大型地下水封洞库开挖爆破方式优选

为合理选择大型地下水封洞库施工爆破方式,采用爆破试验的方法,结合爆破振动测试、爆前爆后声波检测、爆后宏观调查等手段,比较分析了深孔台阶爆破+预裂爆破和水平浅孔爆破+光面爆破2种爆破方案的优劣。分析可知:深孔台阶爆破+预裂爆破方案下爆破振动及围岩损伤均大于水平浅孔爆破+光面爆破,但仍在可控的范围内,二者均满足地下水封洞库开挖轮廓面成形的要求。故深孔台阶爆破+预裂爆破方案可用于大型地下水封洞库的开挖,但需要严格控制钻孔精度、单段起爆药量、药包直径以及装药结构;水平浅孔爆破+光面爆破方案适合在岩体性质较差或爆破振动控制相对较严格的开挖区域中采用。     

浅述预裂爆破和光面爆破技术

为保证保留岩体按设计轮廓面成型并防止围岩破坏，须采用轮廓控制爆破技术。常用的轮廓控制爆破技术包括预裂爆破和光面爆破。所谓预裂爆破，就是首先起爆布置在设计轮廓线上的预裂爆破孔药包，形成一条沿设计轮廓线贯穿的裂缝，再在该人工裂缝的屏蔽下进行主体开挖部位的爆破，保证保留岩体免遭破坏；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—个平整的开挖面。     

柱状节理玄武岩爆破开挖现场试验研究——以白鹤滩水电站为例

为了确定适合柱状节理玄武岩开挖的爆破参数,研究爆破开挖对柱状节理岩体区域造成的损伤,选择与工程条件相近的梯段,进行了较大开挖规模的坝基柱状节理玄武岩光面爆破与预裂爆破对比试验。结果表明,在相同的爆破参数下,柱状节理岩体在爆破前后损伤深度一般大于非柱状节理;对于柱状节理,光面爆破较预裂爆破的振动大,爆前爆后损伤深度也较大;通过爆破参数的调整,可以减小爆破开挖对柱状节理岩体区域造成的损伤深度。试验研究结果可为柱状节理岩体爆破开挖的优化施工提供依据。     

全方位预裂爆破在三峡左岸大坝和电站厂房二期开挖中的应用

全方位预裂爆破在三峡左岸大坝和电站厂房二期（下称第二阶段）开挖施工中的成功实践，证明预裂爆破对开挖保留岩体的破坏影响主要表现为爆炸应力破坏和振动破坏，降低预裂爆破对岩体损伤程度的有效途径是选用较小孔径的钻爆施工手段，优化爆破参数，控制单响药量；减少岩石质点振动速度。     

水工建筑物岩石基础保护层的开挖方法

介绍水工建筑物岩石基础保护层开挖使用的传统手风钻水平预裂加水平主爆孔爆破法、小湾水电站工程尝试使用的潜孔钻水平预裂加垂直主爆孔爆破法、构皮滩水电站工程试验使用的手风钻水平预裂加垂直主爆孔爆破法，分别介绍这3种方法所涉及的爆破施工工艺、爆破参数及爆破效果，并就3种方法的工效、施工质量等进行对比分析。分析结果表明：几种方法开挖的平整度、残孔率、声波衰减率等都达到了规范要求；与传统的分层开挖法和手风钻水平预裂爆破法相比，潜孔钻水平预裂加垂直主爆孔爆破法循环进尺较深，手风钻水平预裂垂直主爆孔爆破法开挖深度大，并且它们都具有节省人力、施工进度快等特点，开挖后建基面的平整度好、残孔率高、声波衰减率小于10％。     

边坡岩体开挖爆破损伤的影响因素研究

分析边坡岩体开挖爆破损伤的影响因素,并基于ANSYS/LS-DYNA的二次开发数值仿真技术,对不同开挖方式、炸药类型和岩性条件的边坡岩体开挖损伤分布研究表明,光面爆破开挖的爆破损伤具有明显的累积效应,会在保留岩体中沿轮廓面分布较大范围轻度损伤区;预裂爆破开挖在保留岩体中沿轮廓面分布较大范围的高程度损伤区;高爆速、高威力的炸药对保留岩体的损伤大;岩石强度越软,岩体受爆破开挖的影响越大,损伤区分布范围越大。     

深孔预裂爆破在引子渡水电站厂区开挖中的应用

引子渡水电站厂房基础坐落在F11断层上,地基岩体的喀斯特、裂隙破碎带及夹泥层等不良地质因素增加了施工难度,但由于采用深孔预裂爆破的方法进行施工开挖,并精心设计及选择合理的爆破参数,使网络可靠的起爆,因此爆破时无大的远距离飞石产生、无大的爆堆爆坑现象、预裂面较为平整、岩石块度均匀、半孔率达90%,整体效果较好,为加速厂房边坡的开挖和支护创造了有利条件。     

