微风化灰岩光面爆破墩基成孔技术.doc

1、微风化灰岩光面爆破墩基成孔技术摘要：本文主要通过实例介绍光面爆破在微风化灰岩中墩基成孔的应用及效果，分析光面爆破在微风化灰岩中墩基成孔施工的关键点，为类似工程岩土墩基成孔提供施工参考措施及经验。 关键词：光面爆破、最小抵抗线、微差爆破 中图分类号：P633.2 文献标识码：A 1 工程简介 桂林金融大厦工程位于广西桂林市临桂新区，建筑面积 81530 m2，建筑高度 137.6m，主楼为墩基础，根据岩土勘察报告显示，本工程地质条件为微风化灰岩，且岩石整体性较完整，承载力比较高，硬度比较硬。该地区一般成孔方法为人工冲孔桩，但是成桩后浇筑质量难以保证。墩基础经超前钻探明，底下均为较完整灰岩，无溶洞

2、，能较好的满足设计要求。 2 方案选择 本工程土方施工结束后，由于场地狭窄，而冲孔灌注桩施工机械需要的操作空间较大，且地质为微风化灰岩，硬度较高，采用冲孔桩每天只能达到 1 米的进度，且还需要做泥浆护池，对基坑清理不利，经过讨论对比，决定采用光面爆破的施工方法来进行墩基成孔，该方法优点： 占用工作面小，施工便捷,工期短。光面爆破施工机械小巧便捷,一个工作面可多台钻机同时施工，且单眼钻孔速度快，大大的节省了工期。成孔质量高。光面爆破可以爆破出符合设计轮廓线的圆柱形、方形等各种形体，且不会破碎及扰动开挖周边的岩石，保证了地基的承载力和围岩的稳定性。 施工安全，光面爆破利用不藕合装药(或间隔装药)和

3、毫秒微差起爆技术，可控有序起爆，且用药量少，主要破坏作用是各炮眼爆炸产生的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀合裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。 光面爆破施工主要为钻孔和爆破，单方造价低且无需其他辅助材料，相比其他工艺节省了原材料的投入。 3 施工工艺及原理 光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体，然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包，将光爆层炸除，形成一个平整的开挖面，是通过正确选择爆破参数达到爆后壁面平整规则、轮

4、廓线符合设计要求的一种控制爆破技术。它与传统的爆破法相比，最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作用，从而减少对围岩的扰动，保持围岩的稳定，确保施工安全，同时，又能减少超、欠挖，提高工程质量和进度。 3.1 最小抵抗线爆破参数设定 爆破参数选择与装药量计算： 根据地质勘察报告、现场视察和结合光面爆破以往的经验，确定岩石最小抵抗线。 （1） 孔径 d：根据开挖工作面大小和钻工机械确定炮孔直径 d，当工作面小于 20m2 时一般选用小型钻孔机械钻孔，孔径50mm；当工作面大于 20m2 时一般选用孔径50mm 的潜孔钻机。 （2） 最小抵抗线 W：一般为炮孔直径的 1020 倍，岩质软弱、裂隙

5、发育者取小值。 （3） 孔距 a：孔距 a 一般为光面爆破层厚度的 0.750.90 倍。 （4） 排距 b：排距 b=(0.81.0) W。 （5） 单孔装药量 QD 单孔装药量按下式计算： QD=QXabL (Kg) 式中 QD单孔装药量；QX线装药密度；a孔距； b排距；L孔深。3.2 钻孔 按炮眼布置正确钻孔，掏槽眼和周边眼的钻孔精度要高，开眼误差控制在 30mm 和 50mm 以内。确保周边眼准确的外插角，尽可能使两茬炮交界处台阶小于 15cm。同时，要根据眼口的位置、岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。周边眼与辅助眼的眼底在同一垂直面上，掏槽眼要加深 100mm。

