導流槽基坑爆破開挖技術

劉 偉

(中鐵十七局集團第六工程有限公司, 福建福州 350014)

導流槽基坑爆破開挖技術

劉 偉

(中鐵十七局集團第六工程有限公司, 福建福州 350014)

根據基坑巖層特性及工程要求,確定采用預裂爆破、掏槽爆破與臺階爆破相結合的爆破技術,預裂爆破隔離出保護區,掏槽爆破增設自由面,臺階爆破增加爆破方量,并發揮掏槽爆破的靈活性,增加循環作業次數。所涉思路和技術可為同類工程提供參考。

基坑開挖;預裂爆破;掏槽爆破;臺階爆破

1 工程概況

某工程 102#建筑物(導流槽)所處區域地形較平坦,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。細砂層及含砂珊瑚碎屑有孔隙潛水,含水量大,風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#基坑南側與 101#基礎相連,102#基坑及 101#基礎四周為止水帷幕,帷幕距 102#基坑巖石爆破區 20 m左右。基坑平面如圖1 所示。

圖1 基坑平面

爆破作業要避免爆破沖擊力對止水帷幕樁、人工挖孔樁及護坡的影響。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 102#建筑物(導流槽)區域地形、地質特點,采取如下爆破方案。

(1)對于導流槽花崗巖層,首先靠近邊坡進行一次預裂爆破,使得爆破區和保留區隔離。

(2)在主爆區,采用淺孔爆破,在基坑東西兩端分步開挖先鋒槽,為主爆孔創造自由面形成臺階,如圖3所示。

圖3 先鋒槽爆破示意

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

圖4 預裂爆破及分層爆破示意(單位:m)

(4)通過微差、擠壓爆破技術,嚴格控制一次爆破總藥量和單段最大起爆藥量,以控制爆破震動強度和爆破飛石等危害,采取嚴密的防護措施,確保爆破開挖不對止水帷幕墻體產生破壞。

3 預裂爆破

為減少對周邊巖石的破壞和保持邊坡的平整、美觀、穩定,根據巖性完整性情況,在離開設計邊線10 cm左右的位置,平行于設計邊坡線鉆預裂孔,預裂孔布置如圖1所示,預裂爆破參數如表1所示。

表1 預裂爆破參數

將符合設計要求的藥卷捆綁在沿孔長敷設的導爆索上,再將其捆綁在沿孔長敷設的竹片上,并于孔口將導爆索進行相接;采用孔內、孔外相結合的微差起爆方法,孔內采用 MS10、孔外 MS2段導爆管雷管,單孔起爆,間隔時間為 25 ms。

4 掏槽爆破

由于該導流槽在爆破開挖前只有一個臨空面,巖石夾制作用較大,會嚴重影響爆破效果。為此,先對爆破區進行掏槽爆破,開挖先鋒槽,創造新的自由面,為隨后淺孔爆破作業創造臺階。

掏槽區寬度為 1～3 m,根據該工程的地質狀況,可從兩端面同時進行掏槽作業。在各掏槽作業區,利用潛孔鉆開設 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后,即橫向展開淺孔臺階爆破作業,直至第一輪橫向作業完畢。為加快作業速度,可在作業平面兩側、多個分層爆破區域同時進行掏槽爆破,即第一層掏槽爆破后在兩側形成了新的自由面,由兩側向中間進行爆破開挖;在第一層爆破區開挖的同時進行第二層爆破區的掏槽爆破,第二層掏槽爆破后,也由兩側向中間進行爆破開挖;以此類推,4個分層爆破區共進行 8次掏槽爆破,最高可達 6輪循環作業。掏槽爆破參數見表2。

表2 掏槽爆破參數

5 主爆孔爆破

為了減少爆破震動,降低大塊率,采用淺孔微差、擠壓爆破技術,分臺階進行爆破作業,炮孔布置如圖6所示,爆破參數見表3。

圖6 多個小臺階爆破炮孔布置示意

表3 主爆孔爆破參數

6 結 語

在城市爆破或重點工程建設中,預防爆破危害和保證非開挖區巖層穩定性要求高,預裂爆破、掏槽爆破、臺階淺孔爆破依然是關鍵技術。本次基坑爆破開挖不僅技術設計參數合理,還注重施工質量,確保技術方案實現,爆破效果良好,作業效率高。

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。