光面爆破在毛尔盖水电站引水隧洞工程施工中的运用

及爆破对 比试验结果 ， 将炮 孔的间距取 为 ５ ｍ ５ｅ
时 ， 破效果 较 为理想 。 爆
间隔装药结构 ， 以保证获得较好 的光爆效果并采
用 反 向爆 破 。
（ ） 面层厚 度 ３光
。
（ ） ｍ炮孔 装药 量 。 ６每
图 ２ 周 边孔 装 药 结 构 图
光 面爆 破单 孔装药 量 ： 光＝ｑ Ｑ 光Ｌ 根据 爆破 试验 及 砂 岩 和 千枚 岩 的物理 特性 ，
１ 工 程 概 况
节 理 、 隙发育 ， 薄层 状 角砾 结构 ， 裂 呈 产状 不 稳定 ， 围岩 破 碎 ， 部 结 构 面充 填 泥 质 物 ， 光 滑 、 局 面 稳定 性较差 ， 、 Ⅳ Ｖ类岩 体 占 ７ ％ 。 ０ ３ 光 面 爆破 参数 选择 与质 量控 制 措施
光爆效果 ， 类似隧洞开挖施工 积累了经验。 为 关 键 词 ： 面爆 破 ； 光 隧洞 ； 下 工 程 ； 用 ； 尔 盖 水 电 站 地 运 毛
中图分类号 ： 、 Ｔ ５ ４ Ｔ ５ Ｔ ５ ２ ， Ｖ ５ ； Ｖ ２；Ｖ ４ ｒ ７；
文献标识码 ： Ｂ
文章编 号：０ １２ ８ （０ １ ０ －０ ７０ １０ －１４ ２ １ ４０ ６ －４ Ｊ －
加 了 ２～ ３个 中空孔 ， 加深 ２ ０～３ ｍ， 用堵 塞 ， ０ｃ 不
（） ２ 掏槽 方式 的选择 。 隧 道掘进爆 破 主要 取决 于掏 槽 是 否成 功 ， 掏 槽 的好坏 直 接 影 响掘 进 速 度 和 炮 孔 利 用 率 的 高
低， 因此 ， 考虑 钻孔 设 备 的性 能 和 钻工 技 术水 平 ，
１０ｍ， 高月进 尺 １ ６ ｍ 的 良好 成 绩 ， ０ 最 ２ 特别 是 采 用楔 型掏 槽 （ 大掏 槽 ） 式 ， 边 采 用 光 面爆 破 等 方 周 技术 ， 破孔 利 用 率 达 ９ ％ ， 孔 率 达 ８ ％ 。初 爆 ０ 半 ５ 期安 全支 护 合 格 率 达 １０ ， 隧洞 开 挖 施 工 积 ０％ 为 累了经验 。现对 引水 隧 洞开 挖爆 破 的一 些具 体施
参 数 的设计 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 。笔 者结 合工 程实 践经 验 和有 关 文献 ， 出 了各 种爆 破参 数 的计 算 公 式 和 给
一
工方 法做 一 简单介 绍 。
２ 隧洞 地质 条件 毛尔 盖水 电站工 程 引水 隧洞 地层 岩性 主要 为
３ １ 爆破 参数 的选择 ．
毛尔 盖水 电 站 引 水 隧 洞 ６ 施 工 支 洞 工 作 面 ＃ 合 同段 全 长 １ ８ ． １ （ 号 ） Ｉ ５ ４～Ｋ１ ４ ８１， 桩 ７ １ Ｋ ４＋ １ ６＋ ２８ ８ ， ９ ． ） 开挖 断 面为 直径 ９ ４—１ ． １ 圆形 ， ． ０ ２１ 的 ３ 采 用 全断 面钢 筋 混凝 土衬 砌 ， 砌后 内径 为 ８ ６ ｍ， 衬 ． 纵 坡 为 １５ ％ 。于 ２ ０ ．８ ｏ ０ ８年 ８月 １ ｔ 始 隧洞 开 ０ Ｅ开
Ｓｈ ｎ ａｒ ｏｅ 囫 ｉ ｕ ｔ Ｐｗ ｃａ Ｗ ｅ ｒ
古显奎等 ： 光面爆破在毛尔盖水电站引水隧洞工程施 工中的运用
２ １ 年第 ４期 ０１
Ｎ＝ａ ａ Ｓ ｌ＋ ２
取整数 值
为 了增强 掏槽 效果 ， 对直 眼掏 槽 形式 和 楔 型 掏槽
平 洞 断面面 积为 ６ ．６ ｍ ， 步 确定 的总 孔 １４ 初 数 为 １ １ ， 多次爆 破试 验调 整后 ， 孔数 量 为 ２个 经 炮
实 际装 药量 为 ５ ０ｇ 堵 塞 长度 为 ７ １。 ５ ， ０ １１ ２ １
３ １５ 崩落 孑 爆 破参 数 。 ．． Ｌ
ｌ 节 ３ 药卷 连 续 装 药 ２ ２
（ ）经爆 破试 验 后确 定数 量 为 ３ １ ７个 。 （ ）装药结构 （ ３ 。崩落孔均采用反向装药。 ２ 图 ）
