深孔預裂爆破技術在澤城水電站溢洪道邊坡開挖中的應用

張俊峰

（山西省水利建筑工程局 山西太原 030006）

1 溢洪道簡介

1.1 工程概況

山西省澤城西安水電站工程位于晉中市左權縣境內的清漳河干流上，電站樞紐工程距左權縣縣城約35 km。溢洪道布置于大壩右岸，距壩軸線約200 m，軸線方向為78.71°，由引渠段、閘室控制段、泄槽段、挑流消能段組成。根據設計圖紙溢洪道進口最大開挖深度102 m。開挖長為307 m，寬60.0～71.5 m，馬道高度約為20 m一層，即預裂孔深度為20 m以上，總計石方開挖量約149萬m3。具有高邊坡開挖、深孔預裂爆破、控制爆破等特點。

1.2 工程地質

溢洪道底板以上出露地層為常州溝組第三至第五巖組長石石英砂巖、石英巖狀砂巖和含鐵質長石石英砂巖，厚20.0～70.0 m。溢洪道進口平距140.0～300.0 m段為第五巖組（Chc-5）白色或紫、肉紅色長石石英砂石，硅質膠結；中部夾薄層細粒粉砂巖，巖性較軟，厚30.0 m。其上為第六、七巖組含鐵質長石石英砂巖和長石石英砂巖，厚45.0～70.0 m。出口段（300.0～475.0 m）為第四、第三巖組石英巖狀砂巖和條帶狀石英砂巖，二者硅質膠結，塊狀構造，巖性堅硬。巖石極限抗壓強度σ壓=80～120 MPa，堅固系數等級 f約為 8～12 級。

為了最大限度地減少開挖時對邊坡的破壞，施工后形成的邊坡巖體穩定、平整、美觀，邊坡采用深孔預裂爆破施工方法。

2 預裂爆破成縫機理

預裂爆破是指在開挖斷面區未爆破時，或在開挖斷面區其他炮孔起爆以前，沿設計輪廓線鉆周邊孔并先于主炮孔起爆。采用不耦合裝藥結構，周邊炮眼起爆后，形成有一定寬度的貫穿裂縫（稱為預裂面），將開挖主爆區與保留區巖體分開，使后來進行的主爆區爆破時產生的應力波，在預裂面發生反射或折射，從而使邊坡巖體在主爆區爆破時受到的震動或破壞大為減輕；……