【摘 要】在目前水工建筑物施工中，基礎(chǔ)施工需要滿足抗壓、抗?jié)B、抗剪等技術(shù)要求。為此一般在工程建設(shè)中需要結(jié)合明確的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)制度來進(jìn)行施工，并盡量避免基礎(chǔ)巖石出現(xiàn)爆破裂縫等現(xiàn)象。本文主要介紹了在水工建筑物巖石基礎(chǔ)開挖施工中所采用的爆破工藝的爆孔爆破法原理和具體施工工藝，并結(jié)合實(shí)際工程實(shí)例分析其優(yōu)缺點(diǎn)，以供日后同行工作參考借閱。
【關(guān)鍵詞】保護(hù)層；水工建筑物；巖石基礎(chǔ)
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，對接近建筑基面的位置應(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)的施工方法存在著開挖速度慢、人工勞動量大、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)數(shù)量的與日俱增，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，同時(shí)也取得量較好的效果和積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
1、水工建筑物基礎(chǔ)保護(hù)層開挖概述
水工建筑物基礎(chǔ)保護(hù)層開挖方法直接影響到水電工程的質(zhì)量、進(jìn)度和效益。開挖不當(dāng)將降低基巖的承載能力、增大基礎(chǔ)的透水性、惡化基巖的天然結(jié)構(gòu)和地質(zhì)構(gòu)造，這對于水工建筑物，特別是擋水建筑物是不能允許的，同時(shí)將會增加采取補(bǔ)救處理措施所發(fā)生的費(fèi)用，延長建筑物施工直線工期。因此采用先進(jìn)、快速、可靠的施工方法進(jìn)行建筑物基礎(chǔ)開挖具有非常重要的意義。為了節(jié)省施工成本、加快施工進(jìn)度，目前在水利工程施工生產(chǎn)中逐步試驗(yàn)并推廣的保護(hù)層開挖方法有水平預(yù)裂法，柔性墊層法等。對于垂直孔水平聚能藥包爆破用于生產(chǎn)試驗(yàn)僅在少數(shù)工程中進(jìn)行過。該方法僅在原理上進(jìn)行了較粗略的定性分析，未形成較為系統(tǒng)的理論，該文在分析總結(jié)以往這些工程爆破試驗(yàn)資料的基礎(chǔ)上，運(yùn)用斷裂力學(xué)、爆破動力學(xué)理論及有限元分析方法，對這種爆破方法進(jìn)行了系統(tǒng)、詳細(xì)的分析及論述，從理論上證明此種爆破方法可以有效地切割基巖面，降低基巖內(nèi)部的爆破應(yīng)力值，起到保護(hù)下部基巖不受爆破振動影響的作用，并根據(jù)其爆破機(jī)理分析了爆破的主要影響因素，對實(shí)施爆破時(shí)的相關(guān)參數(shù)提出了合理的優(yōu)化措施。
2、主要施工措施和方法
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，向施工單位提交明確的施工要點(diǎn)和施工流程，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）場地應(yīng)有足夠的容量，施工過程中不宜變動。除通過論證合理或?qū)Χ眩墸┰枰谜咄�，�?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。
3、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。
3.1.4規(guī)范所述炸藥用量，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
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方法。
3.2.4爆破地震效應(yīng)試驗(yàn)，應(yīng)采用質(zhì)點(diǎn)振動速度觀測方法。
質(zhì)點(diǎn)振動速度傳播規(guī)律，可采用附錄B的經(jīng)驗(yàn)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)要求增加其他觀測方法。
3.2.6鉆孔爆破施工中，對建筑物或防護(hù)目標(biāo)的安全有要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行爆破監(jiān)測。
3.2.7對爆破空氣沖擊波（或噪音）、水中沖擊波（或動水壓力）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)測大綱（計(jì)劃），并予實(shí)施。
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)測結(jié)果，及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)。
4、結(jié)束語
水工建筑物基礎(chǔ)保護(hù)層開挖是水利工程中不可忽視的環(huán)節(jié)，通過本文對施工方法的各個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行分析總結(jié)得出，在施工中應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的巖石物理學(xué)特性和工程等級來確定質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，并且采用新技術(shù)進(jìn)行施工，在保證工程質(zhì)量的前提下起到加快施工進(jìn)度和降低成本的效果。
