水电站基础开挖爆破施工

刘建伟

中国水利水电第十工程局有限公司  四川省  成都市610000

摘要：随着社会经济的不断发展，高层建筑、大型建筑不断涌现，在这些大型工程建设中，基础工程的开挖及质量直接影响着工程的进度、质量及寿命，而爆破工程又是基础工程建设的核心，它直接关系到该基础工程的成功与否。本文以某水电站厂房基础开挖的成功实施表明，科学合理的爆破技术能达到节能、高效的目的，确保工程质量。

关键词：水电站；开挖爆破技术

1.爆破技术的发展

1.1爆破技术的原理

进行石方开挖时，在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝.以缓冲、反射开挖爆破的振动波，控制其对保留岩体的破坏影响，使之获得较平整的开挖轮廓。

此种爆破技术为预裂爆破。预裂爆破不仅在垂直、倾斜开挖壁面上得到广泛应用；在规则的曲面、扭曲面以及水平建基面等也可采用预裂爆破。

1.2目前国内爆破技术的基本要求

（1）预裂缝要贯通且在地表有一定开裂宽度。对于中等坚硬岩石，缝宽不宜小于1.0cm；坚硬岩石缝宽应达到0.5cm左右。但在松软岩石上缝宽达到1.0cm以上时，减振作用并未显著提高，应多做些现场试验，以利总结经验。

（2）钻孔爆破施工前必须进行专项爆破试验和爆破工艺试验，选定最优的爆破参数，并经监理工程师批准后才能开挖施工。试验场地由承包人、设计、监理工程师、业主共同确定。承包人应根据批准的爆破参数进行边坡开挖，施工中应根据岩性、风化程度及地质构造分布情况及时调整爆破参数。

（3）预裂面开挖后的不平整度不宜大于15cm。预裂面不平整度通常是指预裂孔所形成之预裂面的凹凸程度.它是衡量钻孔和爆破参数合理性的重要指标，可依此验证、调整设计数据。

（4）预裂面上的炮孔痕迹保留率应不低于80%。残孔孔壁上及附近岩石不出现严重的爆破裂隙。

1.3目前国内爆破主要技术措施要求

（1）炮孔直径一般为50一200mm.对深孔宜采用较大的孔径。

（2）炮孔间距宜为孔径的8一12倍，坚硬岩石取小值。

（3）不祸合系数建议取2～4，坚硬岩石取小值。

（4）线装药密度一般取250一400g/m。

（5）药包结构型式，目前较多的是将药卷分散绑扎在竹片上并用导爆索连接。分散药卷的相邻间距不宜大于50cm和不大于药卷的殉爆距离。考虑到孔底岩石的夹制作用较大，底部药包应加强，约为正常线装药密度的2一5倍。

（6）装药时距孔口1m左右的深度内不能装药，可用砂土或炮渣堵孔。填塞段长度应合适，如果堵塞过短，容易形成爆破漏斗或因爆破漏气影响爆破效果，堵塞过长则可能导致不能出现裂缝。

2.水电站基础开挖爆破施工

2.1工程概况

南俄4水电站为重力式引水枢纽工程，大坝枢纽工程主要承担着挡水引水与泄洪的重要任务，南俄4水电站厂房EL.752.0m以下土石方开挖主要包括EL.752.0m-EL.734.0m边坡开挖及支护、厂房基坑、尾水渠和进场公路等。开挖范围为P.S L 0-030.520-P.SL0+50.770,上部自EL.752.0m马道开挖，至厂房基坑建基面EL.720.5m。厂房基坑开挖进度计划工期为3.5个月，土石方开挖强度为2.4万m3/月。根据厂房后边坡开挖后地质情况揭露，其后缘边坡中上部为全强风化岩体及覆盖层，岩体结构以散体结构~碎裂结构为主，强度低，边坡稳定条件差。厂房基础置于弱风化岩体之上，主要为石炭系下统（C1）：岩性主要由砂岩、粉砂岩、页岩、泥质（或砂质）板岩等组成，部分沉积岩层存在浅变质现象。

