西龙池抽水蓄能电站下库高边坡控制爆破（陈剑华 陈和勇 孙旭宁）

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1、西龙池抽水蓄能电站下库高边坡控制爆破（陈剑华陈和勇孙旭宁）　　摘要:针对西龙池抽水蓄能电站下水库工程高边坡稳定要求高、超欠挖要求严格、安全防护困难等特点，在正式爆破施工前，先进行了一系列的爆破试验，取得了符合当地岩石条件的爆破参数，并根据取得的爆破参数确定了施工方案。爆破施工根据预先确定的施工方案并采取相应的施工组织措施，取得了良好的施工效果，开挖轮廊整齐，半孔率、不平整度很好地满足了设计要求。关键词:爆破参数;控制爆破;施工方案;高边坡;西龙池抽水蓄能电站 　　中图分类号:TV743:TV542文献标识码:A 1工程

2、概况 　　西龙池抽水蓄能电站位于山西省忻州市五台县境内，滹沱河与清水河交汇处上游约3km处的滹沱河左岸，由上水库、输水系统、地下厂房系统、下水库、地面开关站等建筑物组成，工程等级为Ⅰ等。下水库库岸开挖边坡为岩质边坡，地形很陡，坡度30～70°，局部更陡，涉及的地层为层状岩体，岩性为张夏组、崮山组、长山组、凤山组及冶里组的灰岩和砂岩、页岩，岩层产状平缓，倾向山里，风化相对较弱。层面多闭合，裂隙不发育，地质条件较好。影响开挖边坡稳定的主要因素是结构面及其结构面的组合，只要不存在倾向坡外的缓倾角结构面，则具备形成较自然边坡更

3、陡的、乃至直立的开挖边坡的潜在条件。 2主要的问题 　　下水库环库公路以下石方开挖高度55m，坡度比1∶0.75，边坡为钢筋防渗混凝土面板结构，库岸边坡开挖总面积为7.65万m2，石方明挖200万m3。施工生产中主要存在以下问题:首先是高边坡的稳定要求很高，对爆破的单响药量控制很严格;其次技术要求高，所有基础面均不得欠挖，如未控制好边坡开挖轮廊线，即使平均超挖5cm，超挖导致回填混凝土经济损失即超过100万元。边坡应使用施工预裂或光面控制爆破法施工;再次安全防护比较困难，高边坡常有危石坠落，需人工清撬，安全巡视任务很重

4、，影响施工。 3施工方案分析与选择 　　在钻机和爆破网络的选择问题上，大致有4种方法: 全部小孔径手风钻钻爆; 　　用液压钻每一次造孔20m以上爆破，每层侧面留一定的保护层用手风钻钻爆; 　　常规的预裂爆破+深孔梯段微差爆破技术，全断面一次开挖到位，台阶高度约10m; 　　用液压钻每层开挖厚约10m，每层侧面留一定的保护层用手风钻钻爆。 　　第1种方法能较好地控制单响爆破规模，但由于手风钻钻速和装药量小，难以在限定工期内完成开挖任务。 　　第2种方法可以在较短时间内完成工程量，但深孔爆破，单响爆破规模偏大，安全稳定难以

5、控制，而且一次爆破方量太大，在挖运和爆破的时间协调上有时会造成窝工。同时，受钻孔机械的精度和钻进深度限制，钻孔角度难以保证，无法控制边坡超欠挖情况。 　　第3种方法通过预裂爆破与深孔梯段微差爆破现场试验后，预裂爆破效果不理想，难以满足开挖技术要求。爆破对侧向及后冲方向保留岩体的影响范围和影响深度较大，尤其表层岩体的拉裂现象较严重，边坡侧向保留岩体难以站立，预裂爆破后，预裂缝较窄，宽度一般在5mm以下，且缝宽随深度加大而减小，不能充分起到预裂缝减震的作用，预裂面成型较差，壁面的平整度、残留半孔率不如光面爆破，残留炮孔内爆

6、炸裂隙的数量和长度也较多且长。预裂爆破效果不理想的原因主要为:①当预裂爆破在中高地应力地区切割岩层时，一旦形成自由面，岩体发生位移，容易使预裂缝闭合;②由于岩层裂隙较发育，预裂爆破应力波沿裂隙面发生反射及折射，爆炸产生的高压气体也受裂隙面的影响，应力波及高压气体在形成预裂面的同时，也使裂隙面张开，使能量分散，影响预裂爆破的效果;③预裂爆破的壁面效果随岩体结构面的抗剪强度及其与预裂面夹角而异。因此，在本工程中预裂爆破效果不如光面爆破效果，应优先采用光面爆破技术。光面爆破技术已被国内工程爆破界认定为控制周边超挖的标准方法，

7、爆破后可以获得一个光滑的岩面，并能减少岩体中的裂隙，有效减少随机锚固支护的工程量。 　　第4种方法能较好地克服前3种方法的不足，但按有关技术规范的要求，需要进行现场爆破试验。经过认真细致的对比分析，比较可行的办法是:边坡外侧主爆破用液压钻造孔，每一梯段10m左右，采用孔间毫秒微差起爆网路，最大单响为100kg，边坡侧向预留2m保护层用手风钻爆破。 　　要充分发挥保护层的作用、有效抵消或减少主爆破振动的冲击和对岩体的拉伤，主爆破时后冲方向的最后一排主炮孔的孔网参数要适当减小，避免在后冲方向给保留边坡造成拉裂破坏。对保留的

8、保护层开挖更需严格控制，在爆破振动和成形上，对于保护保留岩体而言，爆破梯段越低、规模越小，越易进行控制。采用手风钻进行钻爆，孔深小于5m的浅孔梯段，密集钻孔，不耦合装药，光面爆破后产生的爆轰能量分布均匀。采用手风钻钻爆后，形成的壁面平整光滑，半孔率高，壁面上无明显的爆破裂隙。因此采用手风钻分层进行光面爆破剥除。 　　2003～XX