变质 石英 砂 岩 、 云 母 千枚 岩 ～灰 白色 中厚 层 大 绢 理岩 ， 夹灰 黑色 绢 云母 千枚 岩 。区 内构 造简 单 ， 偶 无大 的断 裂构 造 存 在 ， 岩体 中结 构 面 以节 理 裂 隙 为主 ， 断层 、 小 挤压 破碎 带 等小 型 软弱 结构 面 出现
机率 一般 且分 布 随机 ， 地下 水 有一 定 的活 动性 ， 隧 洞 的围岩 分 类 为 Ｉ ｌ ｌ一１ Ｉ 、Ｕ一２ Ｉ Ｖ类 。引 水 隧 、Ｖ、 洞 围岩 以 千 枚 岩 为 主 ， 弱 矿 物 成 分 较 多 ， 度 软 硬 小 ， 部夹 有石 英 脉 ， 岩 为薄 层状 ， 理不 明显 ， 局 板 层
古 显 奎 ， 山 继 宏 ， 郑 道 明
（ 国水 利 水 电第 十 工 程局 有 限 公 司 ， 川 成 都 中 四 ６ ０７ ） １ ０ ２
摘
要： 毛尔盖 电站 ６ 洞 引水隧洞成 功采用 楔型掏槽 方式 ， 边采用光面爆破技术 ， ＃ 周 爆破孔利用率达 ９ ％ ， ０ 半孔率达 ８ ％的 ５
周边孔每 ｍ深炮孔装药 量（ 装药 密度 ） １２ｇ 线 为 ７ ／ Ｉ。周边 孔的装药量 为 ３ ２Ｉ × ７ Ｉ ＝ ５ ． ， Ｔ Ｉ ． ｌ １２ Ｔ ５ ０４ｇ ｌ Ｉ
困
Ｓｈａ ａｒ ｏ ｉ Ｈｎ ｔ ｅ Ｗ ｅＰ
第３ ０卷总第 １ ６ ４ 期
四川水力发 电
２ １ 年 ８月 ０１
ｃ 排距 为 ３ ｍ。 ｍ， ０ｅ （） ４ 掏槽孔 的装 药结构 （ １ 。 图 ）
３ １３ 掏槽 孔爆 破参 数设 计 ．． （ ） 孔直径 ｄ １炮 。 主要依 据爆 破 现 场情 况 和 钻 孔机 具 确 定 ， 孔 径取 ４ ｍ。 ２ｍ
为 了使掏槽 达 到 理 想效 果 ， 其 中间 部 位增 在
第３ ０卷 第 ４期
２０ １１年 ８月
四
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Ｖｏ ＿ ０．Ｎｏ． ｌ３ ４
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Ａｕｇ ２ １ １ ．， ０
光 面 爆 破 在 毛 尔 盖 水 电 站 引水 隧 洞 工 程
施 工 中 的 运 用
起增加 临空面 的作 用 ， 而 大 大增 加 了掏槽 的有 从 效深度 ， 掏槽 孔 均采用 反 向装 药 。
（） ５ 掏槽 孔 的装药量 。
１ （ ５节 审 ２ ２ １ ） ３ 药卷连 续 装 药
砂 袋堵 塞 导爆 管 （ 雷管 ） 双
图 １ 掏 槽 孔 装 药 结 构 图 （ 位 ：ｍ） 单 ｃ
收稿 日期 ：０ １３－６ ２ １ ６２ ４
些 参 考值 。 单位 岩体 炸 药消 耗量 设计 一 般 由经验 公式 确
３ １ １ 单 位 岩体 炸药 消 耗量设 计 ｑ ．．
定， 前期 爆破 试 验所选 用 的经 验公 式 为 ：
ｑ ＝ １ Ｓ ＋０． ４／ ８
３ １ ２ 开挖 断面 钻孔 数量 计算 Ⅳ ．． 钻孔 数 量 采 用 的 计 算 公 式 （ 波 尔 建 议 公 译 式） ： 为
１５个 时爆破 效果 较为 理想 。 １
形式进 行 了对 比 ， 最终 选定 楔型 掏槽形 式 。 （ ） 槽孔孔 距 的确定 。 ３掏 经过 以往经 验 及对 比试 验 ， 对 砂岩 及 千 枚 针 岩 的岩 性及 物 理 特 性 ， 掏 槽 孔 的孑 距 定 为 １０ 将 Ｌ ６
图 ３ 崩 落 孔 装 药 结 构 图
（ ）单孔 装 药量 。 ３
