澤城西安水電站溢洪道石方開挖施工成本控制

葛鴻飛

(山西省水利建筑工程局，山西太原 030006)

澤城西安水電站溢洪道石方開挖工程量約為149萬m3，同時結合大壩堆石料開采進行施工，溢洪道邊坡質量要求高，施工工期短、石料開采強度較大，為加快施工進度，施工中投入大量人力、施工材料與施工機械，因此必須作好石方開挖成本控制。現具體介紹深孔預裂爆破施工中，影響成本的主要因素及控制方法。

1 工程簡介

1．1 工程概況

山西省澤城西安水電站(二期)工程主要建筑物由擋水壩、溢洪道、導流泄洪洞、發電引水洞及水電站等建筑物組成。

溢洪道位于壩址右岸，壩軸線上游約200．0 m，長307．0 m，由引渠段、閘室控制段、泄槽段、挑流消能段組成，開挖工程量約為149萬m3。溢洪道設計進口高程843 m，長307 m，寬60．0 m～71．5 m，出口高程814．81 m。進口段前部為NW向沖溝，地形坡度約60°，出口段岸坡較陡。

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 m～70．0 m。底板巖體主要為含鐵質長石石英砂巖、長石石英砂巖、石英巖狀砂巖和條帶狀石英砂巖，強風化厚度0．8 m～3．0 m，巖體中主要發育兩組節理裂隙，常形成裂隙密集帶，局部巖體破碎，存在邊坡穩定及底板沖刷問題，巖石抗壓強度為70 MPa～100 MPa。

2 影響施工成本的主要因素及控制方法

影響深孔預裂爆破施工成本的主要因素有:工程地質、爆破區域巖性、爆破設計、施工工藝、鉆孔質量、火工品選用及用量、施工機械配制與使用保養等。

2．1 工程地質與巖性

爆破施工前應對爆區地質結構與巖性進行勘察，檢測巖石成分及強度，并分析勘察資料，現場察看巖石走向，分層厚度，根據上述情況確定布孔方向，單位耗藥量，爆破網絡等相關參數，從而控制施工成本。

2．2 合理的爆破設計及施工方法

爆破設計是爆破任務的技術指導，合理的爆破設計才能保證爆破任務的成功。如果爆破設計不合理，或出現技術性錯誤那么帶來的一系列問題會直接影響爆破成本與爆破安全。所以在做爆破設計時就要根據施工任務合理劃分爆破區域，同時單位耗藥量、布孔及起爆網絡設計的科學性都是爆破設計的關鍵。

澤城西安水電站溢洪道山高坡陡，開挖設計每20 m設一條馬道，屬高邊坡爆破作業。針對本工程設計圖紙及現場地形確定采用深孔預裂梯段爆破，這樣既可以保證開挖質量與施工進度，又可以控制成本。

2．3 鉆孔質量

工程開挖過程中鉆孔主要有兩種:主炮孔和預裂孔。主炮孔采用金科CM358和宏大HD452鉆孔，成孔孔徑為:120 mm。預裂孔采用QJB100B潛孔鉆鉆孔，成孔孔徑為:100 mm。

主炮孔:在鉆孔過程中影響爆破成本的主要因素有:孔距、排距、孔深、超鉆深度及鉆孔角度等因素。如果孔、排距沒有按照爆破設計的要求布孔，孔、排距過大會出現爆后大塊率過多，需二次解小而增加二次解小費用。孔、排距過小則減小了延米爆破量，而增大了巖石單方炸藥用量，從而加大成本投入。鉆孔深度及超鉆深度也是影響爆破成本的主要因素，如果孔深沒有達到設計高程則會在底部留下巖坎或爆破后底部不平整，影響下次爆破時鉆孔作業。如果超過設計高程則超過部分成為無效孔深，可能破壞建基面，形成不必要的資源浪費。鉆孔角度也應嚴格按照爆破設計中的角度控制，如果控制不好則底部藥量集中的部位巖石破壞嚴重，而其他部位留下了巖坎。

預裂孔:在鉆孔過程中影響爆破成本的主要因素有:孔距、鉆孔角度。孔距過大則形不成預裂縫，孔距過小則增加了鉆孔費用。角度過大會在開挖面上形成欠挖，則增加二次處理費用，角度過小會在坡面上形成超挖，增加后期工程施工費用。

鉆孔誤差隨著鉆孔深度增高而增大，表面孔位雖然位置沒有變化，但孔底將發生較大變化，鉆孔誤差直接改變炮孔底部的孔網參數，影響爆破效果，易產生大塊和殘留根坎，因此控制鉆孔誤差，提高鉆孔質量是深孔爆破關鍵技術之一，同時也是控制成本的關鍵因素之一。

2．4 火工品

炸藥在炮孔中爆破時，其釋放能量大小，對巖石破碎效果不同，高威力、密度大的炸藥對巖石的破碎效果相對較好，施工爆破過程中火工材料的選用是直接影響爆破成本的重要因素。同時在裝藥過程中炸藥的用量要嚴格按照爆破設計裝藥計算表裝藥，如果少裝會影響爆破效果，多裝形成不必要的浪費，甚至可能會發生安全事故。電雷管、導爆管、導爆索等材料在使用過程中根據工程特點、設計要求等合理選用，有效降低工程成本。

2．5 機械配制與使用

工程施工過程中投入的主要設備有:金科 CM358、宏大HD452液壓鉆機5臺、QJB100B潛孔鉆機10臺、冰輪20 m3空壓機5臺。施工機械根據施工強度及設計要求合理配置，既保證進度、質量，又不造成機械閑置，同時施工機械的合理保養會降低機械維修費用，從而間接降低了石方開挖成本。機械操作人員對機械的性能及工作原理的理解，會減少機械故障發生率，提高機械使用率，降低維修費用。故應注重機械操作人員的定期培訓，提高操作人員的知識技能，從而間接降低施工成本。

3 結語

澤城西安水電站溢洪道施工中，爆破預裂面比較平整，無大的爆堆和爆坑現象，巖石級配良好，殘孔率在80%以上，根據澤城西安水電站溢洪道石方開挖的施工經驗，依據上述條件進行人員配備、機械設備及科學的施工方法，合理的爆破設計，取得了良好的經濟效果，能夠有效降低石方開挖作業的施工成本。