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水利水电工程师考点解读:1F414003石方开挖技术

一、爆破方法

在水电建设中,常需开挖大量石方,石方开挖普遍使用的方法是爆破开挖法。

爆破法开挖石方的基本工序有钻孔、装药、起爆、挖装和运卸等。

通常使用的爆破方法有浅孔爆破法、深孔爆破法、预裂爆破及洞室爆破法等,其中,前两种爆破方法一般多用延长药包,最后一种方法大多采用集中药包。

1.浅孔爆破法

孔径小于75mm、深度小于5m的钻孔爆破称为浅孔爆破。

浅孔爆破法能均匀破碎介质,不需要复杂的钻孔设备,操作简单,可适应各种地形条件,而且便于控制开挖面的形状和规格。但是,浅孔爆破法钻孔工作量大,每个炮孔爆下的方量不大,因此生产率较低。

2.深孔爆破法

孔径大于75mm、孔深大于5m的钻孔爆破称为深孔爆破。爆后有一定数量的大块石产生,往往需要二次爆破。深孔爆破法一般适用于Ⅶ~ⅩⅣ级岩石。

深孔爆破法是大型基坑开挖和大型采石场开采的主要方法。与浅孔法比较,其单位体积岩石所需的钻孔工作量较小,单位耗药量低,劳动生产率高,并可简化起爆操作过程及劳动组织。缺点是钻孔设备复杂,设备费高。坚硬的岩石,由于钻孔速度慢,往往会使成本提高,采用此种方法时应慎重考虑。

深孔爆破的主要参数有:台阶高度H、钻孔直径d、底盘抵抗线Wd、炮孔间距a和排距b、超钻深度△H、钻孔深度L、堵塞长度L1及单孔装药量Q等。

3.洞室爆破法

洞室爆破是指在专门设计开挖的洞室或巷道内装药爆破的一种方法。

4.预裂爆破法

预裂爆破是沿设计开挖轮廓钻一排预裂炮孔,在开挖区未爆之前先行爆破,从而获得一条预裂缝,利用这条预裂缝,在开挖区爆破时切断爆区裂缝向保留岩体发展,防止或减弱爆破震动向开挖轮廓以外岩体的传播,达到保护保留岩体或邻近建筑物免受爆破破坏的目的。预裂炮孔的角度应与开挖轮廓边坡坡度一致,最好一次钻到设计深度。如果基础不允许产生裂缝,则预裂炮孔至设计开挖面应预留一定距离。

5.光面爆破法

光面爆破是利用布置在设计开挖轮廓线上的光面爆破炮孔,将作为围岩保护层的“光爆层”爆除,从而获得一个平整的洞室开挖壁面的一种控制爆破方式。

8.拆除爆破

围堰拆除爆破按照岩渣的处理方式,可分为泄渣爆破和留渣(聚渣)爆破两类。泄渣爆破是利用水流的力量将爆渣冲向下游河道的爆破方法,导流洞(导流明渠)出口围堰和基坑下游围堰一般采用泄渣爆破法。留渣爆破是指围堰经爆破破碎后,再利用机械进行水下清渣的方法,上游围堰的拆除一般采用此法。

【2016年真题】重要建筑物附近的基坑岩石采用爆破开挖时,应先进行( )。

A.浅孔爆破

B.深孔爆破

C.预裂爆破

D.光面爆破

『正确答案』C

『答案解析』本题考查的是爆破方法。预裂爆破是沿设计开挖轮廓钻一排预裂炮孔,在开挖区未爆之前先行爆破,从而获得一条预裂缝,利用这条预裂缝,在开挖区爆破时切断爆区裂缝向保留岩体发展,防止或减弱爆破震动向开挖轮廓以外岩体的传播,达到保护保留岩体或邻近建筑物免受爆破破坏的目的。

二、建基面保护层爆破

建基面保护层可采用水平预裂、柔性垫层一次爆破法或分层爆破方法。

建基面保护层,采用水平预裂时,垂直孔炮孔直径不大于150mm, 孔底距建基面不宜小于50cm。

建基面保护层采用柔性垫层一次爆破法时,炮孔孔径不宜大于50mm。

保护层或深度小于4.0m岩层的开挖,采用限制药包量的浅孔小炮爆破,用手风钻或轻型穿孔机钻孔,孔径小于75mm。保护层开挖应按照三分之二或二分之一原则分层进行,最后由人工或使用风镐撬除松动岩块。

三、爆破后检查

明挖爆破时,应在爆破后5min进入工作面;当不能确定有无盲炮时,应在爆破后15min进人工作面。

地下洞室爆破应在爆破后15m in ,并经检查确认洞室内空气合格后,方可准许人员进入工作命。

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