处 理 ， 时改 变 装 药 方 式 ， 炮 孔穿 过 的断 层 、 同 在 裂 隙处 局部 间隔装 药 ， 以减 少爆 破 对 弱 面 的过 度 破 坏及 爆生 气 体 的逸散 现 象 。 ４ 开挖 过程 需 重视 或 注意 的几 个关 键环 节 认 识 围岩 、 护 围岩 、 护 围岩 、 测 围岩 是 保 支 监 地 下工 程 防止 或减少 大 塌方 的四个 重要 环节 ： （ ） 识 围岩 ， 一 步 完 善 和 提 高 地 质 预 测 １认 进 预 报工 作 。
（） １ 炮孔 直径 ｄ： ４ ｍ。 取 ２ｍ
最 小抵 抗 线
最小 抵抗 线
也 可 通 过 炮 孑 密 集 系数 ｍ Ｌ
确定 。光 面爆 破 中的炮 眼密集 系数是 指孑 距 ０与 Ｌ 的 比值 ， ： 即
ｍ＝ａ Ｉ ／Ｖ
（） ２ 炮孔 间距 ｒ 光 面 爆破 的实 质是 使 炮 之 ｚ： 问产 生 贯通 裂 隙 ， 以形 成 平 整 的 断裂 面 。炮 间距 对形 成贯 通裂 隙有着 非 常重要 的作用 。炮 间距 的 大小 主要取 决 于 炸药 的性 质 、 不耦 合 系数 和 岩石 的 物理力 学性质 。根 据砂 岩及 千枚岩 的物理 特性
（） ４ 不偶 合 系数 ｂ 。 根据砂岩及千枚 岩岩性 的实 际情 况 ， 周边孔孔 径 为 ４ ｍ， ２ｍ 采用 ‘ ５炸药 ， ｐ ２ 不偶合 系数为 １８ ．。 （） ５ 周边 孔装 药结构 （ ２ 。 图 ） 为 了达 到理 想 的光 面爆 破效 果 ， 边 孑 采 用 周 Ｌ
经 过 反 复 实 践 ， 崩 落 孔 单 孔 装 药 量 定 为 将
掏槽孔 在单 位体 积 上装 药量 较多 。 因此 ， 在 施工 中采 用黄 土加 沙 的炮 泥进 行 堵 塞 ， 塞 长度 堵
光面爆 破最 小抵抗 线 由经验 公式 ： ～１ ） ２ ｄ得 出 。最 小 抵抗 线
＝（ ０ １
还应 根 据 岩 石 性
为 ６ ｍ。 ０ｃ ３ １４ 光 面爆 破参数 的设计 ．．
很 多 方 面的 内容 ， 中最 重 要 的是 光 面爆 破 参 数 其
的选 择 。其 中又 以最 小 抵抗 线 、 边孑 密集 系数 周 Ｌ 和 周边 孔线 装 药密 度为 光 面爆破 的三大要 素 。然
而 ， 软弱 破碎 岩 体 中进行 控制 爆破 的难 度很 大 ， 在
一
学 管理 、 心组织 、 精 优化 资源 配置 ， 服重 重 困难 ， 克 积极 组织 生 产 ， 造 了 隧 洞 开 挖 月 平 均 单 头进 尺 创
挖施 工 ，０ ０年 １月 ２ 日洞 挖 工 程 全 线 安 全 顺 ２１ ３
光 面爆破 施 工可 以使 岩层 较精 确地 沿设 计轮 廓 断 裂下来 ， 面平 整 、 岩 规则 并使 围岩 的整体 性 和
稳 定 性不 遭受 明显 的破 坏 。光 面爆 破设 计涉 及 到
利 贯通 ， 前 １ ５ｄ天完 成 进度 节 点 目标 ， 隧 洞 提 ５ 为 工程 混 凝土 衬砌 施 工 创造 了 良好 条 件 ， 为 毛尔 也 盖 水 电站按 期发 电奠定 了坚 实 的基 础 。项 目部科
是爆 破 易导 致 开 挖成 型 面差 ， 二是 爆 破 松 动 圈
范 围过大 ， 从而 破坏 围岩 的 自稳 能力 ， 重降 低 围 严
岩 的 自稳 时 间 。因此 ， 有 经 过 工 程类 比 和试 验 只 的方法 ， 在施 工 中不 断 总结 经验 ， 根据 爆破 实 际效
果 进行 修正 ， 而避 免在 孔周 围产 生 径 向裂 缝 ， 从 使 围岩少 受损 坏 ， 获得 良好 的开 挖 面 。光 面爆 破 以
隧洞爆 破有 两个关键 问题 ： 一是掏槽 ， 二是周边
质 及地 质条件 加 以调整 。经 验表 明 ： 岩石 坚韧 、 可 爆 性差 时 ， 小 抵抗 线 可取 小 些 ； 石 松软 、 破 最 岩 易
碎时， 可取大 些 。 来自的光 面爆破 。光面爆破效果 的好坏直接影响 到毛尔
盖水 电站引 水隧 洞 围岩 的稳 定。根据 实 际施 工情 况， 将每排 炮进尺定为 ３ｍ， 钻孔深度为 ３ ２ｍ。 ．