考点一、石方开挖方法
石方开挖一般采用爆破方法。
按照药室的状态不同 | 分为钻孔爆破和洞室爆破 |
按照爆破对象的不同 | 分为明挖爆破、地下洞室爆破、水下爆破、岩塞爆破、定向爆破筑坝、围堰爆破等 |
(1)钻孔爆破
钻孔爆破按照孔径大小和钻孔的深度又分为浅孔爆破、深孔爆破。
浅孔爆破 | 概念:孔径小于75mm、深度小于5m的钻孔爆破 |
优点:浅孔爆破法能均匀破碎介质,不需要复杂的钻孔设备,操作简单,可适应各种地形条件,而且便于控制开挖面的形状和规格 | |
缺点:钻孔工作量大,每个炮孔爆下的方量不大,因此生产率较低 | |
适用:应用于地下工程开挖、中小型料场开采、水工建筑物基础分层开挖等 | |
深孔爆破 | 概念:孔径大于75mm、孔深大于5m的钻孔爆破 |
优点:单位体积岩石所需的钻孔工作量较小,单位耗药量低,劳动生产率高,并可简化起爆操作过程及劳动组织 | |
缺点:钻孔设备复杂,设备费高 | |
适用:一般适用于Ⅶ~ⅪV级岩石 | |
主要参数:台阶高度H、钻孔直径d、底盘抵抗线Wd、炮孔间距a和排距b、超钻深度ΔH、钻孔深度L、堵塞长度L1及单孔装药量Q等 |
(2)洞室爆破
概念 | 指在专门设计开挖的洞室内装药爆破 |
适用 | 一次爆破方量大,爆破效率高,适用于挖方量大且集中,时间要求紧的工程 |
用于定向爆破筑坝(定向爆破截流)、面板堆石坝次堆料区料场的开采 | |
分类 | 分为松动爆破、抛掷爆破和定向爆破 |
(3)预裂爆破和光面爆破
为在岩体上开挖成设计的轮廓面并防止围岩破坏、控制超挖或欠挖,需要采用控制爆破技术,包括预裂爆破和光面爆破。
预裂爆破 | 沿设计开挖轮廓线钻一排预裂炮孔,在主体开挖部位未爆破之前先行爆破,从而获得一条沿设计开挖轮廓线贯穿的裂缝,再在该裂缝的屏蔽下,进行主体开挖部位的爆破,防止或减弱爆破震动向开挖轮廓以外岩体的传播。预裂炮孔的角度应与开挖轮廓边坡坡度一致,宜一次钻到设计深度 |
光面爆破 | 沿设计开挖轮廓线钻一排光面爆破炮孔,再进行主体开挖部位的爆破,然后爆破设计开挖轮廓线上的光面爆破炮孔,将作为围岩保护层的“光爆层”爆除,从而获得一个平整的开挖壁面。对于坝基和边坡开挖,预裂爆破和光面爆破的开挖效果差不多。地下洞室开挖选择光面爆破较多。对于高地应力区的地下洞室和强约束力条件下的岩体开挖,光面爆破的效果更好 |
考点二、基础开挖
1、开挖原则
岩石基坑开挖遵循“自上而下分层开挖”的原则,主要采用深孔爆破。
2、基础保护层厚度
在建基面(与水工建筑物直接相连的基岩面)以上应留有一定厚度的基础保护层。保护层厚度由台阶爆破孔底以下的破坏深度的爆破试验确定。不具备试验条件时,可以参考下表所列值:
保护层厚度 | |||
岩体特性 | 完整和坚硬的岩体 | 较完整、较破碎和较坚硬的岩体 | 破碎和松软的岩体 |
H/D | 25 | 30 | 40 |
3、基础保护层开挖
保护层开挖一般要求分层开挖。
第一层 | 炮孔不得钻入建基面以上1.5m的范围,装药直径不得大于40mm |
第二层 | 对破碎和较软的岩体,炮孔不得钻入建基面以上0.7m的范围,其余岩体不得超过0.5m范围,且炮孔与建基面的夹角不应大于60°,装药直径不得大于32mm |
第三层 | 对破碎和较软的岩体,须留0.2m厚岩体进行撬挖,其余岩体炮孔不得钻入建基面 |
4、基础保护层爆破
保护层的一次爆破开挖法有三种:
方法一 | 沿建基面采用水平预裂爆破,上部采用水平孔台阶爆破或竖直浅孔台阶爆破 |
方法二 | 沿建基面采用水平光面爆破,上部采用水平孔台阶爆破 |
方法三 | 孔底无水时,可采用垂直(或倾斜)浅孔,孔底加柔性或复合材料(锯末、发泡材料等)垫层的台阶爆破 |
考点三、爆破公害控制
1、概念:爆破作业时,除对岩石进行破碎外,同时还会伴生爆破飞石、爆破振动、冲击波、噪声、粉尘和有害气体等负面作用,此称为爆破公害。
2、衡量爆破振动强度的参数包括:位移、速度和加速度等,采用质点峰值振动速度作为安全判断指标。在锚索灌浆、锚杄灌浆、喷混凝土的强度达到设计强度的70%以前,其20m范围内不允许爆破。
3、冲击波包括空气冲击波和水中冲击波。工程爆破安全距离是由爆破振动和飞石控制。
爆破飞石对人员的安全运行距离(露天岩石爆破) | |
爆破方法 | 最小安全允许距离(m) |
裸露药包爆破法破大块 | 400 |
浅孔爆破法破大块 | 300 |
浅孔台阶爆破 | 200 |
深孔台阶爆破 | 按设计,但不小于200 |
洞室爆破 | 按设计,但不小于300 |
4、爆破公害的控制与防护措施有4个方面:
在爆源上控制,削弱公害强度 | 合理选择爆破参数、装药量和装药结构 |
采用深孔微差爆破可削弱爆破振动和冲击波的强度 | |
合理布置最小抵抗线方向可以控制飞石方向和距离,降低与控制爆破振动、冲击波和爆破噪声强度 | |
在传播途径上控制,削弱公害强度 | 预裂爆破、开挖减振槽,可降低爆破振动强度 |
对临空面进行覆盖、设立防波屏可以削弱冲击波强度,阻挡飞石 | |
在保护对象上进行防护,防止公害破坏 | 当爆源控制和转播途径控制尚不能满足要求时,可对危害范围内的构筑物(设施)进行直接防护,措施有防震沟、防护屏以及表面覆盖等 |
在管理措施上进行控制,防止公害破坏 | 对作业人员进行安全教育和培训,严格执行有关规章制度和作业规程 |
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