(一)按开挖石方的方式分
按照破碎岩石的方法,主要有钻爆开挖、直接应用机械开挖、静态破碎法3 种。
1.钻爆开挖
钻爆开挖是当前广泛使用的一种开挖方法,开挖方式有浅孔(小于4m)薄层开挖、分层开挖(阶段开挖)、全断面一次开挖和特高梯段开挖等。
与钻爆开挖方式相应的爆破方法,一般常用的有浅孔爆破、深孔爆破、裸露爆破、药壶爆破、药室爆破等。钻爆法开挖具有以下特点:
(1)由于挡水建筑物的基础对岩基的完整性、泄水建筑物的底板与边坡对抗冲刷能力和稳定性,以及开挖的规格尺寸都有较高的质量要求,因而对爆破技术也有着更为严格的要求。
(2)水利水电工程石方开挖一般是方量大,施工场地狭小,工期要求紧迫;并经常与混凝土浇筑、灌浆等工序平行或交叉施工,施工干扰大。
(3)由于工程地质多变,如节理、裂隙、断层破碎带,软弱夹层和滑坡的存在,以及不同工序间衔接段对爆破开挖的特殊要求等,往往在一项开挖工程中需要采取多种爆破施工方法。
(4)基坑开挖常受河床岩基渗流的影响和洪水的威胁,施工过程需要进行经常性的排水并需与洪水抢时间、争速度。
2.直接用机械开挖
该法是使用带有松土器的重型推土机破碎岩石,一次破碎深度约0.6~1.0m。该法适用于施工场地开阔、大方量软岩石方工程。优点是没有钻爆工序作业、不需要风、水、电辅助设施、不但简化了场地布置,而且施工进度快,生产能力高。但不适用于破碎坚硬岩石。
全断面掘进机切割岩石,也是用机械直接开挖的一种方式,该法无须爆破,一般是在有条件的隧洞掘进中使用。
3.静态爆破法
在炮孔内装入破碎剂,利用药物自身产生的膨胀力,慢慢地作用于孔壁,经数小时到数十小时达到一定压力(30~50MPa),使介质开裂。该法安全可靠,没有爆破产生的公害,使用于设备附近、高压线下等特定条件下的开挖或拆除建筑物。
水利水电工程中要求基岩完整,且方量大、开挖集中的特点,一般采用分层开挖(梯段爆破),预留保护层,浅孔爆破,尽可能在开挖边界进行预裂爆破。
(二)按爆破方法分
常用的爆破方法见表10-1。
表10-1 常用爆破方法分类表
续表
(三)按开挖的工程项目分
按建筑工程的项目划分,一般分为挡水工程、泄洪工程、引水工程、发电工程、升压变电站工程、航运过坝工程、鱼道工程等工程项目的石方开挖。
施工辅助工程的项目划分,一般分为施工交通工程、施工供电、水、风、通信、沙石料生产、混凝土搅拌和浇筑等系统工程、导流工程等工程项目的石方开挖。
(四)按开挖的工程部位分
两岸岸坡、河床基坑、底板、边坡、沟、槽、坑等。
(五)按开挖的岩石级别分
影响石方开挖工程单价的因素中,岩石的分级分类起了很大的作用,如岩石的成因、强度、风化程度、容量、强度系数及净钻时间等。按以上因素,岩石的分级分类见表10-2。
1.岩石的成因分类(www.xing528.com)
岩石的成因影响岩石的性状,如容重、强度等。按岩石的成因分类,系根据岩石生成情况,分为岩浆(火成)岩、沉积(水成)岩和变质岩三大类。
(1)岩浆岩的分类见表10-3。
(2)沉积岩的分类见表10-4。
(3)变质岩的分类见表10-5。
2.岩石的强度分类(见表10-6)
3.岩石的风化程度分类(见表10-7)
4.围岩工程地质分类
地下工程洞室开挖,围岩的稳定性往往影响地下工程的结构型式,施工方法、工程进度等,见表10-8。
5.岩石的分级
岩石的分级是在量上确定破碎的难易程度。正确的确定岩石的级别是决定石方开挖单价的关键(见表10-2)。
表10-2 岩石分级表
续表
表10-3 岩浆岩主要岩石类型简表
表10-4 沉积岩主要岩石类型简表
表10-5 变质岩主要岩石类型简表
表10-6 岩石强度分类表
注 Rb 指岩石试件在饱和状态下的单轴抗压强度。
表10-7 岩石的风化程度的划分
表10-8 围岩工程地质分类
注 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类围岩,当其强度应力比小于本表规定时,围岩类别宜相应降低一级。
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