左岸块状岩体预裂爆破效果及参数调整

5.1　预裂爆破参数试验

5.1.1　左岸Ⅲ区高程2032.8～2021m预裂爆破

（1）预裂爆破参数。孔径80mm，共28孔，孔深约11m，间距0.8m，装药直径32mm，底部加强段4节×2节×φ32药卷，中部线装药密度260g/m，单孔药量约4.5 kg，4孔/响，最大单响药量18 kg，堵塞长度为1.5m。

（2）预裂爆破效果分析。装药部位孔壁爆破裂隙较多，主要是由岩石块度较小、节理面张开、强度较低引起，建议减小装药直径，改直径32为直径25药卷，或一节药卷改为半截药卷，减小峰值爆压；同时中部线装药密度过小，张开的节理面极易漏气，引起壁面“贴膏药”（岩块外凸在壁面上）及“穿糖葫芦”（岩块外凸在壁面上并且岩块内仍有炮孔），应增加药卷位于当岩体中部的概率，即减小轴向不耦合系数、减小药卷间距，加大线装药密度，补偿漏气能量的损失。

（3）声波测试成果。共在爆后坡面布置2组共11个声波测孔，爆破前后对比测试结果为，S2、S4、S5声波测试孔渗水较慢，其他测试孔漏水较快。水平孔孔口段0.5m内存水条件较差，不利测试，孔内爆前vP值为822～5263m/s，爆后vP值为815～5124 m/s，爆破前后波速下降率基本在10%以内。测点经过节理面时，波速下降，波速的变化仅反映了结构面的密集程度。爆破对边坡的破坏影响主要表现为表层沿节理面的掉块，泥质充填的节理面本身阻挠了破坏作用进一步向内延伸。

（4）爆破振动监测成果。爆区上部边坡高差12m的测点预裂爆破各向振动速度约为2cm/s，同次爆破中的梯段爆破振动速度为4.6cm/s、13cm/s、7.5cm/s，预裂爆破振动速度较小。

5.1.2　左岸预裂参数后期调整及效果

（1）在节理裂隙发育的块状岩体中进行预裂爆破，采用90 mm孔径是合适的。当然单从爆破效果而言，采用80 mm孔径更好，减少了漏气的可能性，但若液压钻的钻孔偏差太大，实测10m孔深的孔底偏差容易达到50cm以上，不宜采用。

（2）加大中部线装药密度至350g/m以上，主要是减小药卷轴向间距，使药卷位于块状岩体中部位置的可能性较大，减少漏气及“贴膏药”“穿糖葫芦”的现象。根据资料，直径32mm药卷的殉爆距离仅为10cm内，炮孔内间隔40cm以上时认为是独立药包，相互作用较小，药卷间容易留埂。

（3）减小药径是改善强风化块状岩体中预裂爆破效果的最有效措施，是与增大中部线装药密度措施配套的必然措施，否则单纯增大药量也必然造成坡面直接破坏作用加大。

（4）左岸预裂爆破采用Ms3分段不合适，建议采用Ms2分段。在控制振动的前提下，应尽量减小分段时差，增加孔间共同作用，减小漏气可能性。

5.1.3　左岸预裂爆破参数建议

（1）台阶高度以设计要求的10～15m为宜，并配合梯段爆破高度5～7.5m，后期弱风化地层逐渐调整。

（2）孔径90mm，采用QZJ-100B钻机钻孔，不宜采用更大孔径。

（3）孔距0.6～0.8m，节理面发育的块状岩体中取小值。

（4）线装药密度300～350g/m，以直径25mm药卷为宜，必要时采用1/2节直径32mm药卷长度装药。

（5）底部加强段。装药长度60～100 cm，装药直径2节×32mm。

（6）孔口减弱段。装药长度60～100cm，装药直径1/2节×32mm，线装药密度可取为200g/m。

（7）堵塞长度为1.0～1.5m。

5.2　梯段爆破参数试验

5.2.1　左岸Ⅲ区高程2032.8～2021m开挖爆破监测

（1）爆破参数。共32孔，3排，孔深约6m，间排距3m×2.5m，孔径75mm，装药直径60mm，单孔药量约为12kg，4～7孔/响，最大单响84kg，堵塞长度为1.5m。孔内雷管段依次为Ms3、Ms5、Ms7、Ms9、Ms11，采用导爆索连接起爆。

（2）爆破效果分析。爆渣没有整体向前翻动，呈现单孔各自爆破效果，单个炮孔的作用仅是炸碎周围的岩体，减少大块。由于岩体强风化，基本可以满足装渣的要求。

（3）声波测试成果。采用单孔测井法对紧邻的边坡坡脚岩体进行声波测试，共布置2组共11个声波孔，其中仅S2、S4、S5孔渗水较慢，其他测试孔漏水较快。爆前vP值为822～5263m/s，爆后vP值为815～5124m/s，爆前后波速下降率基本在10%以内，爆破对边坡的影响较小。孔内波速的最低值反映了节理面的密集程度，孔内不同深度节理面对波速的影响无明显变化。爆破对保留岩体的破坏作用主要在坡面浅层掉块。

