[发明专利]一种大坝基坑基础面恒容空气垫层爆破方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程爆破领域，具体涉及一种大坝基坑基础面恒容空气垫层爆破方法。

背景技术

目前，水利水电工程大坝基坑爆破施工时，普遍采用垂直中深孔爆破等高效率爆破施工方式。但是临近大坝坝基基础面时，为保护基岩，减轻大坝建成后的渗漏现象，须在基础面上预留保护层，然后采取人工钻孔，小进尺小药量爆破方式，采取人工凿岩逐层剥离至大坝基础面。由于大坝基坑面积通常达到数万平方米，预留保护层的爆破方量较大，施工效率低，使人工作业量剧增，施工成本上升，进度受到限制。

近年来，为克服上述大坝基坑爆破预留保护层的施工难题，国内、外工程界进行了有益的探索，提出了爆破孔柔性垫层爆破施工方法。此种方法的优点是，不预留保护层，钻爆作业直达坝基基础面，为防止破坏基岩，在爆破孔底部设置柔性垫层。

目前柔性垫层法主要采用竹筒法、木屑法、树脂泡沫法三种，其优、缺点为：

竹筒法：成本低，施工较简便；缺点是爆破孔底部有积水时，由于竹筒不是封闭空间，不能形成空气柱，爆破冲击波直接通过水传递到爆破孔底部，柔性垫层的缓冲效果失效，此种方法仅适用于无水爆破孔。

木屑法：成本低，缺点是施工较麻烦，爆破孔底部有水时，木屑漂浮在水面，难以沉底；爆破冲击波通过水传递到爆破孔底部，木屑的缓冲效果有限；易产生爆破烟气。

树脂泡沫法：柔性垫层的缓冲效果好，缺点是成本较高，包装体积大，爆破后产生较多的有毒气体，污染环境。

上述三种方式，利用柔性垫层取到缓冲作用，避免爆破时对基础面以下岩石形成破坏。但这些方法也存在局限性，对干燥爆破孔缓冲效果较好，对有水爆破孔的缓冲效果一致性较差。在大坝基坑基础面爆破实践中，基坑高程低于周围水平面，存在较大的压力差，基坑岩石普遍存在渗水现象，同时，爆破孔造孔施工时，需要通水冷却，因此，爆破孔底部普遍存在积水、积渣现象；采用上述三种柔性垫层方法，由于爆破孔底部的积水、积渣多少不一，孔内缓冲层的空气体积相应也参差不齐，各爆破孔的缓冲效果不一致，爆后基岩保护面平整度降低，容易出现局部欠挖或超挖现象。

发明内容

本发明的目的提供一种大坝基坑基础面恒容空气垫层爆破方法，实现大坝基坑有水爆破孔的柔性垫层爆破施工方法，克服了竹筒法、木屑法、树脂泡沫法在有水爆破孔上的应用缺陷。

本发明技术方案为：

一种大坝基坑基础面恒容空气垫层爆破方法，所述方法为爆破孔直达基坑基础面并超深300~500mm，在爆破孔底部设置空气筒，空气筒长度与爆破孔超深长度一致。

优选地，所述空气筒材质为塑料，所述空气筒直径≤炸药药卷直径。

进一步优选地，所述空气筒的塑膜厚度不低于0.3 mm。

优选地，装填爆破孔时，先放入空气筒，再依次装填雷管、导爆索、炸药药卷，空气筒在炸药重力下沉到孔底形成恒定容积空气垫层，最后完成爆破孔堵塞。

本发明提出一种大坝基坑基础面恒容空气垫层爆破方法，在爆破孔底部设置空气筒，在爆破孔内形成恒定容积的空气柱，形成空气柔性垫层，在爆破时实现缓冲爆破冲击波，保护基础面岩石的作用。

在大坝基础面爆破施工中，取消保护层，采用大台阶中深孔爆破，爆破孔直达基础面并超深一定长度，在爆破孔底部超深段设置恒定容积的塑料空气筒作为气垫层，可有效克服爆孔内渗水、岩渣等影响，保证各爆孔内气垫层容积恒定，气垫层在爆破时缓冲爆破冲击波，取到保护基础面岩石的作用，具有爆破效果一致性好，开挖效率高的特点。

本发明的有益效果：

1）采用中深孔爆破且不留保护层，减少了爆破循环，大幅度提高爆破作业效率，取消人工开挖工序，降低施工成本；

2）空气的可压缩性好，在炸药爆炸的超高压装态下压缩比约1000：1，气垫缓冲爆破冲击波的效果明显；

3）无论有水或无水爆破孔均适用，空气筒在爆破孔内形成的空气柱容积恒定，各爆破孔缓冲效果一致性好，爆破后的基础面成形效果好。

4）塑料空气筒可现场充气封装，空气筒长度可任意裁截。

5）使用现场混装乳化炸药爆破时，塑料空气筒还能隔离爆破孔底部水、沙杂质，避免浆状炸药与杂质混合后发生爆破孔底部拒爆现象。

6）仅对炮孔底部（特定部位）垂直方向（特定方向）减缓破坏力，以保护基坑底板基础面岩石完整性。在其它部位不减缓破坏力，以利于破碎岩石。

附图说明

图1为本发明爆破孔装填示意图；

其中：导爆索1、爆破孔堵塞2、炸药3、填雷管4、塑料空气筒5。