2.2水电站基础开挖爆破施工

厂房部位岩石结构复杂，为了寻找合理的爆破参数，在施工过程中，我们以不同的孔径、孔深对不同的岩性进行了多次预裂爆破试验，对试验的结果进行分析、总结，并不断的调整，最终确定了水电站基础开挖爆破施工方案。开挖石方边坡主要分五层开挖，第一层为EL.752.0m-EL.734.0m，在EL.734.0m高程留有8m-2m宽的马道，1:0.5的开挖边坡分层垂直高度18m，该处开挖时应根据实际地形，边坡开挖采取预裂爆破。第二、三、四层从EL.734.0m-EL.721.75m，边坡开挖采取预裂爆破。建基面预留1.25m保护层，采用松动爆破进行保护层开挖，以减少爆破对建基面的扰动，保证建基面开挖质量。预裂爆破钻孔采用KT5潜孔钻造孔。

2.2.2爆破试验效果

爆破后经现场检查及岩石粒径分析发现，爆破参数满足开挖要求，边坡平整，超欠挖在规范允许范围之内，预裂孔残孔率在80%以上，预裂爆破效果明显。

2.3试验总结

2.3.1试验效果总结

本次爆破试验采取的参数，基本满足开挖要求，试验区爆后边坡平整，超欠挖在允许范围之内，预裂孔残孔率在80%以上，预裂爆破效果明显，满足设计和规范相关要求，取得了本工程地质条件下基本爆破参数。

3.质量控制与施工安全

质量控制方面：成立质量管理组织机构，以项目经理为第一责任人，项目技术负责人为执行人，培训教育职工；施工前进行施工技术质量交底工作；施工前检查和保养好施工机械设备，保证设备状态良好；选一批素质高、责任心强，经验丰富的职工参与本工程建设；实行三检制，即由施工班组组长进行初检，现场技术人员进行二检，专职质检员进行三检，检验合格后方可提交监理工程师检查；技术员及管理人员进行跟班作业；开挖全过程，施工测量人员跟班作业，以避免发生超挖及欠挖；石方明挖在实地放出控制开挖轮廓的坡顶点，转角点或坡角点，并用醒目的标记标定边线，开挖放样高程控制点不低于五等水准测量的精度，开挖部位接近开挖边线时，及时测放基础轮廓点及散点高程，并将超欠挖部位及尺寸标于实地，必要时，在实地画出开挖轮廓线，以备验收安全是为了更好的生产，特别是开挖爆破更应严格安全措施，其主要措施如下：爆破工程施工严格按GB 6722-86 爆破安全规程组织施工；加强对开挖后的岩体变形观测，发现有危及岩体稳定的过大变形要及时报告建设、设计、监理单位，并及时采取相应的应急措施；规定爆破时间，严格执行并广泛宣传。划定安全警戒线，每次爆破警戒线上设专人警戒。警戒范围一般为离爆破区200 m 以内，范围内的车辆、行人、居民撤离；特殊工种人员持证上岗；严格控制飞石距离和飞石方向，确保周围人员、民房和辅助设备安全；机械开挖基坑时，机械应停放在坚实平稳牢固的基础上，且不得在基坑内同时进行其他工作。机械旋转范围内不得站人。

4.质量评定

（1）工序质量评定。根据水利水电施工质量评定规范及水利工程建设项目监理规范要求，我部对基坑开挖施工工序质量进行自评，质量等级为合格。

（2）质量保证资料。隐蔽工程验收单：被覆盖的工序都要有隐蔽验收记录，本工序共一份隐蔽工程验收单。工程质量评定单：工序质量评定资料齐全。施工组织设计、技术交底：有施工组织设计、技术交底、施工记录。测量复核记录：水准测量检查记录,测量放样复核记录，测量放样草图齐全、清晰。水利水电工程联合检查工程项目施工质量联合检验合格证一份。岩石地基开挖工程施工质量自检合格证一份。

5.结语

水电站基础开挖工程破参数较难控制、预裂面多等特点，给开挖施工带来了很大的困难；每茬炮都需严格控制，认真做好爆破设计及安全防护。在施工中，我们重视过程控制，精心组织，科学管理，优化方案，谨慎筛选爆破参数，使得工程进展顺利，保质保量的按期完成了厂房基础的开挖。

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