[發明專利]一種大壩基坑基礎面恒容空氣墊層爆破方法

在審

• 申請號: 201710457634.3
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107228607A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 吳天明
• 申請（專利權）人: 長江三峽設備物資有限公司
• 主分類號: F42D1/00
• 分類號: F42D1/00;F42D3/04
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本發明涉及工程爆破領域，具體涉及一種大壩基坑基礎面恒容空氣墊層爆破方法。

背景技術

目前，水利水電工程大壩基坑爆破施工時，普遍采用垂直中深孔爆破等高效率爆破施工方式。但是臨近大壩壩基基礎面時，為保護基巖，減輕大壩建成后的滲漏現象，須在基礎面上預留保護層，然后采取人工鉆孔，小進尺小藥量爆破方式，采取人工鑿巖逐層剝離至大壩基礎面。由于大壩基坑面積通常達到數萬平方米，預留保護層的爆破方量較大，施工效率低，使人工作業量劇增，施工成本上升，進度受到限制。

近年來，為克服上述大壩基坑爆破預留保護層的施工難題，國內、外工程界進行了有益的探索，提出了爆破孔柔性墊層爆破施工方法。此種方法的優點是，不預留保護層，鉆爆作業直達壩基基礎面，為防止破壞基巖，在爆破孔底部設置柔性墊層。

目前柔性墊層法主要采用竹筒法、木屑法、樹脂泡沫法三種，其優、缺點為：

竹筒法：成本低，施工較簡便；缺點是爆破孔底部有積水時，由于竹筒不是封閉空間，不能形成空氣柱，爆破沖擊波直接通過水傳遞到爆破孔底部，柔性墊層的緩沖效果失效，此種方法僅適用于無水爆破孔。

木屑法：成本低，缺點是施工較麻煩，爆破孔底部有水時，木屑漂浮在水面，難以沉底；爆破沖擊波通過水傳遞到爆破孔底部，木屑的緩沖效果有限；易產生爆破煙氣。

樹脂泡沫法：柔性墊層的緩沖效果好，缺點是成本較高，包裝體積大，爆破后產生較多的有毒氣體，污染環境。

上述三種方式，利用柔性墊層取到緩沖作用，避免爆破時對基礎面以下巖石形成破壞。但這些方法也存在局限性，對干燥爆破孔緩沖效果較好，對有水爆破孔的緩沖效果一致性較差。在大壩基坑基礎面爆破實踐中，基坑高程低于周圍水平面，存在較大的壓力差，基坑巖石普遍存在滲水現象，同時，爆破孔造孔施工時，需要通水冷卻，因此，爆破孔底部普遍存在積水、積渣現象；采用上述三種柔性墊層方法，由于爆破孔底部的積水、積渣多少不一，孔內緩沖層的空氣體積相應也參差不齊，各爆破孔的緩沖效果不一致，爆后基巖保護面平整度降低，容易出現局部欠挖或超挖現象。

發明內容

本發明的目的提供一種大壩基坑基礎面恒容空氣墊層爆破方法，實現大壩基坑有水爆破孔的柔性墊層爆破施工方法，克服了竹筒法、木屑法、樹脂泡沫法在有水爆破孔上的應用缺陷。

本發明技術方案為：

一種大壩基坑基礎面恒容空氣墊層爆破方法，所述方法為爆破孔直達基坑基礎面并超深300~500mm，在爆破孔底部設置空氣筒，空氣筒長度與爆破孔超深長度一致。

優選地，所述空氣筒材質為塑料，所述空氣筒直徑≤炸藥藥卷直徑。

進一步優選地，所述空氣筒的塑膜厚度不低于0.3 mm。

優選地，裝填爆破孔時，先放入空氣筒，再依次裝填雷管、導爆索、炸藥藥卷，空氣筒在炸藥重力下沉到孔底形成恒定容積空氣墊層，最后完成爆破孔堵塞。

本發明提出一種大壩基坑基礎面恒容空氣墊層爆破方法，在爆破孔底部設置空氣筒，在爆破孔內形成恒定容積的空氣柱，形成空氣柔性墊層，在爆破時實現緩沖爆破沖擊波，保護基礎面巖石的作用。

在大壩基礎面爆破施工中，取消保護層，采用大臺階中深孔爆破，爆破孔直達基礎面并超深一定長度，在爆破孔底部超深段設置恒定容積的塑料空氣筒作為氣墊層，可有效克服爆孔內滲水、巖渣等影響，保證各爆孔內氣墊層容積恒定，氣墊層在爆破時緩沖爆破沖擊波，取到保護基礎面巖石的作用，具有爆破效果一致性好，開挖效率高的特點。

本發明的有益效果：

1）采用中深孔爆破且不留保護層，減少了爆破循環，大幅度提高爆破作業效率，取消人工開挖工序，降低施工成本；

2）空氣的可壓縮性好，在炸藥爆炸的超高壓裝態下壓縮比約1000：1，氣墊緩沖爆破沖擊波的效果明顯；

3）無論有水或無水爆破孔均適用，空氣筒在爆破孔內形成的空氣柱容積恒定，各爆破孔緩沖效果一致性好，爆破后的基礎面成形效果好。

4）塑料空氣筒可現場充氣封裝，空氣筒長度可任意裁截。

5）使用現場混裝乳化炸藥爆破時，塑料空氣筒還能隔離爆破孔底部水、沙雜質，避免漿狀炸藥與雜質混合后發生爆破孔底部拒爆現象。

6）僅對炮孔底部（特定部位）垂直方向（特定方向）減緩破壞力，以保護基坑底板基礎面巖石完整性。在其它部位不減緩破壞力，以利于破碎巖石。

附圖說明

圖1為本發明爆破孔裝填示意圖；

其中：導爆索1、爆破孔堵塞2、炸藥3、填雷管4、塑料空氣筒5。