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岩塞爆破方案设计与应用场景

时间:2023-06-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:岩塞的边界条件比较复杂,其岩石介质往往是不均匀的,并受地质构造影响。计算得岩塞底部直径为2.2m,岩塞面积为4.32m2,岩塞厚度取3.89m,不计覆盖层。而这种预裂作用对岩塞以后几段爆破、对渣坑顶拱混凝土的震动影响起到减震作用。根据本工程的具体条件,在岩塞底部设一排底孔。

岩塞爆破方案设计与应用场景

3.1 岩塞体设计

岩塞厚度直接关系到施工安全及爆破装药量等问题,其与岩塞的地质、地形条件、岩塞直径、岩塞上水深以及爆破方案等因素有关。岩塞的边界条件比较复杂,其岩石介质往往是不均匀的,并受地质构造影响。该工程岩塞底部断面面积参照类似工程,按下式计算:

式中:A为岩塞底部断面面积,m2;Q为隧洞设计最大流量,m3/s;V为闸前段流速,m/s;K为断面扩大系数,一般为1.2~1.5。

计算得岩塞底部直径为2.2m(城门洞型),岩塞面积为4.32m2,岩塞厚度取3.89m,不计覆盖层。

3.2 药包设计

岩塞爆破采用钻孔爆破,根据以往岩塞爆破设计和施工实践,采用在岩塞中部布置揭顶掏槽孔,用以爆通岩塞中部岩石形成上下的开口;岩塞周边轮廓线设置预裂孔以成型和减震,维护围岩稳定;在预裂孔和揭顶掏槽孔之间设置主炮眼即内扩大孔,其作用炸除岩塞内石方以形成岩塞过水断面,考虑到放水隧洞的特点,岩塞剖面设计城门洞型,使进水洞底坎符合设计要求,故底部设底孔。

3.3 钻孔爆破设计

(1)揭顶掏槽孔设计。用5个φ80mm钻头,钻5个孔组合成直径为0.5m的钻孔,药包长度为1.0m,使药包装药长度与组合直径之比为2,即可按拟集中药包设计。揭顶掏槽孔有关特性见表1。

表1 揭顶掏槽孔特性表

(2)预裂防震孔设计。预裂孔是最先起爆的药包,通过其使岩塞体周边产生预裂面,把围岩和岩塞体分成两部分,这就是预裂作用。而这种预裂作用对岩塞以后几段爆破、对渣坑顶拱混凝土的震动影响起到减震作用。预裂防震孔有关特性见表2。

表2 预裂防震孔特性表

(3)扩大孔药量。药卷直径32mm,装药密度1100000g/m3

Q=2.65×16=42.4(kg)(www.xing528.com)

(4)底孔设计。根据本工程的具体条件,在岩塞底部设一排底孔。它的作用是确保进口高程,炸掉下部扩大孔以下的岩体。

底孔孔径选定42mm,终孔距水库地面1.1m,孔深4.0m,孔距为0.5m,平均抵抗线为1.0m,共计8个孔。

考虑装药药卷直径为32mm,线装药密度为:

每孔药量为:

Q=qL装药长度=0.885×4.0=3.54(kg/孔)

底孔药量为:

∑Q=NQ=8×3.54=28.32(kg)

岩塞钻孔爆破总药量为125.52kg。

岩塞横剖面及纵剖面钻孔布置见图1、图2。

图1 岩塞横剖面钻孔布置图

图2 岩塞纵剖面钻孔布置图

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