光面爆破技术在某地下厂房岩锚梁开挖的应用

光面爆破技术在XX地下厂房岩锚梁开挖中的应用第一章概述第二章地下厂房水文及工程地质条件第三章地下厂房布局及岩锚梁设计参数第四章光面爆破理论及爆破机理第五章岩锚梁的开挖爆破方案设计第六章岩锚梁爆破施工工艺第七章主要结论及建议第一章概述工程概况

XX水电站位于XX省东北部，XX江干流中游。电站正常蓄水位440m（高程），相应库容12.05亿m3，装机容量为1000MW（4×250MW），电站发电死水位为431m（高程）。碾压混凝土重力坝最大坝高117m，坝顶高程452m，坝顶全长310.0m。主厂房外形轮廓尺寸为184.9×27×62.08m（长×宽×高）。水文地质坝址河段多年平均流量为884m3/s，实测最大洪峰流量为17000m3/s（1954年），历史调查最大洪峰流量为21400m3/s（1830年），实测最小流量为117m3/s（1966年）。多年平均气温为17.4℃，实测极端最高气温39.9℃（1958.4.23），实测极端最低气温为-5.2℃（1977.1.30）。地质条件

XX水电站坝址位于XX粮站至穿洞间的两扇岩附近。两岸山体雄厚，为50～70陡坡，基本呈对称“V”型，枯水期河面高程364m左右，水面宽70～120m，水深20～30m，汛期涨幅可达25m左右。从上游至下游，涉及的地层主要为二叠系下统至三叠系下统之灰岩和泥页岩，第四系堆积物分布零星。主要地质构造有塘头向斜、F4断层。塘头向斜轴在F4断层下游120m横穿乌江两岸，坝址主要位于塘头向斜NW翼，该翼在F4上游地层发生倒转，岩层产状N40E，NW∠70；F4断层为一区域性断层，产状N43E，NW∠60。裂隙发育多组。主要物理地质现象主要有卸荷、崩塌、岩石（体）风化及夹层夹泥。卸荷多见于岸坡，主要沿NW向裂隙扩展，平行河流。崩塌仅零星分布于陡崖脚。厂址区两岸岩溶泉点发育，乌江属地下水补给河水类型。地下水横向径流带发育，两岸300m范围内属地下水低平带。第二章地下厂房水文及工程地质条件

水文条件主厂房岩溶泉点发育，XX江属地下水补给河水类型。地下水横向径流带发育，在两岸300m范围内属地下水低平带。工程地质条件地下厂房引水发电系统建筑物位于P2c～T1yn1地层展布的右岸坡和宽谷台面地带。主厂房洞轴线方向N5W，与主要结构面交角45，有利厂房洞室的稳定。第三章地下厂房布局及岩锚梁设计参数

厂房布局厂房布置在右岸山体内，为地下厂房，埋深80~150m，距岸最短距离为140m，主厂房轴线方向N5°W，外形轮廓尺寸为189.8×27×74.76m（长×宽×高），主变洞平行于主厂房布置，外形尺寸为188×17×23.03m（长×宽×高）。电站取水口布置在坝上游69m处，底板高程为400m，采用3条内径12.6m和1条8.8m的引水隧洞引水至厂房。尾水隧洞轴向N85°E~N55°E，内径10.6m，洞间中心距30m，四条尾水洞总长976m，埋深20～160m。岩锚梁设计参数宽：高：坡比：

第四章光面爆破理论及爆破机理

光面爆破机理关于光面爆破的机理，有不同的理论。众多的认识是应力波和爆生气体共同作用。即炸药爆炸瞬间形成的冲击波的动压作用，在炮孔壁形成初始裂纹，以及高温﹑高压的爆生气体的准静压和气楔作用，使炮孔沿其连心线形成贯通裂隙。光面爆破理论光面爆破是20世纪50年代末期首先在瑞典兴起，在加拿大首先使用的一种新的爆破技术。光面爆破是使爆破裂隙沿设计的开挖面形成的一种控制爆破法。光面爆破就是将周边眼范围内的岩石爆下来，形成规整的轮廓面，并尽可能多地保留半边眼痕迹和减少对围岩的扰动。“爆下来”主要与装药集中度q和最小抵抗线W有关；“成形规整”主要与周边眼间距E、炮眼密集系数m（m=E/W）、最小抵抗线W有关；“保留半边眼痕迹和减少围岩扰动”主要与部偶合系数B有关。因此，制约光面爆破的主要参数有：炸药品种、装药结构、炮眼直径、装药量、不偶合系数、周边孔间距、周边孔最小抵抗线、炮孔深度、岩石抗拉强度、同时起爆的时间误差、炮孔堵塞等。这些因素即相互制约，又相辅相成。因此，在光面爆破设计和施工中，应利用一切有利与提高光爆质量的因素，将上述参数合理搭配、优化组合，以达到最佳的光爆效果。

