陈 涛
(甘肃省水利水电工程局有限责任公司,甘肃兰州730046)
SETH水利枢纽工程地处新疆北部,阿勒泰地区青河县萨尔托海乡境内,乌伦古河上游。工程主要由拦河坝(碾压混凝土重力坝)、泄水建筑物(表孔和底孔坝段)、放水兼发电引水建筑物(放水兼发电引水坝段)、坝后式电站厂房和过鱼建筑物等组成。水库总库容2.94亿m3,设计水平年改善灌溉面积1.84万hm2,电站装机27.6 MW。
SETH水利枢纽坝基石方爆破开挖量约40万m3,每隔10~15米预留2 m宽马道,爆破施工工期2个月,作业面窄,工程量大、施工强度高。岩石矿物成分以华力西期(γ42f)辉长岩为主,抗风化能力较弱,强风化岩体水平厚度不大。坝址岩石因风化和其他外力作用,表面岩体破碎,对光面爆破施工影响很大。
《新疆SETH水利枢纽工程大坝土建及安装工程施工》合同文件和现场试验数据;《水利水电工程爆破施工技术规范》(DL/T5135-2001);《爆破安全规程》(GB6722-2014)。
结合本工程实际地质、地形及古河钻、潜孔钻、手风钻等机械设备,以及施工组织设计、爆破试验方案,坝基上部边坡均采用预裂爆破方式。通过现场爆破试验数据和岩层结构摸索出合适的单位装药量、预裂爆破线装药密度、起爆网路及最大单段药量。通过爆破试验成果分析,调整单孔药量及单段起爆药量,应用于实际施工,以减小爆破振动,确保岩石开挖质量和周边建筑物的安全。
爆破流程见如图1所示。
3.2.1 Ⅰ型装药结构 预裂孔均采用间隔装药。从孔口到孔底线装药密度为0.3 kg/m,导爆索上的药卷均匀分布,药卷间距为35 cm,药卷长度为15 cm,孔口段堵塞长度1.3 m。孔底段为克服岩体底部夹制力进行加强装药,装药量为0.9 kg。
3.2.2 Ⅱ型装药结构 预裂爆破采用间隔装药。从孔口到孔底线装药密度的变化应与岩性的变化相适应,导爆索上的药卷应均匀分布线装药结构,减小线装药量,试验时线装药密度为0.3 kg/m,药卷间距0.35 m;调整为每米线装药量0.25 kg/m,药卷间距0.25 m,底部加强装药,装药量为0.6 kg。
3.3.1 炮孔布设 炮孔布设采用梅花形布孔,微差挤压起爆。预裂孔炸药采用乳化炸药,辅助孔及主爆孔采用2#岩石硝铵炸药,爆破试验网路采用塑料导爆管毫秒微差爆破网络。
3.3.2 现场爆破参数 预裂爆破参数见表1,辅助孔爆破参数见表2,主体爆破参数见表3。
表1 预裂爆破参数
表2 辅助孔爆破参数
表3 主体爆破参数
由于左岸岩石相对破碎的特点,左岸Ⅰ爆破效果一般,爆破残渣比较破碎,残孔率60%。左岸Ⅱ爆破效果良好,爆破残渣相对破碎,易于开挖拉运,残孔率75%。由于存在地质裂隙,左岸Ⅲ爆破残渣相对破碎,残孔率60%。右岸Ⅰ爆破效果良好,爆破残渣比较破碎,易于开挖拉运,残孔率60%。右岸Ⅱ爆破效果良好,爆破残渣相对破碎,易于开挖拉运,残孔率80%。右岸Ⅲ爆破效果良好,爆破残渣相对破碎,残孔率85%,易于开挖拉运。
爆破过程很复杂,受地质、开挖深度、炮孔布置、钻孔设备等原因的影响,爆破效果也不一样。总之,在施工过程中,要根据钻孔深度和孔中的粉尘判断岩层性质,从而对爆破试验的数据进行微调,达到光面效果。