[发明专利]喀斯特地貌顺坡裂隙趾板保护层开挖方法

说明书

本发明涉及一种喀斯特地貌顺坡裂隙趾板保护层开挖方法，其特征在于，该开挖方法中采用趾板建基面梯段爆破和上游边坡双聚能预裂光面爆破一起爆破，并结合柔性垫层加预留保护层的梯段毫秒微差爆破法，具体包括如下步骤：技术交底；测量放样；炮孔孔位确认；钻机就位；钻机开钻、填写钻孔记录；钻至炮孔深40cm左右时复核并调整钻孔角度；控制炮孔孔深，预留出30～50cm保护层；如遇特殊地质条件做好相关记录，并考虑是否调整爆破设计；爆破施工；按爆破设计在炮孔内装柔性垫层、装药、封堵孔、使孔内炸药联网、爆破；保护层开挖。本发明的喀斯特地貌顺坡裂隙趾板保护层开挖方法，节约成本，提高了机械利用率及施工进度，为后续施工创造了有利条件。

技术领域

本发明属于水利水电建筑施工领域，涉及混凝土面板堆石坝的大坝趾板的开挖方法，特别是涉及喀斯特地貌的顺坡裂隙趾板保护层和上游边坡开挖方法。

背景技术

基岩保护层一次爆除法的研究和试验在我国只有二十几年的历史，它的发展相当缓慢，从施工快速、高效的角度看至今还不太成熟，仍然处于不断探索、完善的阶段，因此，还没有被广泛地应用于水工建筑物岩石基础开挖施工中。

五十年代初期,科学院院士尼.瓦.缅尔尼科夫在“间隔装药爆破” 方面作了开创性的研究。同时，瑞典和加拿大学者通过试验提出了周边爆破法——预裂爆破和光面爆破，在岩石中获得了光滑平整的开挖轮廓，各国学者都开始研究其成缝机理•预裂和光面爆破技术的发展逐渐带动了水电系统对开挖边坡及设计轮廓面保护的试验研究工作。1973年葛洲坝工程进行了一系列预裂爆破试验，1974年开始采用预裂爆破开挖边坡，有效地控制了爆破对保留区的不良影响，确保了开挖边坡形状，避免了过大的超挖，加快了施工进度，该施工进度迅速推广到其它各大中型水电工程开挖施工中。

在预裂和光面爆破技术不断成熟的同时，水工建筑物坝基开挖仍然沿用传统的“层层剥皮”式的保护层开挖方法，即对预留保护层采用手风钻钴孔, 浅孔火炮分层开挖，并留0.2～0.3m的人工撬挖层。此种开挖方法重复清基工程量大、占用工期长、耗费高，质量也不理想。广大工程技术人员迫切希望改进传统的保护层开挖方法，加快施工进度，便开始尝试把预裂和光面爆破技术应用到保护层开挖中。

在应用预裂、光面爆破技术开挖坝基保护层的同时，为进一步简化施工程序、加快施工进度、减少开挖成本，又引进了垂直爆破孔孔底设置柔性垫层的小梯段毫秒微差爆破技术，1982年长委施工处与长江科学院在万安水利枢纽船闸下闸首应用该技术进行了 4组保护层（粉砂岩、砂质页岩）一次爆除试验， 1985年又在底孔坝段（中粗粒长石石英砂岩〉进行了 4组生产性试验，获得了一定的成果，并在1986年获得原水利电力部科技进步二等奖，该试验的主要成果是：手风钻钻孔一次爆除，采用小梯段、不耦合装药、孔间（排间）毫秒微差起爆、严格控制孔深、孔底加柔性垫层减缓爆破冲击波的破坏作用。

炮孔孔底设复合垫层一次爆除保护层是目前坝基保护层开挖中的一个新的思路，1998年8～10月在三峡大坝二期泄洪及厂房坝段建基面开挖中进行了生产性试验，取得了一定的成果，但效果不是很理想，有待进一步的试验和研究。

国外多数国家为了快速经济开挖建筑物岩石基础，一般预留的保护层厚度较小,保护层的开挖工艺也较为简单,多采用一次控制爆破开挖到建基面， 对基础中由于爆破产生的新裂隙和扩张裂隙留待混凝土覆盖完毕后进行固结灌浆补强处理。有的国家甚至没有明确的基岩保护层概念，如瑞典现行的施工规范中就没有明确规定保护层开挖方法，而是采用一种谨慎开挖层的方法； 70年代的规范中就允许岩石纵波波速有一定范围的变化。因此，国外针对基岩保护层的开挖方式进行的研究并不多。