光面爆破技术在渠道建基面开挖中的应用焦金辉，李学森（中国水利水电第十三工程局有限公司四公司，山东德州253000）摘要：文中以南水北调工程辉县段渠道建基面保护层开挖为例，对水平光面爆破方法的爆破参数选取、施工工艺和建基面开挖质量作了论述。实践表明该方法不仅达到了建基面轮廓线完整，建基面平整的质量要求，而且加快了施工进度，为后续工作赢得了时间。关键词：光面爆破；建基面；参数选择；施工工艺中图分类号：U416.1+13文献标识码：A文章编号：1006-7973（2010）01-0200-02光面爆破由于能降低爆破对围岩的损伤，使围岩产生很少的爆震裂隙，保持围岩的强度和完整性，使巷道成型规整，尺寸符合设计要求，减少超欠挖，因而在工程建设中得到了广泛应用。光面爆破技术经过多年的发展，可通过合理设计爆破参数、合理布置炮孔位置、合格的钻孔质量、严格控制炮眼装药量、采用不耦合装药的基础上，合理地利用炸药能量，可取得良好的爆破效果[1-4]。残留半孔壁和炮孔周边无明显用肉眼看得见的裂纹是它的重要标志。本文结合南水北调辉县段东河暗渠工程，根据暗渠工程地质条件及相邻环境，考虑到建基面开挖质量要求，讨论水平孔光面爆破在暗渠建基面开挖中的应用。以使暗渠石方开挖既能保证工期，又能控制爆破开挖对建基面的爆破损伤。一、工程概况南水北调辉县段东河暗渠工程位于河南省辉县市东北2km大官庄村东约400m处。暗渠设计建基面位于白云质灰岩中，该层多呈微风化，岩层产状平缓，岩体坚硬，较完整，是暗渠良好的天然地基，但局部地段岩溶、裂隙发育，须进行加固处理。场区地下水主要为奥陶系灰岩岩溶裂隙水和上第三系孔隙裂隙岩溶水，勘察期间测得地下水位高程为87.51～93.13m，地下水位位于建基面附近，局部高于建基面，施工时可能要采取适当的排水措施。渠道开挖质量要求高，应控制爆破后基岩的完整性和开挖面的平整度。降低爆破开挖对建基面岩体的损伤破坏范围，是确保渠道安全运行的重要措施。针对建基面基础开挖提出以下技术要求：①建基面不得欠挖，并尽量减少对下部岩体的损伤；②建基面开挖轮廊限差不超过15cm，高程不超过10cm；③保护层爆破钻孔孔径≤50mm；④优先采用通过现场爆破试验证明可行，并经监理工程师批准的保护层一次性爆除或水平光面爆破法；⑤满足水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范等要求。二、开挖特点与方案选择按照设计要求，辉县东河暗渠工程进口渐变段、进口检修闸、出口检修闸和出口渐变段，开挖成型的马道和渠底间面应为扭曲面。渐变段始端为贴坡式基础，存在齿墙，而齿墙的工作面狭窄，并且对齿墙的开挖质量要求很高。因此，本段的施工重点在于如何控制齿墙的成型。此外，由于渠道是有坡度，孔口与孔底不在同一高度。因此，每个钻孔的孔口位置和孔底位置全部要用坐标控制，这对控制钻孔质量带来困难。根据已建或在建水利水电工程爆破施工中，小台阶爆破法、孔底加柔性垫层一次爆破保护层法、水平预裂法、孔内、孔间微差有序爆破技术等，都在保护层爆破中取得了良好的爆破效果。因此，建基面保护层的爆破开挖采用水平孔光面爆破方式进行，以控制建基面开挖质量，减少爆破对建基面的损伤范围。三、爆破参数爆破参数的选择直接影响着光爆效果，是光面爆破工程设计的重要内容。光面爆破参数设计计算有公式计算法、直接试验法、经验类比法和模型试验法等;不论应用哪种方法，应综合考虑岩石特性和工程地质、现场机械设备情况及施工工艺等。1．炮孔直径D炮孔直径的确定直接关系到施工的效率和成本，应综合考虑岩石特性、炸药的性能、现场机械设备情况及工程具体要求进行选择。依据建基面基础开挖提出的技术要求，结合爆破现场和机械设备情况，钻孔直径取D=42mm。2．炮孔间距a光面爆破孔间距离a值的确定，主要取决于岩石的抗拉强度、岩层裂隙、装药密度和炮孔直径等。对于硬脆岩石，间距可适当增大；对于松软岩石，间距应适当缩小；当炮孔中装药量较大时，间距又可适当增大。一般为炮孔直径的20倍左右。取a=50cm。3．光爆层厚度W光爆层厚度通常等于或稍大于光爆炮孔的间距，一般为50～80cm。在设计方案中，根据岩石的性质、地质构造及形状...