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1、预裂爆破技术在龙潭水电站拱坝坝基开挖中的应用第20卷第4承.衬敢裂j.期峨江西水利层.1904年12月JIANGXIHYDRAULICSCIENCE&TECHNOLOGY)PD2/预裂爆破技术在龙潭水电站拱坝坝基开挖中的应用瑰道国(江西省永电工程屁南昌Dec.1994摘要文中介绍了预裂梯段爆破一次分层高度,预裂及梯段爆破各参数的选择,样架的制作以及钻孔的实际操作过程,预裂及梯段爆破连网.关键词预裂及梯段爆破分层;样架连网龙潭水电站位于江西省上犹县西北上犹江支流营前水上.站装机容量22万kW.拦罚坝为砼双曲拱坝,坝项高程,185nl,坝底高程395m,河床高程约403m.坝址岩石为燕山期
2、侵入花岗岩,主要是中粗黑云母花岗岩和中粒钾长石花岗岩两收稿日期一19940204种.地质构造简单,岩性单一,但两岸岩石节理裂隙较为发育.岩石容重为25802600kg/m.,微风化及新鲜花岗岩的极限抗压强度为150180MPa,坝基总开挖量约7万m.由于拱坝对坝基变形敏感,抗力要求高.因此设计对坝基开挖提出了极为严格AtheoreticmethodfordeterminingthegirderpositionofthebulkheadgateSunDaozong(,fdngfProvfznceWaterConseruancyandHydroeletrleltySchoolanchang3300
3、08)AbstraetTherearetwomethodst0determinethefulkheadgategirderpositiorrhavelongbeenadoptedrOneisthegraphicofhydrostaticpressuredistribution?andempiricalformulamethodtheother.Thispaperderivedtheoreticformulaanditsc0rrepondiggraphicmethod.ItismoreConTenient,simpleandaccuratethantheoriginalmethodsItcasu
4、bstitutethecontentconcernedofcurrenttextbook,handbookandregulation.KeywordsTheBulkheadgate,GirKerpositionDeterminedmethod编辑:张绍付,江西水利科技1994年12月顺量要求.为了避免在开挖过程中因爆破不当而造成对基岩的过犬破环,降低基础耵承载力,设计要求坝基开挖必须采用上,下游坡面和建基面前三向预裂爆蕊.1预裂爆破设计由于垃质条件千差万别,髟响预裂蟮破主要参数醐因索识多,如岩石的力学性能,炸药的爆破能量,地质构造等,为取得良好前预裂效果,预裂爆破参数应当通过现场试验确定,并在
5、施工中根据地质条件的变亿不断地调整爆破参数.为此,先后进行了五次钻孔爆破试验,其中;岸坡垂直,倾斜预裂孔试验4次,河床水平预裂孔试验一次.通过试验,最后获得了合理1曲预裂爆破各项参数.1.1一次分屡高度龙潭水电站坝基开挖最大一次预裂梯段爆破高度19ITI,最小一次预裂梯段爆破高度6m,从预裂面平整度和梯段爆破效果来看,以分层高度i012m效果较为理想,图1为实际施工中的分层开挖图.图1分层开挖图1.2岸坡颚裂孔钻爆参数1.2.钴乳参数孔径;使用的钻孔设备为Qz1OOK型潜孔钻机,钻头直径为100mm.孔距:建基面酌预裂孔孔距为0.81.0m,上下游岸坡的预裂孔孔距为1.01.2m.孔深t通过计
6、算求得.不过上下游坡面与建基面相交的预裂孔孔底距建基面必须预留0.2O.3m保护层.孔向一根据计算所得的立面角确定.1.2.2爆破参数不偶合系数.24.堵塞长度II.O1.5m.线装药密度t建基面预裂孔的线装药密度400450g/m,上下游坡面预裂孔酌线装药密度330380g/m,以2号硝铵炸药为准,未计入导爆索药量.起爆方式t预裂孔内用双号爆索串联药卷,孔内不用毫秒雷管,孔内导爆索与孔外主导爆索连结,连鲭方式为逆向搭接,搭接长度应大予20cm(如图2所示).图2导爆索连接方式起爆顺序t先响建基面酌预裂孔,其一,;,一一.第20卷第4期魏道国预裂爆破技术在龙潭水电站拱坝坝基开挖中的应用一一一一
7、一次是上下游坡面韵预裂孔,最后才是梯段孔.1.3梯段孔钻爆参数.3.1钻孔参数孔径:使用QZl00K型潜孔钻机,钻头直径1ooibm.孔向:第一排梯段孔瀚垂直角与建基面的垂直角一致,其余各排梯段孔按7075.钻孔.孔距和排距:靠近建基面和上下游面的梯段孔排距和孔距均为1.5m,其它梯段孔排距1.52.m,孔距2.O2.5rn.孔深:根据梯段孔的垂直角和层高而定.1.3.2爆破参数堵塞长度:2.O2?5mo装药结构t孔内连续装药,双导爆索引爆(如图3所示).起爆方式:群段孔内用315段菲电毫秒雷管引爆,地袁用12段非电毫秒雷管串联连网.起攮顺序;先响第一排梯段孔(靠近自由面),然后是第二排梯段L
