金哨水库大坝基础开挖施工技术
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猩蕉 一 东北水利水电 ［文章编号］１００２—０６２４（２０１２）０２—００２０—０２ 金哨水库大坝基础开挖施工技术 ２０１２年第２期
王国辉，孙兰兰 （中国水电建设集团辽宁工程局有限公司，辽宁沈阳１１０１７９） ［摘要］金哨水库大坝施工采用孔内非电导爆雷管，地面瞬发火雷管起爆，簇串联连接法，每 排一段，每簇三段，逐段起爆。技术的应用缩短了工期。降低了施工成本。 ［关键词］爆破；开挖技术；大坝基础 ［中图分类号］Ｔｖ５５１．４＂２ ［文献标识码］Ｂ １概述 金哨水库大坝水利枢纽位于浑江干流上基岩 全部为辉绿岩，主要为Ⅱ、Ⅲ类岩石体，以三类岩 体为主。上部覆盖层依次为强风化岩，风化岩，弱 风化岩。辉绿岩岩质坚硬，裂缝发育完整性较差， 但裂隙闭合，其抗压强度为１６０～１８０ ＭＰａ，其岩石 特性概括起来为硬、脆、碎。 根据岩体的抗压强度，按理论采用单耗０．５７ ｋｇ／ｍ３进行了爆破试验，结果发现：爆堆正常，爆渣 较碎，大块率为３％左右。 岩体的破坏是由爆轰波及爆轰产物引起的， 而岩石为抗压不抗拉的物体（抗压强度远远大于 抗拉强度），瞬间对岩石施加一定能量就可使其破 坏，一般来讲，炸药量是与岩石的硬度相匹配的， 也就是说：岩石越硬其消耗的炸药就越多，而经过 研究发现，对于辉绿岩则不然，这是由于其硬、脆、 碎及其节理发育的性质所决定的，爆轰能量以波 的形式在介质里传导，由于单质的辉绿岩较均一， 能量削减的会很少。同时由于其节理较发育，横波 与纵波会在节理处相互叠加，致使岩体破坏。 基于此因，将常规的０．５７ ｋｇ／ｍ３，降低为０．２１ ｋｇ／ｍ３，进行了爆破试验。结果发现：爆破后的效果 与未降低单耗前相比变化不大，爆破效果良好。 如此一来，既降低了人工材料费和造孔机械 ・２０・ 费，又使工期大大提前，同时减少了保护层开挖出 渣难及施工干扰问题。 ２施工方法 采用自上而下，自左而右分段进行，先进行覆 盖层开挖，再进行岩石开挖。覆盖层开挖由ＰＣ４００ 挖掘机按设计边坡施工，严格按照设计坡比削坡， 并使用Ｄ８５推土机集料，挖掘机装车，用自卸汽车 运至指定弃渣场。岩石开挖采用梯段爆破，岩石坡 面采用预裂爆破，主爆区采用深孔梯段微差挤压 爆破，建基面采用保护层开挖及预裂爆破相结合。 保护层分三次开挖，第一次挖１．５ ｍ，第二次挖１．０ ｍ，第三次留有０．２～０．３ ｍ的人工橇挖层，在施工 过程中根据爆破结果修正爆破参数，严格控制瞬 间起爆药量，减少对边坡和保护层的振动破坏，并 严格控制边坡及基岩面的平整度。为保证钻孔速 度和作业效率，选用ＣＭ３５１液压钻机２台， ＫＱＬ－－ＩＯＯＢ潜孔钻以及ＹＴ２６手风钻１０台，以 适应不同的钻孔作业需要。 施工中，采用工业岩石硝铵炸药，非电导爆雷 管复式连接起爆，梅花布孔，爆破参数见表１。 ３施工改进措施 ３．１建基面的开挖
金哨水库大坝只能按照由上至下的开挖顺序 ２０１２年第２期 东北水利水电 ２１２ 表１爆破参数表 爆破名称 预裂爆破 梯段爆破
进行开挖作业，从底部出渣。 根据该工程辉绿岩岩质硬、脆、碎的特点，采 用了垂直预裂的爆破方法，进行台阶建基面的开 挖，爆破参数见表２。 ３．２小孔径预裂爆破装药技巧 在左岸坝基岩石开挖中，除基坑的建基面采 用保护层开挖外，其它建基面均采用预裂爆破的 方法开挖。为增加小孔径预裂爆破的不耦合系数， 表２爆破参数 参数名称 预裂爆破 梯段爆破 孔径／ｍｍ 孔距／ｍ 排距／ｍ 孔深／ｍ 线装药密度／ｋｇ・ｍ－３ 单耗／ｋｇ・ｍ－３ 药量直径／ｍｍ 炸药类型 ２号岩石硝铵炸药 装药时采取了一些技巧：把直径为２５ ｍｍ、长２０ ｃｍ、重１００ ｇ的药卷，分成两段。每一段用手捏细 成长度为１５ ｃｍ，药卷每隔１０ ｃｍ绑扎一个，这样 既保证了线装药密度，又增加了不耦合系数，事实 证明：开挖后的坡面残孔率在８０％以上，平整度 好。无爆破裂隙。 【收稿日期】２０１１—０８—０４ （上接第２页） 料含水率相对较高，故这部分填土含水率会高一 些；二是位于堤基和堤内部的填土，因水分流失和 蒸发的路径较远，含水率降低较慢，而且由于每年 雨季河水补给，地下水位升高和毛细管作用的影 响，而使非饱和土堤下部填土的含水率不仅不会 降低，反而会增高。由于含水率增高，以至于达到 饱和以后，要依靠自重压力使这部分土体继续固 结，增大干密度则是比较缓慢的。因此认为，有必 要采取适当措施，在施工时就使这部分土体达到 设计要求的质量标准。具体办法就是“分区填筑”， 即把堤轴线两测距基面高度约２．０ ｍ以下的这部 分堤体的填筑与其它部位的填筑区分开来，要求 填筑时满足以下几点要求： ①尽可能选择使用料场中含水率相对较低的 土料（最好不超过最优含水率３～４个百分点）。 ②禁止填料中掺有冻土块。 ③降低每层填土的铺土厚度 ３０￣３５ ｃｍ）ｏ ④使用压强较大的碾压设备进行碾压。 ⑤每层填土碾压后必须进行干密度和含水率 的检测，并力求达到设计规定的压实标准。个别不 合格的干密度值应不低于设计密度值的９６％。 进行施工期的质量检测，对进一步加强施工 管理，提高工程质量，掌握工程运用过程中的质量 状况，是十分必要的。为此，必须解决施工期质量 检测标准和检测方法问题。 ［参考文献］ ［１］宗兆博，谭丽娥．绕阳河干流防洪工程冬季筑堤的沉降 研究［Ｔ］．吉林水利，２００８（８）：１７～１９． ［２］邵静霞，宗兆博．绕阳河干流防洪工程冬季筑堤含水率、 干密度规律分析［Ｉ］．吉林水利，２０１０（１）：４１—４４． （一般不要超过 ［收稿日期】２０１１—０９—１５ ・２１ ・ ¨ 铊
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