导流槽基坑爆破开挖技术

刘 伟

(中铁十七局集团第六工程有限公司, 福建福州 350014)

导流槽基坑爆破开挖技术

刘 伟

(中铁十七局集团第六工程有限公司, 福建福州 350014)

根据基坑岩层特性及工程要求,确定采用预裂爆破、掏槽爆破与台阶爆破相结合的爆破技术,预裂爆破隔离出保护区,掏槽爆破增设自由面,台阶爆破增加爆破方量,并发挥掏槽爆破的灵活性,增加循环作业次数。所涉思路和技术可为同类工程提供参考。

基坑开挖;预裂爆破;掏槽爆破;台阶爆破

1 工程概况

某工程 102#建筑物(导流槽)所处区域地形较平坦,岩土上层以砂土及含砂生物碎屑为主,局部为珊瑚礁,下部地层为花岗岩,岩石的整体性较好。细砂层及含砂珊瑚碎屑有孔隙潜水,含水量大,风化花岗岩裂隙也存有潜水,含水量不大,但不排除局部地段张性裂隙发育,水量丰富的可能性,需做好充分的防水止水措施。102#基坑南侧与 101#基础相连,102#基坑及 101#基础四周为止水帷幕,帷幕距 102#基坑岩石爆破区 20 m左右。基坑平面如图1 所示。

图1 基坑平面

爆破作业要避免爆破冲击力对止水帷幕桩、人工挖孔桩及护坡的影响。基坑横断面如图2所示。

图2 基坑横断面(单位:m)

2 总体方案

根据 102#建筑物(导流槽)区域地形、地质特点,采取如下爆破方案。

(1)对于导流槽花岗岩层,首先靠近边坡进行一次预裂爆破,使得爆破区和保留区隔离。

(2)在主爆区,采用浅孔爆破,在基坑东西两端分步开挖先锋槽,为主爆孔创造自由面形成台阶,如图3所示。

图3 先锋槽爆破示意

(3)主爆孔为台阶爆破,采用分层、分块爆破开挖基岩,分层的厚度不大于 3 m,分块的面积不大于200 m2。利用液压钻和手风钻相结合的方式进行钻孔,采用浅孔爆破,自上而下分 4层,单次钻孔深 2～3 m,分多块实施爆破,如图4所示。

图4 预裂爆破及分层爆破示意(单位:m)

(4)通过微差、挤压爆破技术,严格控制一次爆破总药量和单段最大起爆药量,以控制爆破震动强度和爆破飞石等危害,采取严密的防护措施,确保爆破开挖不对止水帷幕墙体产生破坏。

3 预裂爆破

为减少对周边岩石的破坏和保持边坡的平整、美观、稳定,根据岩性完整性情况,在离开设计边线10 cm左右的位置,平行于设计边坡线钻预裂孔,预裂孔布置如图1所示,预裂爆破参数如表1所示。

表1 预裂爆破参数

将符合设计要求的药卷捆绑在沿孔长敷设的导爆索上,再将其捆绑在沿孔长敷设的竹片上,并于孔口将导爆索进行相接;采用孔内、孔外相结合的微差起爆方法,孔内采用 MS10、孔外 MS2段导爆管雷管,单孔起爆,间隔时间为 25 ms。

4 掏槽爆破

由于该导流槽在爆破开挖前只有一个临空面,岩石夹制作用较大,会严重影响爆破效果。为此,先对爆破区进行掏槽爆破,开挖先锋槽,创造新的自由面,为随后浅孔爆破作业创造台阶。

掏槽区宽度为 1～3 m,根据该工程的地质状况,可从两端面同时进行掏槽作业。在各掏槽作业区,利用潜孔钻开设 3排掏槽孔。掏槽孔布置示意图如图5所示。

图5 掏槽孔平面布置示意

完成第一次掏槽爆破作业后,即横向展开浅孔台阶爆破作业,直至第一轮横向作业完毕。为加快作业速度,可在作业平面两侧、多个分层爆破区域同时进行掏槽爆破,即第一层掏槽爆破后在两侧形成了新的自由面,由两侧向中间进行爆破开挖;在第一层爆破区开挖的同时进行第二层爆破区的掏槽爆破,第二层掏槽爆破后,也由两侧向中间进行爆破开挖;以此类推,4个分层爆破区共进行 8次掏槽爆破,最高可达 6轮循环作业。掏槽爆破参数见表2。

表2 掏槽爆破参数

5 主爆孔爆破

为了减少爆破震动,降低大块率,采用浅孔微差、挤压爆破技术,分台阶进行爆破作业,炮孔布置如图6所示,爆破参数见表3。

图6 多个小台阶爆破炮孔布置示意

表3 主爆孔爆破参数

6 结 语

在城市爆破或重点工程建设中,预防爆破危害和保证非开挖区岩层稳定性要求高,预裂爆破、掏槽爆破、台阶浅孔爆破依然是关键技术。本次基坑爆破开挖不仅技术设计参数合理,还注重施工质量,确保技术方案实现,爆破效果良好,作业效率高。

2011-06-26)

刘 伟(1985-),男,福建福州人,助理工程师,主要从事工程爆破及岩土工程研究。