摘要:文章主要是介紹了水工建筑物巖石基礎(chǔ)保護(hù)層開挖的三種方法,并結(jié)合實(shí)際工程實(shí)例來進(jìn)行分析和探討,旨在為日后同行施工提供參考。
關(guān)鍵詞:水工建筑;巖石基礎(chǔ);開挖方法
一、水工建筑基面開挖的3種方法
手風(fēng)鉆水平預(yù)裂加水平主爆孔爆破法手風(fēng)鉆水平預(yù)裂加水平主爆孔爆破法是傳統(tǒng)上使用較多的也是目前施工中采用較廣的開挖方法,比分層開挖法效率高。施工時(shí)預(yù)留2m左右的厚保護(hù)層,鉆孔設(shè)備為手風(fēng)鉆,距頂部1.2m處打1排水平主爆孔,在建基面上打1排水平預(yù)裂孔,然后沖孔、裝藥、聯(lián)網(wǎng)、預(yù)裂爆破爆破。該方法具有孔徑小、裝藥量少、對(duì)建基面擾動(dòng)小等特點(diǎn),殘留炮孔痕跡保存率可達(dá)1m以上,不平整度可控制在15m以下。
二、施工工藝探討
在施工之前,建設(shè)或設(shè)計(jì)、勘察單位必須要提前向有關(guān)的施工單位和部門提交相關(guān)的施工文獻(xiàn)和設(shè)計(jì)圖紙,并且經(jīng)過有關(guān)部門進(jìn)行審核和批準(zhǔn)之后,再施工單位提交明確的施工要點(diǎn)和施工流程,在這個(gè)過程中必須要較低工作,確保工程的施工工藝能夠滿足設(shè)計(jì)要求。
2.1 施工準(zhǔn)備工作
在保護(hù)層開挖施工之前,首先要確定保護(hù)層的厚度,一般在應(yīng)用的過程中能夠應(yīng)當(dāng)通過爆破試驗(yàn)來確定,也就是在施工的過程中需要根據(jù)地質(zhì)情況來確定工程的施工要求或者施工方法。在施工工藝明確之后再通過鉆孔壓水、聲波和地震的方法來檢查保留在巖層中的爆破要求,同時(shí)對(duì)巖層中存在的相關(guān)隱患和缺陷進(jìn)行嚴(yán)密控制。
2.2 開挖
2.2.1 開挖前,施工單位必須提出開挖施工計(jì)劃和技術(shù)措施。
2.2.2 開挖應(yīng)自上而下進(jìn)行。
某些部位如需上、下同時(shí)開挖,應(yīng)采取有效安全技術(shù)措施,并經(jīng)主管部門同意。未經(jīng)安全技術(shù)論證和主管部門批準(zhǔn),嚴(yán)禁采用自下而上的開挖方式。
2.2.3 設(shè)計(jì)邊坡輪廓面開挖,應(yīng)采用預(yù)裂爆破或光面爆破方法。
高度較大的永久和半永久邊坡,應(yīng)分臺(tái)階開挖。
2.2.4 基礎(chǔ)巖石開挖,應(yīng)主要采用分層的梯段爆破方法。
2.2.5 緊鄰水平建基面,應(yīng)采用預(yù)留巖體保護(hù)層并對(duì)其進(jìn)行分層爆破的開挖方法,若采用其他開挖方法,必須通過試驗(yàn)證明可行,并經(jīng)主管部門批準(zhǔn)。
2.3 排水
2.3.1 基坑開挖施工中,應(yīng)及時(shí)排出工作場(chǎng)地的積水。基坑中來水量很大時(shí),應(yīng)采取有效辦法減少來水量。
2.3.2 基坑排水應(yīng)減少污水對(duì)河流的污染。
2.4 出渣運(yùn)輸
2.4.1 出渣運(yùn)輸應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。
2.4.2 堆(棄)渣應(yīng)符合下述要求:(1)場(chǎng)地應(yīng)有足夠的容量,施工過程中不宜變動(dòng)。除通過論證合理或?qū)Χ眩墸┰枰谜咄猓瑧?yīng)避免二次挖運(yùn)。(2)宜不占或少占耕地,有條件時(shí)應(yīng)結(jié)合堆(棄)渣造地。(3)不得占用其他施工場(chǎng)地和防礙其他工程施工。(4)不得堵塞河道。
2.4.3 出渣運(yùn)輸和堆(棄)渣不得污染環(huán)境。
三、鉆孔爆破
3.1 一般規(guī)定
3.1.1 鉆孔施工不宜采用直徑大于150mm的鉆頭造孔。
鉆孔孔徑按造孔的鉆頭直徑(d)可分為:(1)大孔徑110mm 3.1.2 緊鄰設(shè)計(jì)建筑基面、設(shè)計(jì)邊坡、建筑物或防護(hù)目標(biāo),不應(yīng)采用大孔徑爆破方法。
3.1.3 在有水或潮濕條件下進(jìn)行爆破,應(yīng)采用抗水爆破材料,若使用不抗水或易受潮的爆破材料,必須采取防水或防潮措施。在寒冷地區(qū)的冬季進(jìn)行爆破,必須采用抗凍爆破材料。
3.1.4 本規(guī)范所述炸藥用量,以2號(hào)巖石硝銨炸藥為準(zhǔn),若使用其他品種的炸藥,其用量應(yīng)進(jìn)行換算。
3.1.5 爆破作業(yè)的安全,必須遵守現(xiàn)行《爆破安全規(guī)程》的規(guī)定。
3.2 爆破試驗(yàn)和爆破監(jiān)測(cè)
3.2.1 鉆孔爆破施工前或施工中,應(yīng)按有關(guān)要求進(jìn)行爆破試驗(yàn)。爆破試驗(yàn)宜成立由有關(guān)人員組成的試驗(yàn)組。