6、炮眼的深度和角度要符合设计要求。掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于 50mm；辅助眼眼口排拒、行距误差均不得大于 100mm；周边眼眼口位置误差不得大于 50mm，眼底不得超出开挖断面轮廓线 150mm。 3.3 装药 （1） 掏槽眼和辅助眼采用连续装药结构。炮孔堵塞长度不小于最小抵抗线 W。 （2） 周边光爆眼采用不偶合装药或间隔装药结构。具体装药方法为： 1）堵塞段：堵塞段的作用是延长爆生气体的作用时间，且保证孔口段只产生裂缝而不出现爆破漏斗。 2）孔底加强段：段长大体等于堵塞段。由于孔底受岩石夹持作用，故需用较大的装药密度。 3）均匀装药段：该段一般为轴向间隔不偶合装药，并要求沿孔

7、轴线方向均匀分布。轴向间隔装药须用导爆索串联各药卷起爆。为保证孔壁不被粉碎，药卷应尽量置于孔的中心。 4）为确保炮孔内药包同时起爆，在制作药包时可采用导爆索将药包按装药间隔串联在一起。 3.4 连接起爆网络、起爆 采用导爆索分段并联按安排好的程序毫秒微差有序起爆，由于光面爆破孔是最后起爆，导爆索有可能遭受超前破坏。为保证周边孔准爆，对光面爆破孔可采用高段延期雷管与导爆索的双重起爆法。 3.5 安全防护 由于墩基础、竖井基础等开挖爆破，受岩石的夹制作用大，通常采用加强松动爆破或飞散爆破的装药方法，以克服岩石的夹制作用，达到爆松岩石，在爆破过程中，往往会产生大量的爆破飞石。因此，为防止爆破飞石，在

8、起爆前必须采取严密的安全防护措施。 4、质量控制 4.1 质量标准 （1）炮眼的深度和斜度符合钻爆要求，斜度不得大于 5%。 （2）围岩壁面不平整度（又称起伏差）的允许值为150mm。 （3）岩石的完整性要好，岩石表面应均匀留下 50%以上的炮眼痕迹.岩石表面不得有明显的炮振裂痕。 4.2 质量控制措施 （1）要严格按照光面爆破设计说明与爆破图表要求施工，严格控制周边眼的间距，根据岩石的稳定性和坚硬程度在 400mm 到 450mm 之间自行掌握调整炮眼间距。 （2）打眼时要准确看线看点，周边眼(光爆眼)开眼位置一般应使炮眼中心落在设计轮廓线上，一般以 5%的倾斜率向外倾斜，既每米炮孔向外倾斜

9、 50mm，根据炮孔深度调整倾斜率，应保证周边炮眼底在设计轮廓线外 100mm 左右；钻杆钻进长度要保证各眼底落在同一平面上，保证开挖面平整，如开挖面不齐，应按实际情况调整炮眼深度和装药量，工作面规格不够或严重不齐时，必须及时处理后才能继续施工。 （3）为获得较高的炮眼利用率和给光面层炮眼爆破创造良好的自由面，还要掌握好掏槽眼和辅助眼的位置，掏槽眼要布置在岩石软弱部位，如岩石比较均匀，则布置在断面中央或偏下部，以使底部岩石破碎，减少飞石；辅助炮眼应交错均匀地布置在周边眼与掏槽眼之间，并垂直于开挖面打眼，力求爆下的石渣块体大小适合装渣的要求。 （4）炮眼打好后，必须用高压风吹干净，对打好的炮眼进

10、行质量检查，如发现深度，位置，角度不合格的炮眼，应重新打眼，经检验合格才能装药。 （5） 联线时采用分区束把的联线方式，每把导爆管的根数不要超过 20 根，网路中的传爆雷管要用一段非电毫秒雷管，各连接点必须连接牢固，连线后要逐孔检查，千万不要漏联和错联。爆破采用全断面一次点火微差起爆。 （6） 爆破后竖井周边成型应符合设计轮廓，两帮和拱顶岩石面光滑平整，最大超挖不大于 200mm，最小欠挖不超过 50mm。岩石表面应均匀留下 50%以上的炮眼痕迹，岩石表面不得有明显的炮振裂痕。 5、结语 本工程基础为微风化灰岩，若采用冲孔灌注桩工艺，每天钻孔深度约为一米，且施工准备期长；泥浆护壁的使用对施工现场造成了污染，增加了施工难度。采用光面爆破成孔不仅节约了成本，还且大大节约了工期。本工程的应用实例可以为今后其他类似工程提供处理依据及经验。