劉 偉

(中鐵十七局集團(tuán)第六工程有限公司, 福建福州 350014)

導(dǎo)流槽基坑爆破開(kāi)挖技術(shù)

劉 偉

(中鐵十七局集團(tuán)第六工程有限公司, 福建福州 350014)

根據(jù)基坑巖層特性及工程要求,確定采用預(yù)裂爆破、掏槽爆破與臺(tái)階爆破相結(jié)合的爆破技術(shù),預(yù)裂爆破隔離出保護(hù)區(qū),掏槽爆破增設(shè)自由面,臺(tái)階爆破增加爆破方量,并發(fā)揮掏槽爆破的靈活性,增加循環(huán)作業(yè)次數(shù)。所涉思路和技術(shù)可為同類(lèi)工程提供參考。

基坑開(kāi)挖;預(yù)裂爆破;掏槽爆破;臺(tái)階爆破

1 工程概況

某工程 102#建筑物(導(dǎo)流槽)所處區(qū)域地形較平坦,巖土上層以砂土及含砂生物碎屑為主,局部為珊瑚礁,下部地層為花崗巖,巖石的整體性較好。細(xì)砂層及含砂珊瑚碎屑有孔隙潛水,含水量大,風(fēng)化花崗巖裂隙也存有潛水,含水量不大,但不排除局部地段張性裂隙發(fā)育,水量豐富的可能性,需做好充分的防水止水措施。102#基坑南側(cè)與 101#基礎(chǔ)相連,102#基坑及 101#基礎(chǔ)四周為止水帷幕,帷幕距 102#基坑巖石爆破區(qū) 20 m左右?；悠矫嫒鐖D1 所示。

圖1 基坑平面

爆破作業(yè)要避免爆破沖擊力對(duì)止水帷幕樁、人工挖孔樁及護(hù)坡的影響。基坑橫斷面如圖2所示。

圖2 基坑橫斷面(單位:m)

2 總體方案

根據(jù) 102#建筑物(導(dǎo)流槽)區(qū)域地形、地質(zhì)特點(diǎn),采取如下爆破方案。

(1)對(duì)于導(dǎo)流槽花崗巖層,首先靠近邊坡進(jìn)行一次預(yù)裂爆破,使得爆破區(qū)和保留區(qū)隔離。

(2)在主爆區(qū),采用淺孔爆破,在基坑?xùn)|西兩端分步開(kāi)挖先鋒槽,為主爆孔創(chuàng)造自由面形成臺(tái)階,如圖3所示。

圖3 先鋒槽爆破示意

(3)主爆孔為臺(tái)階爆破,采用分層、分塊爆破開(kāi)挖基巖,分層的厚度不大于 3 m,分塊的面積不大于200 m2。利用液壓鉆和手風(fēng)鉆相結(jié)合的方式進(jìn)行鉆孔,采用淺孔爆破,自上而下分 4層,單次鉆孔深 2～3 m,分多塊實(shí)施爆破,如圖4所示。

圖4 預(yù)裂爆破及分層爆破示意(單位:m)

(4)通過(guò)微差、擠壓爆破技術(shù),嚴(yán)格控制一次爆破總藥量和單段最大起爆藥量,以控制爆破震動(dòng)強(qiáng)度和爆破飛石等危害,采取嚴(yán)密的防護(hù)措施,確保爆破開(kāi)挖不對(duì)止水帷幕墻體產(chǎn)生破壞。

3 預(yù)裂爆破

為減少對(duì)周邊巖石的破壞和保持邊坡的平整、美觀、穩(wěn)定,根據(jù)巖性完整性情況,在離開(kāi)設(shè)計(jì)邊線10 cm左右的位置,平行于設(shè)計(jì)邊坡線鉆預(yù)裂孔,預(yù)裂孔布置如圖1所示,預(yù)裂爆破參數(shù)如表1所示。

表1 預(yù)裂爆破參數(shù)

將符合設(shè)計(jì)要求的藥卷捆綁在沿孔長(zhǎng)敷設(shè)的導(dǎo)爆索上,再將其捆綁在沿孔長(zhǎng)敷設(shè)的竹片上,并于孔口將導(dǎo)爆索進(jìn)行相接;采用孔內(nèi)、孔外相結(jié)合的微差起爆方法,孔內(nèi)采用 MS10、孔外 MS2段導(dǎo)爆管雷管,單孔起爆,間隔時(shí)間為 25 ms。

4 掏槽爆破

由于該導(dǎo)流槽在爆破開(kāi)挖前只有一個(gè)臨空面,巖石夾制作用較大,會(huì)嚴(yán)重影響爆破效果。為此,先對(duì)爆破區(qū)進(jìn)行掏槽爆破,開(kāi)挖先鋒槽,創(chuàng)造新的自由面,為隨后淺孔爆破作業(yè)創(chuàng)造臺(tái)階。

掏槽區(qū)寬度為 1～3 m,根據(jù)該工程的地質(zhì)狀況,可從兩端面同時(shí)進(jìn)行掏槽作業(yè)。在各掏槽作業(yè)區(qū),利用潛孔鉆開(kāi)設(shè) 3排掏槽孔。掏槽孔布置示意圖如圖5所示。

圖5 掏槽孔平面布置示意

完成第一次掏槽爆破作業(yè)后,即橫向展開(kāi)淺孔臺(tái)階爆破作業(yè),直至第一輪橫向作業(yè)完畢。為加快作業(yè)速度,可在作業(yè)平面兩側(cè)、多個(gè)分層爆破區(qū)域同時(shí)進(jìn)行掏槽爆破,即第一層掏槽爆破后在兩側(cè)形成了新的自由面,由兩側(cè)向中間進(jìn)行爆破開(kāi)挖;在第一層爆破區(qū)開(kāi)挖的同時(shí)進(jìn)行第二層爆破區(qū)的掏槽爆破,第二層掏槽爆破后,也由兩側(cè)向中間進(jìn)行爆破開(kāi)挖;以此類(lèi)推,4個(gè)分層爆破區(qū)共進(jìn)行 8次掏槽爆破,最高可達(dá) 6輪循環(huán)作業(yè)。掏槽爆破參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 掏槽爆破參數(shù)

5 主爆孔爆破

為了減少爆破震動(dòng),降低大塊率,采用淺孔微差、擠壓爆破技術(shù),分臺(tái)階進(jìn)行爆破作業(yè),炮孔布置如圖6所示,爆破參數(shù)見(jiàn)表3。

圖6 多個(gè)小臺(tái)階爆破炮孔布置示意

表3 主爆孔爆破參數(shù)

6 結(jié) 語(yǔ)

在城市爆破或重點(diǎn)工程建設(shè)中,預(yù)防爆破危害和保證非開(kāi)挖區(qū)巖層穩(wěn)定性要求高,預(yù)裂爆破、掏槽爆破、臺(tái)階淺孔爆破依然是關(guān)鍵技術(shù)。本次基坑爆破開(kāi)挖不僅技術(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)合理,還注重施工質(zhì)量,確保技術(shù)方案實(shí)現(xiàn),爆破效果良好,作業(yè)效率高。

2011-06-26)

劉 偉(1985-),男,福建福州人,助理工程師,主要從事工程爆破及巖土工程研究。