8、,第三排梯段孔依此类推.2预裂及梯段爆破施工为了使拱坝坝基开挖能达到设计上对拱坝开挖静质量要求,除在施工前认真做好预裂及梯段爆破的设计工作外,还应掌握施工中有关钻孔质量和爆破方面的技术问题.2.1上下游面预裂孔2.1.钻孔钻孔设备采j=jQZl0oK型潜孔钻,配甩J一80型冲击器和100frlTl直径钻头.为了达到设计上剐拱坝坝基的质量要求,各孔的孔向采用角铡样架控制(如图4所示).在钻孔之前,捌量人员应先进行孔位,钻机样浆平台高程时检查,认为达到安装样架条件后,施工人员方可开始钴锚筋孔插筋,锚筋用直径32mlTl的级螺皱钢,锚筋问舀4钻倾斜孔样架图300江西水利科技199432Jl一一一一一
9、一一一一一一一一距1.5m左右,锚筋长3040cm.用7Ox钻机平台.每开挖一个台阶时,控制孔口欠70mm的角钢作祥架,通过测量放样,使样架的位置,立面角符合设计要求然后测量人员再按图纸上每个孔韵位置在样架的前后角钢上标志出来,钻孔时,便将钻机焊在标志的样架上.由于梯段孔的孔向要求精度不高,故钻梯段孔时,样架的垂直角由施工人员剧吊垂线法现场放样.2.1.2孔向的璃定预裂孔是用潜孔钻机钻孔的,由于潜孔钻机机架有一定酌厚度,故不能以设计座标点作为钻孔孔口实际座标点,必须预留一个挖30cm,孔底超挖30cm,从而形成一个60cm钻机平台(如图5所示).待整个拱坝坝基开挖完成后再用手风钻削除这些钻机平
10、台.另外,从理论上讲,上下游面预裂孔轴线在平面上的投影应平行于相应的径向线,但是,这样钻机就必须斜置,从而给施工带来很多不便.因此,为便于施工,设计预裂孔时可使上下游面预裂孔轴线在平面上的投影垂直于上下游面边线在平面上均投影(如图6所示).图5开挖示意图2.z河床段承平预裂爆破2.z.1先锋楷开挖坝基两岸开挖工作完成之后,紧接着进行河床段的开挖.根据河床段长度,在距左坝基脚10m和右坝基脚10m分别开挖两条P圈6预裂孔平面布置图宽4m的先锋榴,即先在坝基下游用手风钻开挖44m的方井,井底高程394.012l,方并形成后,在井内钻水平预裂孔和水平梯段孔,爆破形成先锋槽,先锋槽底高程394.511
11、1(如图7所示).图7河床段预裂孔平面布置图第2O卷第4辆魏道国预裂爆碱技术在龙潭水电站拱埙埂基开挖申的应用sOl2.2.2乖平样来削作样架前后排甩80x80mm角锕制作,用4545mm角钢连系,样架用年32mm丑级锚筋固定,锚筋间距2.0m,插入岩石5Ocm(如图8所示).图8水平样架示意图2.3爆破2.3.1预裂爆破采用2.岩石硝铵炸药和乳胶炸药丽种.岸坡用2.岩石硝铵炸药,河床段周渗水较多,采用乳胶炸药.在装药之前,应将孔内积水吹出.预裂孔采用标准药卷中32mm,将其按线装药密度的要求间隔绑扎在毛竹片上,孔底加强药量,将翩好的药串直接插入预裂孔底.孔口1.O1.5m先用水泥袋纸堵塞,然后
12、用岩粉堵满即可(如图9所示32mm药巷刁/F._I>q>司【>q一一I>.20ol_20I20I20j20120I201I2O13o20I一3o】2o1_1001图9预裂孔装药结构图2.3.2梯段爆破孔内连续装药,蓟卷直径6Oif2ITI,用双导爆索引爆,用315段非电毫秒雷管延期,装药结构如图3所示.2.3.3爆破网络为了确保预裂和梯段爆破箍爆,孤裂私梯段孔内均为双导爆索.要求地表所有连网传爆完后才允许预裂孔起爆,以防连接预裂孔的导爆索炸断导爆管.因此,起爆顺序为;火雷管起爆,引爆地表网络,地表网络引爆梯段孔内毫秒雷管,孔内毫秒雷管延期.地表网络传爆结束后,先响建基面
13、的预裂孔,其次是上下游坡面的预裂孔,是后才是梯段爆破孔.起爆网如图10所示.4结论龙潭水电站拱坝坝基开挖,采用三向预裂爆破技术均达到较好的预裂效果.建基面轮廊清晰,蕊裂孔残孔保存率均达到70以上,建基面最大起伏差37cm.另外,坝基每个梯段在爆破前后,对建基面均进行了声波测试检查,在影响范围内的纵波速度超过裂4500m/s的设计要求.经龙潭水电站验收委员会验收,各项指标均符台规范要求.参考文献l贺泽夫,龙雪亍可.预裂鼍娃技术在蜒基开挖中的应用.水力发电,1987,():T6782水利电力帮第+二工程局.预裂爆破技术在紧水滩坝甚开挖中的应甩.术力筮电,e镐,(e):55B302江西水利科拄199
14、4年12胃Jl起爆部位l预裂孔ITI排.种s排1排1排排排LI一I毫秒雷管段位J6l71.010Jn2iIrI;一厂延迟时间(s)143I239302375468594i730(右岸V455mV443m)图lO起爆网络布置图TheapplicationofpresplitblastingtechnologytothearchdambaseexcavationoftheLongtonhydropowerstationWelDaoguo(JangxiHydro-electrfcEngineeringBureauNanchang330001)AbstractThispaperintrodncedlhelinearlayeringheightofpresplitflightbiasring,parametetaselectionofpresplitandflightblasting,manufactureofsereed
