裂爆破后，預(yù)裂縫較窄，寬度一般在5mm以下，且縫寬隨深度加大而減小，不能充分起到預(yù)裂縫減震的作用，預(yù)裂面成型較差，壁面的平整度、殘留半孔率不如光面爆破，殘留炮孔內(nèi)爆

6、炸裂隙的數(shù)量和長(zhǎng)度也較多且長(zhǎng)。預(yù)裂爆破效果不理想的原因主要為:①當(dāng)預(yù)裂爆破在中高地應(yīng)力地區(qū)切割巖層時(shí)，一旦形成自由面，巖體發(fā)生位移，容易使預(yù)裂縫閉合;②由于巖層裂隙較發(fā)育，預(yù)裂爆破應(yīng)力波沿裂隙面發(fā)生反射及折射，爆炸產(chǎn)生的高壓氣體也受裂隙面的影響，應(yīng)力波及高壓氣體在形成預(yù)裂面的同時(shí)，也使裂隙面張開，使能量分散，影響預(yù)裂爆破的效果;③預(yù)裂爆破的壁面效果隨巖體結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度及其與預(yù)裂面夾角而異。因此，在本工程中預(yù)裂爆破效果不如光面爆破效果，應(yīng)優(yōu)先采用光面爆破技術(shù)。光面爆破技術(shù)已被國(guó)內(nèi)工程爆破界認(rèn)定為控制周邊超挖的標(biāo)準(zhǔn)方法，

7、爆破后可以獲得一個(gè)光滑的巖面，并能減少巖體中的裂隙，有效減少隨機(jī)錨固支護(hù)的工程量。 　　第4種方法能較好地克服前3種方法的不足，但按有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)爆破試驗(yàn)。經(jīng)過認(rèn)真細(xì)致的對(duì)比分析，比較可行的辦法是:邊坡外側(cè)主爆破用液壓鉆造孔，每一梯段10m左右，采用孔間毫秒微差起爆網(wǎng)路，最大單響為100kg，邊坡側(cè)向預(yù)留2m保護(hù)層用手風(fēng)鉆爆破。 　　要充分發(fā)揮保護(hù)層的作用、有效抵消或減少主爆破振動(dòng)的沖擊和對(duì)巖體的拉傷，主爆破時(shí)后沖方向的最后一排主炮孔的孔網(wǎng)參數(shù)要適當(dāng)減小，避免在后沖方向給保留邊坡造成拉裂破壞。對(duì)保留的

8、保護(hù)層開挖更需嚴(yán)格控制，在爆破振動(dòng)和成形上，對(duì)于保護(hù)保留巖體而言，爆破梯段越低、規(guī)模越小，越易進(jìn)行控制。采用手風(fēng)鉆進(jìn)行鉆爆，孔深小于5m的淺孔梯段，密集鉆孔，不耦合裝藥，光面爆破后產(chǎn)生的爆轟能量分布均勻。采用手風(fēng)鉆鉆爆后，形成的壁面平整光滑，半孔率高，壁面上無明顯的爆破裂隙。因此采用手風(fēng)鉆分層進(jìn)行光面爆破剝除。 　　2003～XX