3.2.2 爆破試驗(yàn)應(yīng)選擇下述內(nèi)容進(jìn)行:(1)爆破材料性能試驗(yàn);(2)爆破參數(shù)試驗(yàn);(3)爆破破壞范圍試驗(yàn);(4)爆破地震效應(yīng)試驗(yàn)。
3.2.3 爆破破壞范圍試驗(yàn)的觀測(cè)方法:(1)在表面應(yīng)采用宏觀調(diào)查和地質(zhì)描述方法;(2)在隱蔽部位應(yīng)采用彈性波縱波波速觀測(cè)方法。采用上述觀測(cè)方法判斷爆破破壞的標(biāo)準(zhǔn)。
3.2.4 爆破地震效應(yīng)試驗(yàn),應(yīng)采用質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度觀測(cè)方法。質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度傳播規(guī)律,可公式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析確定。
3.2.5 重要的和有特殊要求的爆破試驗(yàn),應(yīng)按有關(guān)要求增加其他觀測(cè)方法。
3.2.6 鉆孔爆破施工中,對(duì)建筑物或防護(hù)目標(biāo)的安全有要求時(shí),應(yīng)進(jìn)行爆破監(jiān)測(cè)。
3.2.7 對(duì)爆破空氣沖擊波(或噪音)水中沖擊波(或動(dòng)水壓力)和飛石等效應(yīng)有防護(hù)要求時(shí),應(yīng)編入爆破試驗(yàn)或爆破監(jiān)測(cè)大綱(計(jì)劃),并予實(shí)施。
3.2.8 應(yīng)做好爆破試驗(yàn)和爆破監(jiān)測(cè)資料的記錄、整理和分析,及時(shí)提出試驗(yàn)研究報(bào)告和監(jiān)測(cè)報(bào)告。爆破試驗(yàn)和爆破監(jiān)測(cè)成果,應(yīng)具有科學(xué)性和先進(jìn)性,并能指導(dǎo)爆破設(shè)計(jì)與施工。
3.3 爆破設(shè)計(jì)與施工
3.3.1 鉆孔爆破施工前,施工單位應(yīng)進(jìn)行爆破設(shè)計(jì),并報(bào)主管部門;重要的爆破設(shè)計(jì),應(yīng)經(jīng)主管部門批準(zhǔn)。鉆孔爆破施工,應(yīng)按爆破設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。
3.3.2 鉆孔質(zhì)量應(yīng)符合下述要求:(1)鉆孔孔位應(yīng)根據(jù)爆破設(shè)計(jì)確定;(2)鉆孔開孔位置與爆破設(shè)計(jì)孔位的偏差,不宜大于鉆頭直徑的尺寸,實(shí)際孔位應(yīng)有記錄;(3)鉆孔角度和孔深,應(yīng)符合爆破設(shè)計(jì)的規(guī)定;(4)已造好的鉆孔,孔內(nèi)巖粉應(yīng)予清除,孔口必須蓋嚴(yán)。鉆孔經(jīng)檢查合格才可裝藥。
3.3.3 炮孔的裝藥和堵塞,爆破網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)結(jié)以及起爆,必須由爆破負(fù)責(zé)人統(tǒng)一指揮,由爆破員按爆破設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行。
3.3.4 爆破后,應(yīng)及時(shí)調(diào)查爆破效果,并根據(jù)爆破效果和爆破監(jiān)測(cè)結(jié)果,及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)。
結(jié)束語
為了適應(yīng)水工建筑物巖石基礎(chǔ)開挖工程施工的需要,我國水利部門頒發(fā)了各種相關(guān)規(guī)章和制度來對(duì)施工進(jìn)行規(guī)范和控制。做好水工建筑物巖石基礎(chǔ)保護(hù)層的開挖工作,是確保水利工程施工質(zhì)量的有效方法。在施工的過程中需要按照相關(guān)規(guī)范要求,對(duì)接近建筑及面的位置應(yīng)當(dāng)預(yù)留相應(yīng)的保護(hù)層,避免受到開挖方式的影響而出現(xiàn)惡化問題。在水工建筑物基層開挖施工中,傳統(tǒng)的施工方法由于開挖速度慢、人工勞動(dòng)量大;施工成本高等多種弊端,隨著現(xiàn)階段我國大型水電站建設(shè)的與日俱增,施工工程量和施工強(qiáng)度都有了大規(guī)模的提高,與傳統(tǒng)的水工工程相比已是不可同日而語。傳統(tǒng)的基層開挖措施逐步無法滿足施工需求,不少工程施工單位不斷采用各種新的施工措施和方法來解決基層開挖方式。通過過去多年的工作實(shí)踐發(fā)現(xiàn),爆破開挖的應(yīng)用在水工建筑工程中有著巨大的優(yōu)勢(shì),同時(shí)也取得量較好的效果和積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。