西藏DG水電站壩肩預裂爆破開挖質量控制

馬超峰 劉強

摘 要：文章結合DG水電站的現場施工實際情況，從預裂爆破的各工序入手，逐項重點介紹了各工序施工過程當中的控制程序及措施（方法、手段），解決了其重、難點問題，確保了最終的預裂爆破效果和質量，可為類似工程提供借鑒。

關鍵詞：預裂爆破 爆破設計 測量放線

1.工程概述

1.1工程概況

DG水電站位于西藏自治區山南地區桑日縣境內，工程區距桑日縣城公路里程約43km，距山南地區行署澤當鎮約78km，距拉薩市約263km。

DG水電站為二等大（2）型工程，開發任務以發電為主，水庫正常蓄水位3447.00m，相應庫容0.5528億m3，電站裝機容量為660MW，多年平均發電量32.045億kW/h，保證出力（P=5%）173.43MW。

左岸壩肩為3374m高程以上開挖及支護，右岸壩肩為3375m高程以上開挖及支護。

1.2工程地質

DG水電站上壩址位于雅魯藏布江達古村上游1.0km～1.2km河段，構造發育，主要構造形跡有斷層、節理等。共發育Ⅱ級結構面6條，Ⅲ級結構面25條，Ⅳ級結構面21條，主要以NNW、NNE向為主，多為陡傾角結構面，帶內一般由碎塊巖、碎裂巖、巖屑及少量泥膜組成。

上壩址出露地層巖性為喜山期黑云母花崗閃長巖，局部夾黑云母角閃石英閃長巖條帶狀巖脈，厚約30cm～50cm，局部3m～5m，兩者多呈裂隙接觸，局部呈熔融接觸。其中：（1）黑云母花崗閃長巖（E2R）上壩址樞紐區主要出露巖性，灰白色，中細粒花崗結構為主，塊狀構造，壩址區大面積出露。（2）黑云母角閃石英閃長巖（δ）呈條帶狀分布，局部呈團塊狀，灰綠色，灰褐色，細粒全晶質粒狀結構，塊狀構造。

2.預裂爆破作業主要工序及施工程序

預裂爆破作業循環：爆破設計及審批→鉆爆工作面清理、找平→基礎面驗收→測量放線及布孔→鉆孔參數技術交底→架鉆→鉆孔→清孔→鉆孔質量驗收→驗收合格（不合格則重新造孔）→爆破申請→爆破前技術交底→裝藥及聯網→爆破網絡檢查及驗收→起爆→爆破后安全檢查→爆破效果分析及總結→下一循環。

主要施工工藝內容如下：

（1）根據不同的炮孔類型，選擇合適的鉆爆機具。

（2）根據不同的地質條件，通過爆破試驗優選出最佳的爆破參數（如裝藥結構、線裝藥量、炮孔間排拒、爆破器材、連網結構等）。

（3）通過對邊坡開口線的測量放線、開孔、造孔過程控制以及裝藥、連網爆破的質量控制，解決開挖邊坡坡面炮孔間距不均勻、剪刀孔、平整度差、殘孔率低等技術問題。

（4）每次爆破后及時召集有關技術人員、技術工人進行總結，盡量減少人為因素對爆破開挖質量的影響。

爆破參數的選擇沒有固定和統一的標準，必須根據地質狀況及開挖條件的變化隨時進行調整。DG水電站左右岸壩肩開挖主要選擇100B潛孔鉆進行預裂孔造孔，選擇日本古河HCR1200液壓鉆進行主爆孔鉆孔；裝藥主要采用2#巖石乳化炸藥，預裂孔采用不耦合間隔裝藥結構，主爆孔為耦合連續裝藥結構，爆破網絡預裂孔采用非電導爆系統，導爆索傳爆，主爆孔采用排間微差起爆網絡，非電毫秒雷管聯網，非電起爆。

3.工序質量控制措施

3.1爆破設計及審批

鉆爆作業前，技術人員根據前期爆破試驗成果、上次爆破的總結分析及現場情況等進行爆破設計。爆破設計內容主要包括：炮孔平面布置圖、剖面圖（含局部大樣圖），爆破網絡圖、裝藥結構圖、鉆爆參數表（含單耗等）、上次爆破效果情況描述、本次爆破區的地質情況描述及爆破設計說明等。

爆破設計必須通過項目部逐層審批，先由工程技術部進行爆破設計，爆破設計完成后報項目總工審核，再報項目經理批準，最后報監理部批準，獲批后嚴格按照爆破設計進行施工。

3.2測量放線及布孔

測量放線由現場技術人員與測量人員一同嚴格按照爆破設計進行，準確地放出預裂孔的孔位和高程。孔位與方向點的誤差必須控制在所允許的范圍之內。預裂孔和方向點應逐孔進行測放，方向點應放在距預裂孔2.0m以上的鉆機前方位置，由現場技術人員對上鉆平臺進行驗收，以保證鉆機方位控制的精度。