（4）振动测试成果。本次共在上部边坡不同高程布置11个测点，距离爆区高差8m的锚墩处最大振动速度为垂直向13cm/s、水平径向5.3cm/s、水平切向5.1cm/s，垂直向质点振动峰值远大于径向及切向，符合悬空物振动特征。上部距离爆区高差20m的上部马道坡脚的最大振动速度为水平径向2.6cm/s、垂直向1.7cm/s、切向0.8cm/s，水平径向振动较大。质点振动峰值在近距离内衰减较快，但中远区衰减较慢，距离爆区高差50m的测点振动速度仍达到垂直向1.3 cm/s、水平径向0.7cm/s、水平切向1cm/s。相比前期振动监测值，随着爆破高程的下降，质点振动速度有增大的趋势，同时也反映岩体风化程度的下降。

5.2.2　后期梯段爆破参数的调整(www.xing528.com)

（1）由于必须严格控制爆破振动以保证边坡安全，设计要求梯段高度为5m。左岸梯段爆破应定义为大直径中浅孔爆破，其爆破效率必然比较低下。最大孔距2.5m、排距2.5m，装药直径60mm，每延米药量2.5 kg/m，实际单耗最小0.4kg/m3，且极易造成炮孔底板不平整。

（2）随着开挖高程的下降，后期实际开挖梯段高度增加到10 m，爆破效率才能有效提高，但爆破网络应相应改变，克服较大分段时差引起的漏气、冲炮问题。

5.2.3　左岸高程1960m以下的梯段爆破参数建议

（1）梯段高度10m为宜，实际高程1960m以下部分采用了10m的梯段高度。

（2）钻孔孔径以76mm为宜，采用液压钻钻孔的效率也较高。相应采用直径60mm药卷，装药应尽量到底并采用划破外皮并用炮棍捣实的办法耦合装药。加大每延米装药量，才能适当加大孔距、排距。

（3）孔距3m，排距2.5m。

（4）浅孔爆破时适当加大堵塞长度至3m，并保证堵塞完好。

（5）采用孔外微差爆破网络，孔内可统一为Ms10、段间Ms2、排间Ms4，适当减小时差。

5.3　缓冲孔爆破参数试验

5.3.1　左岸Ⅲ区高程1993～1981m开挖爆破

（1）爆破参数。共8孔，孔深约为6m，孔径76mm，孔距为2m，与预裂线距离1.5m，与前排主爆破孔距离2.5m。药径为60mm、70mm，单孔药量约为10 kg，5孔/响，最大单响药量约为50 kg。堵塞长度为3m。

（2）爆破效果分析。爆后挖渣孔底基本平整，仅个别部位有大块。

（3）爆破振动测试。本次缓冲孔爆破与前排主爆破孔振动相当，距离爆区高差24m的上部边坡锚墩上测点的垂直向、水平径向和水平切向振动峰值分别为4.6cm/s、4.0cm/s、2.7cm/s。

5.3.2　左岸缓冲孔爆破参数调整及建议值

（1）根据一般惯例及施工的方便，仅紧邻边坡的一排梯段炮孔作为缓冲炮孔，孔距2 m，与预裂线距离1.5m，与前排主爆破孔距离2.5 m。

（2）孔径76mm，主要采用液压钻钻孔。

（3）孔深与梯段爆破孔一致，前期主要为6m，后期逐渐加大为10m。

（4）药径底部2节为直径70mm（每节1.5kg/40cm），上部为直径60mm（每节1kg/40cm），可2～3孔单响。

5.4　爆破参数试验总结

通过爆破试验得到有关爆破参数的如下调整意见：

（1）左岸边坡梯段高度一般应为10m，因为大直径中浅孔的爆破效率极低，梯段高度与预裂深度不能保持一致，延长了及时支护的时间。

（2）建议系统支护与爆区的距离应以马道设置高差为准，可要求每开挖梯段高度内完成一排锚索施工，锁口锚杆或锚筋桩应在马道下部开挖前完成。

（3）建议水平保护层的最小厚度不小于30d（d为上部炮孔装药直径）。

（4）水平保护层爆破钻孔孔径不得大于50 mm，通过试验应改为水平保护层垂直爆破钻孔孔径不得大于50mm。

（5）不得简单限制总装药量，应限制一次爆破的总排数不得大于6排，由于爆渣体积膨胀系数约为1.3，多排爆破时的后排压制作用十分明显。