[發明專利]喀斯特地貌順坡裂隙趾板保護層開挖方法

有效

• 申請號: 201810002926.2
• 申請日: 2018-01-02
• 公開（公告）號: CN109990673B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 勞儉翁;陳亞坤;王宏偉;方浩;盤小平;沈益源;方飛來;沈仲濤;馬現軍
• 申請（專利權）人: 中國水利水電第十二工程局有限公司
• 主分類號: F42D1/00
• 分類號: F42D1/00;F42D3/04
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 黃素萍;徐關壽

本發明涉及一種喀斯特地貌順坡裂隙趾板保護層開挖方法，其特征在于，該開挖方法中采用趾板建基面梯段爆破和上游邊坡雙聚能預裂光面爆破一起爆破，并結合柔性墊層加預留保護層的梯段毫秒微差爆破法，具體包括如下步驟：技術交底；測量放樣；炮孔孔位確認；鉆機就位；鉆機開鉆、填寫鉆孔記錄；鉆至炮孔深40cm左右時復核并調整鉆孔角度；控制炮孔孔深，預留出30～50cm保護層；如遇特殊地質條件做好相關記錄，并考慮是否調整爆破設計；爆破施工；按爆破設計在炮孔內裝柔性墊層、裝藥、封堵孔、使孔內炸藥聯網、爆破；保護層開挖。本發明的喀斯特地貌順坡裂隙趾板保護層開挖方法，節約成本，提高了機械利用率及施工進度，為后續施工創造了有利條件。

技術領域

本發明屬于水利水電建筑施工領域，涉及混凝土面板堆石壩的大壩趾板的開挖方法，特別是涉及喀斯特地貌的順坡裂隙趾板保護層和上游邊坡開挖方法。

背景技術

基巖保護層一次爆除法的研究和試驗在我國只有二十幾年的歷史，它的發展相當緩慢，從施工快速、高效的角度看至今還不太成熟，仍然處于不斷探索、完善的階段，因此，還沒有被廣泛地應用于水工建筑物巖石基礎開挖施工中。

五十年代初期,科學院院士尼.瓦.緬爾尼科夫在“間隔裝藥爆破” 方面作了開創性的研究。同時，瑞典和加拿大學者通過試驗提出了周邊爆破法——預裂爆破和光面爆破，在巖石中獲得了光滑平整的開挖輪廓，各國學者都開始研究其成縫機理?預裂和光面爆破技術的發展逐漸帶動了水電系統對開挖邊坡及設計輪廓面保護的試驗研究工作。1973年葛洲壩工程進行了一系列預裂爆破試驗，1974年開始采用預裂爆破開挖邊坡，有效地控制了爆破對保留區的不良影響，確保了開挖邊坡形狀，避免了過大的超挖，加快了施工進度，該施工進度迅速推廣到其它各大中型水電工程開挖施工中。

在預裂和光面爆破技術不斷成熟的同時，水工建筑物壩基開挖仍然沿用傳統的“層層剝皮”式的保護層開挖方法，即對預留保護層采用手風鉆鈷孔, 淺孔火炮分層開挖，并留0.2～0.3m的人工撬挖層。此種開挖方法重復清基工程量大、占用工期長、耗費高，質量也不理想。廣大工程技術人員迫切希望改進傳統的保護層開挖方法，加快施工進度，便開始嘗試把預裂和光面爆破技術應用到保護層開挖中。

在應用預裂、光面爆破技術開挖壩基保護層的同時，為進一步簡化施工程序、加快施工進度、減少開挖成本，又引進了垂直爆破孔孔底設置柔性墊層的小梯段毫秒微差爆破技術，1982年長委施工處與長江科學院在萬安水利樞紐船閘下閘首應用該技術進行了 4組保護層（粉砂巖、砂質頁巖）一次爆除試驗， 1985年又在底孔壩段（中粗粒長石石英砂巖〉進行了 4組生產性試驗，獲得了一定的成果，并在1986年獲得原水利電力部科技進步二等獎，該試驗的主要成果是：手風鉆鉆孔一次爆除，采用小梯段、不耦合裝藥、孔間（排間）毫秒微差起爆、嚴格控制孔深、孔底加柔性墊層減緩爆破沖擊波的破壞作用。

炮孔孔底設復合墊層一次爆除保護層是目前壩基保護層開挖中的一個新的思路，1998年8～10月在三峽大壩二期泄洪及廠房壩段建基面開挖中進行了生產性試驗，取得了一定的成果，但效果不是很理想，有待進一步的試驗和研究。

國外多數國家為了快速經濟開挖建筑物巖石基礎，一般預留的保護層厚度較小,保護層的開挖工藝也較為簡單,多采用一次控制爆破開挖到建基面， 對基礎中由于爆破產生的新裂隙和擴張裂隙留待混凝土覆蓋完畢后進行固結灌漿補強處理。有的國家甚至沒有明確的基巖保護層概念，如瑞典現行的施工規范中就沒有明確規定保護層開挖方法，而是采用一種謹慎開挖層的方法； 70年代的規范中就允許巖石縱波波速有一定范圍的變化。因此，國外針對基巖保護層的開挖方式進行的研究并不多。