孔位一般采用紅色油漆進行標識，同時對每個孔位進行編號，施工過程中必須對所有的孔位標識及其編號進行保護，以防破壞。放線及布孔完畢后，現場第一時間對班組技術人員進行書面交底，并簽字確認。

施工班組嚴格按照測量數據計算出各孔孔深，并將計算結果填入預裂孔放樣記錄表中。在采用100B潛孔鉆機鉆孔時，施工人員應先按照設計開口線搭設鋼管支架，然后進行鉆機就位和調整。鉆機支架采用48mm直徑鋼管搭設，設置縱橫向聯系桿和斜撐，并與平臺基礎插筋聯結牢固，確保鉆機牢固、穩定，避免在鉆進過程中出現晃動、偏移等影響鉆孔精度的現象。樣架搭設完畢后，由施工班組將記錄表上交質量部進行檢查驗收，并向質量部申請開鉆。

質檢人員對鉆孔支架進行復查、驗收，主要檢查支架的穩定性、孔位的準確性以及鉆機在各方向上的角度是否滿足設計要求，檢查合格后方可允許開孔。

預裂孔：左右岸壩肩預裂孔孔距基本按80cm控制。

緩沖孔及主爆孔：緩沖孔距預裂孔1.0m，均勻布置，孔口間距1.5m，距主爆孔2.0m，緩沖孔角度與預裂孔角度基本一致；主爆孔孔間距控制在3.0m，排距控制在2.5m，造孔角度與預裂孔角度基本一致。

3.3造孔過程控制

左右岸壩肩邊坡開挖主要采用 100B潛孔鉆進行預裂孔造孔，采用日本古河HCR1200液壓鉆進行主爆孔鉆孔。

（1）鉆孔的傾角控制。鉆孔傾角控制采用坡度尺和量角器控制。

（2）鉆孔過程的控制。鉆孔時，現場技術人員必須隨時按照計算表中的參數對各孔進行檢查，尤其要重視在2m以內的檢查（10cm、20cm、50cm、100cm），2m以后需分別在3m、5m、10m、15m和孔底高程，對鉆機傾角和方位角進行檢查和糾偏，合格則繼續鉆進，否則必須立刻停鉆并在兩側允許范圍內重新進行鉆孔。項目部質檢人員負責蹲守現場隨時進行抽查，如有問題，第一時間督促班組進行改正。預裂孔鉆孔的傾角和方位需在現場進行反復調整確定，達到合格后方可開鉆。開口時盡量降低沖擊速度，緩慢開孔，孔口附近鉆進時一般采用低壓力、低鉆速進行，并嚴禁鉆頭發生偏移。鉆進深度達到20cm后方可正常鉆進。

（3）鉆進深度控制：根據現場的地形情況、設計圖紙要求及爆破設計確定預裂孔深度及梯段高度。為避免石渣堵塞炮孔造成深度不夠，主爆區的炮孔盡量考慮一定超深，預裂孔則嚴禁超深，一旦出現超深，必須對超深部分采用石粉等進行回填，造孔完成后由現場技術人員采用測量工具進行孔深量測，不夠時必須及時處理確保合格。

3.4終孔檢查驗收

造孔完成后，現場技術人員督促班組及時進行清孔，并對孔深、傾角及方位角等主要參數進行檢查和驗收，對于檢查合格的孔及時采用編織袋進行孔口堵塞保護，對于不合格的孔要求立即進行返工處理。每一爆破區造孔完成后，再集中組織進行一次驗孔，因為每一爆破區前后造孔的時間較長，為避免發生前期造孔出現塌孔和堵孔的情況，必須對前期造孔重新進行清孔，塌孔采用高壓風進行清孔，堵孔則必須重新造孔清理。裝藥前，現場技術人員會和質檢人員再次檢查驗收，確保達到造孔質量要求后方可進行爆破作業申請。

3.5裝藥、聯網及檢查

現場爆破人員接到質檢人員爆破孔驗收合格的通知并在爆破申請批準后才允許進行裝藥，爆破必須嚴格按照爆破設計和爆破操作規程進行，裝藥前先由現場技術人員對爆破作業人員進行交底，同時，現場技術人員對聯網全過程進行監督和管理，裝藥及聯網完成后，現場技術人員和爆破人員聯合進行最后一次檢查，確保無誤后方可進行爆破。

4.結束語

綜上所述，DG水電站左右岸壩肩開挖過程中，嚴格按照設計文件、爆破設計及爆破程序進行施工，并在開挖中采取了一系列有效的措施，邊坡預裂效果基本達到了預想效果，也進一步豐富了在此類項目施工中的經驗。

參考文獻：

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