炸药品种的选择：宜使用低密度、低爆速、低猛度但又有足够敏感度的炸药装药结构：宜使用不偶合装药炮眼直径：35—50mm

装药量：Q=qaWl

不偶合系数：1.1～3.0周边孔间距：E=（8～15）db

周边孔最小抵抗线：E=（0.8～1.0）W

炮孔深度：一般取眼深为1.5～2.0m，当采用较先进的凿岩台车时，每循环的炮眼深度可取到3～5m。

导向孔布置：拱脚﹑墙角等相对难爆的部位。“导向”“抑制”作用起爆方式：最好是采用导爆索起爆，其次是采用毫秒雷管微差起爆。炮孔堵塞：黏土∶沙土=2∶1,含水量约25%（即比较干硬，如“砖胚泥状”）光面爆破的质量标准：一般说来，光面爆破应达到以下标准：（1）开挖轮廓尺寸基本符合设计要求，欠挖部大于5㎝；超挖部大于15㎝；壁面不平整小于15㎝；露天光面爆破的壁面不平整度应小于±20㎝。（2）爆破后壁面上保留的半眼孔痕率为：坚硬且完整性毫的岩石≥80%；中等强度的岩石≥65%；软岩或节理发达的岩石＞50%。（3）爆破作用对保留部分岩体破坏轻微，保留下的炮眼壁面上无粉碎的明显的爆破缝隙；松软破碎的岩体，爆破后尽量无大的危岩浮石；坚硬而完整的岩体，无危岩或很少危岩。（4）两排周边眼衔接处的“台阶”，对于地下井巷或隧道工程，应控制在10～15㎝以内；对于露天大直径深孔爆破，应控制在30～50㎝以内。爆破网络：常用的有电爆网路和传爆索网路第五章岩锚梁的开挖爆破方案设计

爆破设计原则按“短进尺、弱爆破、少扰动”的原则进行爆破设计要求满足水工结构设计要求，并且技术可行，安全可靠，经济合理。主要钻爆参数选择①方案一：台车水平光爆，孔径50mm，光爆孔孔距50，两光爆孔之间设减震、导向孔，不耦合系数2.0；②方案二：潜孔钻光爆孔孔径选用φ64mm，不耦合系数取2.56，孔距50cm；岩锚梁台手风钻光爆孔孔径选用φ42mm，不耦合系数取2.5，孔距25～30cm。

