【摘 要】小湾水电站2#导流洞出口围堰及岩埂拆除爆破,采用了目前较为先进的孔内延时、孔外微差、高精度非电毫秒雷管起爆的爆破技术,将整个爆区分为123段起爆,达到了高单耗、低单响药量的目的,从而将质点的最大爆破振动速度控制在允许范围内,有力的保证了周围建筑物的安全,并实现了导流洞整体过流一次成功。
【关键词】2#导流洞;出口围堰及岩埂;拆除爆破。
1、概 述
2#导流洞出口围堰分两阶段进行拆除施工:第一阶段:围堰I区降低拆除,拆除方量677.26m3,第二阶段:最后一次爆破拆除,拆除方量3793.92m3,合计拆除方量为4471.18m3。
2、降低拆除爆破
2#洞出口围堰降低拆除的最低高程定在EL1000m。采用手风钻分层剥离,目的是不破坏第二阶段已经钻好的炮孔。设计参数如下:
钻孔直径:不大于50mm;
钻孔布置形式:矩形布孔;
炸药单耗:钢筋混凝土部位大于1.0kg/m3,素混凝土部位大于0.8kg/m3;
孔网参数:a×b=0.8m×0.8m;
装药结构:爆破孔均采用φ32mm药卷,连续装药结构;
堵塞长度:堵塞长度取10~20倍孔径。取0.8m;
装药量计算:Q=q×a×w底×h, 式中:
q----单位炸药消耗量,kg/m3;
a----孔距,m;
h----台阶高度,m;
w底----底盘抵抗线,m;
预裂孔间距(堰体两端需要预裂):预裂孔间距为0.8m;
预裂孔线装药密度:预裂孔线装药密度为250~350g/m,孔口堵塞长度为1.0m。采用导爆索将φ32mm药卷绑扎成串状的装药结构。
在施工过程中, 对以上爆破方案及参数采取边爆破边调整的方式进行,采用普通塑料导爆管非电微差起爆网络。
3、围堰主体爆破拆除
设计要求:1、爆破块度控制在30cm以内,其中大于30cm 的块度不大于10%。2、爆破形成的石渣(砼渣)的全部以及堰前基岩爆破残留堆渣中在河床堆渣高程以上部分应由水流冲走。3、爆破应形成最低缺口(低于平均高度)。4、爆破不能对出口引渠、砼护坡产生破坏作用。
3.1 堰体爆破拆除参数
水平孔爆破参数:
①、钻孔直径:主爆孔和预裂孔使用液压潜孔钻造孔,钻头直径选用110mm和90mm。其中预裂孔钻头直径为90mm,混凝土部位钻头直径也选用90mm,基岩部位钻头直径选用110mm。
②、钻孔布置形式:均采用正方形布孔,局部位置为矩形布孔,目的是使爆破石渣能以45°角斜向上抛掷,达到爆渣向围堰上游侧堆积,从而在下游侧形成最低缺口的目的。
③、孔网参数:为确保底部的爆破效果,炮孔底部装70mm的乳化炸药,炮孔的延米装药量按Q=4.2kg/m计算,当炸药单耗为2.5kg/m3,炮孔负担的面积S为:
S=Q/q=4.2/2.5=1.68m2,对应的孔间距取a=1.25m,排距为b=1.25m。
当炸药单耗为2.0 kg/m3时,炮孔负担的面积为:
S=Q/q=4.2/2.0=2.1m2对应的孔间距取a=1.5m,排距为b=1.5m。
堰体底部需要高单耗,爆破参数a *b=1.25*1.25 m,共布置6排(含底部预裂孔);中上部孔网参数按a *b=1.5*1.5 m布置,到EL1010.2高程,共布置11~12排,考虑到避开混凝土分缝的影响,上部混凝土部位实际上布置为a *b=1.20*2.0 m。此外在局部需要增加单耗的部位,开口部位和加强抛掷部位视具体情况炮孔适当加密布置。开口区的左侧为减少向主抛掷方向的能量按1.5kg/m3的单耗值装药。
炮孔按5°的倾斜角度进行布置,以保证后期装药的方便,排间距允许误差不能超过0.1m,孔间误差不允许超过0.2m,否则可能影响底部的爆破效果。
⑤、到临空面的距离:
选择合理的孔底到临空面的距离的目的是为了更好的克服堰外水压和压渣对炮孔底部的约束,减小爆破后的大块率。由于孔底前沿已经预裂,综合各种考虑因素,基础岩石部位孔底距离临空面的距离按1.0m设计,混凝土部位孔底距临空面的距离按1.0m设计,在实际钻孔过程中,由于帏幕灌浆区位于拆除区的中部,当钻孔穿透防渗墙后孔内有可能渗水,同时视渗水量的大小决定孔底到临空面的距离。如果透水严重,应立刻停止掘进,并采取木塞或海带封堵措施,届时应重新补钻,当补钻仍不能到位时,该部位的岩体应由其相邻的炮孔进行破碎,其结果可能导致块度增大和影响抛掷效果,但不至于留埂。