三峡临时船闸及升船机岩石开挖

临时船闸及升船机工程，最大开挖深度１５０ｍ，岩石开挖总量１４５５．８１万ｍ＾３开挖边坡面积３０多万ｍ＾２钻孔总进尺１８０万ｍ，一期开挖边坡，全部采用预裂爆破，预裂深１５～２８ｍ，总进尺４０万ｍ，升船机深槽开挖，改深孔预裂为９～２８ｍ，梯段台阶预裂，无保护层一次性爆破时，采用垂直孔孔底设置柔性垫层的方法保护建基面，根据不同部位对爆破质点振速的要求，求出爆心距，不同边界条件下的允许单段药量，进而确定其     

叶巴滩水电站岩石高边坡爆破振动控制研究

在叶巴滩水电站岩石高边坡爆破开挖过程中,为了确定合理的允许最大单段药量,控制边坡爆破振动安全,首先开展了现场爆破振动监测,基于爆破振动数据回归拟合了爆破振动速度预测公式,并根据预测公式分析了边坡爆破振动传播规律。结果表明：水平径向爆破振动最大,其控制着边坡爆破振动安全;预裂和主爆破振动传播规律基本一致,爆破振动速度随传播距离或高差增加而衰减;不同方向爆破振动随传播距离衰减的速率相当,竖直向爆破振动衰减对高差不敏感。根据爆破振动传播规律和控制标准,提出了梯段高度分别为10 m和15 m时预裂和主爆破允许最大单段药量的建议值。相关经验可供类似工程边坡爆破开挖参考。     

水电坝基开挖中不同典型炮孔诱发振动的差异及其内因分析

明确水电坝基开挖中不同类型炮孔诱发振动的特性,对爆破振动安全控制具有重要的指导意义。通过现场试验比较了主爆孔、预裂孔和光爆孔三种典型炮孔诱发振动峰值(PPV)及振动主频(DF),并结合不同炮孔爆破作用边界条件的分析,借助数值模拟计算了不同爆破作用边界条件下岩石的动力响应特性,最后从爆炸能量分配与塑性区发展的角度,探讨了不同炮孔诱发振动差异的内因。研究结果表明:若单响药量与爆心距处于同一当量水平,预裂孔诱发的PPV及DF均相对大于主爆孔与光爆孔,而光爆孔诱发的PPV水平及DF与主爆孔大体相当;预裂孔一般先于主爆孔起爆,抵抗线较大,且多采用径向和轴向不耦合装药,由导爆索侧向引爆,其爆破损伤区和塑性区半径较小,消耗于岩石破碎的能量较少,转化为振动能的比例较大;光爆孔的装药结构及起爆方式与预裂孔相同,但其抵抗线较小,转化为振动能的比例及塑性区大小与主爆孔大体相当;爆破作用边界条件(装药结构、起爆方式及抵抗线等)的改变会导致爆炸能量分配及塑性区发展的不同,也是引起振动差异的内在因素。     

糯扎渡水电站地下厂房开挖爆破振动测试

对糯扎渡水电站地下厂房开挖爆破振动测试与控制进行研究,通过现场施工开展有针对性的生产性爆破振动试验,了解装药参数与爆破振动速度衰减的规律,掌握开挖爆破对围岩及其他部位的动力损伤特性,寻求一套科学有效的爆破方法和爆破参数,为保证施工质量及加快施工进度提供科学依据。     

湛江国储地下水封洞库工程主洞室顶拱层开挖爆破试验研究

爆破施工安全控制是大型地下储油(气)库开挖过程中需要解决的关键问题之一。以湛江地下水封石油洞库工程顶拱层开挖为例,通过现场爆破试验获取围岩振动及损伤监测数据,对爆破荷载作用下洞库围岩影响进行安全评价。试验结果表明:爆破后孔壁无明显爆生裂隙,半孔率符合技术要求,爆破振动速度小于安全控制标准,爆破影响深度控制较好,表明试验采用的光爆孔线装药密度及钻爆参数基本合理;各洞室交错爆破开挖,有利于控制主洞开挖爆破振动对邻洞的影响;需进一步将最大爆破单段药量控制在34 kg以内,以更好控制爆破振动。研究结果对大型地下水封洞库工程爆破设计、施工有参考价值。     