爆破器材选用2#岩石乳化炸药、4#岩石抗水炸药和乳化炸药，起爆均采用非电毫秒雷管岩锚梁开挖爆破排炮循环方案一中取5m的循环进尺；方案二取9m中的循环进尺。爆破参数的确定方案一（水平开挖）方案二（垂直开挖）爆破安全在完成岩石爆破破碎的同时，爆破作业必然会伴生爆破飞石、地震波、空气冲击波、噪音、粉尘和有毒气体等负面效应即爆破公害。因此，在爆破作业中，需研究爆破公害的产生原因、公害强度的分布与衰减规律，通过科学的爆破设计，采用有效的施工工艺措施，以确保保护对象的安全。第六缓章纪岩锚叔梁爆晒破施掏工工协艺岩锚酱梁(片见图岭)是定岩壁慰吊车戴梁的烧简称谅，利退用一融定深顷度的张注浆储长锚超杆将脑钢筋寇混凝柱土梁挺体牢作牢地灯锚固想在岩碑石上殃，它秀承受虑的荷湾载通厚过长驾锚杆漏和岩衣石壁盾面摩夏擦力变传到话岩体雅上。们它与锐普通颠的现佣浇梁讽相比抄，不胶设立业柱，俯充分锅利用筹围岩郑的承范载能寇力。岛岩锚忠梁是谨从挪昆威引煮进的坦高新犬技术哲成果必，它堡是一夸项集施光面护(预够裂)委爆破削、锚谜固技嫌术，炒混凝篮土技宪术，翠应力贴、应闯变和甘位移额量测李技术暂于一谦体的挪综合崭性施玻工技厌术，娘技术祥要求街高，监施工医难度倍大。施工仅要点岩锚惨梁施散工技娘术是合水电诸施工钓的尖矛端技架术之库一。靠岩台声开挖泥、长威锚杆熊施工毁、梁伶体混化凝土喜施工补是岩身锚梁块施工笑的三郑大技苗术难姿题。糖岩台喉开挖映是岩阳锚梁紫施工怨最关冒键的不技术陈，分缸四步弦进行钻(见咸下图药)。质量历控制1．柄岩台可开挖趟光面子爆破蛾和预满裂爆科破的校炮痕颠率，盐整体出性好努的岩宵体9置5％港以上栏，其跨他岩甩体不浇低于纲90摊％。劫岩台默上边明墙和夕岩台汉台面话超挖鱼不得趁大于神5cm影，不得叙欠挖拍，岩惨台下筒边墙餐不得援超挖挎，欠肌挖不怖得大帐于1镇0cm黎。爆破大后原锣有裂槽隙不激得有估明显拆扩展年，不渴增加败新的苏裂隙虫。2．裳锚杆库施工遍允许弓误差术：孔并位±片5cm互，深度浩±5cm妖，锚杆董偏角畏≯3乡丰º，世抗拨轮力达时到设仙计强糠度的超95市％以响上，闻注浆屠密实洪度达途到设膜计注略浆长茎度的虚95联％以剃上。岩锚晓梁施纵工是伐地下倦厂房在土建巨工程雪核心县部位帮最重逐要、腿最关粱键的布技术避。岩岸锚梁泉施工碌效益应体现喘在社踏会效进益方朵面。脑谁掌捐握了碍该项五新技项术就令意味陷着谁狸有资往格参度与该晴工程这项目迹的竞剩争。第七学章劳主要云结论坟及建肿议实施涛光面随爆破垒需要表掌握义得技剩术要湿点碎：（1呼）炸付药爆吐力折链算公开式：e=汁32钱0/瞎B式中e—炸药榴换算拆系数殃；B—施工标中实描际使能用炸已药得昌爆力授（mL牺）；32这0—触2号岩茧石硝决铵炸适药得诞爆力吩（mL卫）。（2快）钻孔队务必和准确细，开剧孔位旋置偏燥差不独应大万于3cm暖（有说巡寿5cm误）。周边逃孔偏理角尺良寸按芳下式迟计算材：S=融10论+3牵×L式中S—周边亭孔钻渴孔孔辅底向笛外偏糖移尺驱寸；B—周边未孔孔栗深。但孔渡底最国大向暴外偏形移尺甚寸也恒不宜名大于顺20cm欺。手持哥式气欢腿风诵钻打验孔时跌，偏申移尺雕寸不益宜大透于1业5cm钞，且在滋满足无作业缠条件赖的前币提下哀越小蚁越好魔。（3博）二查周边武孔与供周边歌孔的梁向外财偏移俘尺寸禁应一坝致，新即两匙孔互释相平炊行。（4颂）孔扫深误妙差不应宜大圾于1替0cm拨。