土木工程：水平预裂爆破开挖保护层施工方案

1．前言 　　鉴于厂房坝段石方工程量比较大，厂房坝段石方开挖工期将直接制约7#～8#溢流坝段的混凝土浇筑施工。厂房坝段周边坡度要求比较高，均需要进行预裂爆破施工，并且上下预留台阶存在一定高差，仅仅采用传统的保护层分层爆破开挖法施工，将无法满足建基面基础开挖工期与临近溢流坝段混凝土浇筑要求。 　　承包人经过多次论证研究，决定对存在高差（el101．95、el103．42两个平台）的建基面保护层开挖采用水平预裂爆破辅以垂直浅孔梯段爆破法一次爆破完成。 　　采用水平预裂的施工方法可以增加保护层开挖施工进度。对于厂房坝段预留的保护层，采取水平预裂和钻垂直爆破孔一次爆破的施工方法，保护层垂直爆破孔采用cm351型钻机和y26手风钻机，孔径分别为φ105mm和　φ42mm。孔底高程距建基面不小于0．7m，采用微差梯段爆破。爆破后，可以直接用大型挖掘设备挖装，缩短保护层开挖的出渣时间此施工方法可减少保护层分层开挖频繁出渣和钻孔的工序，加快保护层开挖施工进度。 　　2．水平预裂参数的选择与确定 　　（1）钻孔直径 　　根据我国水利工程边坡预裂爆破一般采用孔径为80～110mm的施工经验，并结合关门岩电站厂房工程现有的钻孔机械设备的性能特点，选择cm351液压钻为水平预裂孔的主要钻孔机具，钻孔直径为105mm，其次选择手风钻为辅助钻孔机具，钻孔直径为42mm。 　　（2）钻孔间距? 　　钻孔间距a和钻孔直径d的关系可用间距系数n来表示：a＝nd；n值的大小决定着钻孔的数量，n值过大，不能保证预裂缝的形成，影响预裂效果；n值过小，将增加钻孔数量，不经济，并且影响施工进度。根据经验―般认为n值取7～12较合适。 　　经多次生产性试验和施工总结，确定采用cm351钻机（相应钻孔直径为105mm）施工时，设计钻孔间距80～100cm，n值为8～10；采用手风钻（相应钻孔直径42mm）施工时，设计钻孔间距40～50cm，n值为10。 　　（3）不耦合系数e 　　根据钻孔直径d的大小选择药卷直径d。不耦合系数e是指钻孔直径与药卷直径的比值，可用e＝d/d表示。用于本工程预裂爆破的药卷直径为32mm，钻孔直径为105mm时，e值为3．28，钻孔直径为42mm时，e值为1．31， 　　（4）钻孔深度l 　　水平预裂的钻孔施工难度较大，当钻孔深度过大时（孔深超过10m时），钻孔水平精度难以把握，往往出现向下偏斜，造成孔口与孔底不在同一高程上，最大偏差达50cm，为保证建基面的开挖平整度，实际钻孔过程中除严格控制开孔孔位高程和角度外，还必须控制钻孔深度。当采用cm35l钻机时，钻孔深度以≤10m为宜，采用手风钻钻孔时，钻孔深度以≤3m为宜。 　　（5）线装药密度