广东某核电厂排水隧洞爆破振动监测与分析

针对广东某核电厂排水隧洞爆破挖岩对边坡和闸门井的影响,依据实际开挖中的振动监测数据,对三向振动速度分别进行了回归分析。分析数据发现:在同一次爆破中,爆破振速的垂向速度并不总是最大,因而评价爆破振动产生的破坏时,要选择水平向、径向、垂直向振动的振动速度最大值;通过爆破振动三向回归公式,计算出不同爆心距下的单段最大段药量,发现利用此公式控制装药量对降低爆破振动速度有一定指导作用。     

公伯峡水电站厂房基础岩石开挖爆破对新浇混凝土振动影响监测成果

公伯峡电站厂房基础开挖与厂房砼浇筑平行施工中,在控制爆破方法、爆破规模、一次允许最大起爆药量的同时,对新浇砼面和基础岩石进行了爆破地震波质点振动速度监测,并对不同爆破条件下,新浇砼和基础岩石上的振动衰减规律作了测试.实测成果为工程质量控制提供了依据.     

水电工程边坡炮孔近区岩体爆破损伤特性

为研究水电工程边坡炮孔近区不同损伤模型下岩体爆破时的动力响应,选用HJC模型和RHT模型分别建立岩石单孔爆破损伤模型。基于岩体损伤模拟结果和计算分析,探究了两种损伤模型对岩石爆破损伤分布、地震波能量特性及损伤质点峰值振动速度(PPV)阈值变化规律的影响,结果表明同种工况下RHT模型最终爆破开裂面积近似为HJC模型的一倍;损伤范围越小,炸药冲击波转化为弹性振动波的比例越大;通过拟合损伤度和PPV之间的关系,HJC模型和RHT模型的损伤PPV阈值分别为13.09 cm/s和27.29 cm/s。RHT模型能够更加准确地反映实际边坡近区岩体爆破损伤效应。     

岩石爆破损伤范围及损伤分布特征模拟分析

为了研究岩石爆破损伤范围及损伤分布规律,基于LS-DYNA软件,采用HJC(Holmquist-Johnson-Cook)材料模型,探究了石灰岩爆破损伤范围随径向不耦合系数K增大的变化关系,接着对比分析了石灰岩、凝灰岩和花岗斑岩的爆破损伤分布规律,并用Logistic函数模型对损伤演化过程进行表征。结果表明:HJC模型在岩石爆破损伤模拟中具有很好的适用性;随着不耦合系数的增大,损伤半径与炮孔半径之比呈先快后慢的减小趋势;不同岩石的爆破损伤均呈反“S”形曲线衰减,但损伤分布特征存在一定差异性,石灰岩和凝灰岩的压碎区范围较大,与裂隙区界线清晰,而花岗斑岩压碎区范围较小,与裂隙区界线不明显。研究结果可为实际工程中爆破损伤的评估与控制提供一定参考。     

爆破荷载对隧洞围岩稳定的影响研究

该文以数值模拟为主要手段,研究隧洞爆破开挖施工引起的围岩动力响应及其对围岩稳定性的影响.研究表明,隧洞爆破开挖施工时,爆炸冲击荷载会在短时间内造成围岩的破坏,随后主要以爆破振动的形式作用于近区围岩.     

锦屏二级水电站地下厂房岩壁梁开挖爆破试验

在锦屏二级水电站地下厂房岩壁梁爆破开挖施工中,为了获得较好的岩台成型效果,进行了不同方案的爆破试验,并在试验时进行了爆破振动监测。试验结果表明:爆破孔孔距为30cm的爆破效果好于孔距为40cm的爆破效果;孔距为30cm的不耦合系数大于孔距为40cm的不耦合系数,故增加不耦合系数,可以有效提高岩面平整度,减少爆破振动对岩壁面的损伤。     

大型地下洞室上层爆破开挖对下层围岩振动特性的影响

某地下实验厅采用上、下层同时爆破开挖,最后进行贯通的开挖施工方案。采用现场爆破试验监测的手段,研究了上层水平钻孔爆破开挖时下层围岩的质点峰值振动速度及频率特性,分析了上层爆破开挖对下层围岩动力稳定的影响。研究结果表明,大型地下洞室上层水平钻孔爆破开挖时,爆炸地震波能量主要向下层岩体传播,致使下层洞室顶拱处的振动速度大于上层底板相同距离处的振动速度;爆破振动主要以剪切波(SV波)的形式向下层岩体传播,下层洞室围岩在平行于炮孔纵轴向(实验厅纵轴向)方向上的振动速度最大;由于上层的爆破振动以体波的形式在岩体内向下层传播,下层围岩的振动频率更高。