（5颤）二周伙边孔弱的孔涛深应须比周肤边孔肝深1芝0cm左右津，以锻减少寺周边竟孔的波孔底尚卡制品作用耕。（6构）严披格控虽制装斜药量笑，并注保证鞠合理杜的装策药结颜构。（7壮）务梅必做转好掏渔槽孔侮、扩轧大孔太的爆干破，惰确保杜为周已边孔滴提供（8依）务效必设角法降奴低周炉边孔遥的盲搞炮。（9惧）二罢周边脾孔的语炮孔搅参数砌设计歉，应铺控制躁其对羊围岩新的破赖坏范令围小株于周扇边孔贷的破氏坏范匪围。（1交0）扰起拱拉处、餐墙脚初处、庙掘进株断面狭较小世时（祥如1哄0m2以下草）的撑爆破府，周务边孔趴装药旷量宜盯增加勿10禽%。似或加铲设导阻向孔予。（1债1）鹅使用炒导爆珍索起纷爆时缩慧，应弓将起柜爆管寇设于穗孔口闭端正射向起辉爆，哈且雷同管应吓直接生捆于记导爆隐索上丙。导衰爆索载与雷辅管、露炸药烧均务青必捆击紧。（1扰2）冰对于鉴特别气松软狱的破仙碎岩科体，油宜采答用隔赏孔装球药或释周边迁孔不熊装药瓣，也由可试挤验用亦1～委3根背导爆全索束口爆破乡丰。（1驰3）休应不景断分摊析、烫总结添经验蕉，对布钻爆范方案胃随时骂进行河补充校、完剃善。光面纱爆破潜对钻蒸孔的迎要求惹——昏“准阁、直占、齐庄、平掘”光面叔爆破续要获者得“斥一光雁二稳薯”的桂效果滨。除懂掌握恰、处粮理好保各有挡关参届数外腹，钻剥好孔落也是猎一个田很关村键的演因素熄。“京准、宋直、歼齐、膝平”勿高度腹概括罗了光惯面爆偿破对戏钻孔误的要间求。“准侵”就含是钻晓孔位芒置一坏定要晚准，洗孔距丸、孔饰位要甩按周蜓边孔艰参数宝要求垒严格块布置堂，一谊般不兆得轻蹲易变阿更孔疑位。龙当受拨节理控、裂堵隙或里其他抗原因泼等影迹响必斥须移矛位时好，侧逮墙孔息可上碑下稍绳作移乱动，票不能圈左右缴移动川；拱麦部孔姐可左蚊右沿刚轮廓猎线稍充作移泊动。孙开孔亲位置素偏差番不应孩大于赏3cm竿（有说震5cm唯）。“直”浆主要浪是指贿钻孔颜要直隆，不愧能因奥钻孔雕压力抓过高尚、过漆低、顾气腿轮忽高凯忽低面、左外右摆德动等暖，使涨钻出不的孔们呈蛇扛形；身还有孕一层肿意思蚊，就杏是侧荷墙孔姐要开盐在同窜一垂婚直线粥上，男对此狗，可柴以先瓦钻好此拱脚靠控制龄孔，械插进驶炮棍晶，吊杀时光自垂球府，而袄后以纸垂线狼为准贪依次黎钻孔巴（拱肝部孔电也同凭样要亭开在变同一香幅圆恶线上伍）。“齐跪”就葡是各朵孔孔城底要摩落在矿同一秩铅垂桐面上关，以悉使装映药位唐置准千确，飞便于伏爆破捧应力群按设魔计要糊求组堂织。耽同时仿，使例爆出对的断膜面整词齐，谁便宜坝下一盯循环闪作业敞。要零做到止孔底僵齐平鉴，就竭要在艺钻杆摊上做逝好标听志，钟并在汇作业司面上棋拉控绝制线生控制堵孔深篇，而右不能视仅以弹作业迷面围即岩情沿况为察准进移行控沿制。“平辫”就营是各掘炮孔盛之间疫互相曲平行再，它笨不仅厅保留旋出的较半孔图整齐凝、美舅观，启更主幻玉要的桨是便后于组镰织应经力。娇控制复方法累仍然殃是插掩炮棍骗法，钱使钻粪杆与盯炮棍快平行汤，即赚可打便出互秘相平童行的乒炮孔龙。建议1、糟破技蔽术的意应用绿范围系十分滤广泛总，在歼国民终经济蛇建设专的各鲁个领临域中虾可以榜认为响无所交不能案。但座是爆昆破给诸人们疾的印遥象却亡往往组是危萍险的陡、破概坏性棵的，嗽为了抛扭转盘这种熟现象迈，需准要作袍很多容的宣钳传工炮作，踏让人半们了拍解爆撞破工世作是待有安仅全保青证的跃，危提