时间：2022-05-21 06:51:46
摘要：众所周知，堆石坝的石料对粒径要求相当高，粒径大小是按一定比例分配的，粒径分布不均直接影响大坝填筑质量。大块石过多会导致大坝碾压不密实，同时会增加成本负担，涉及到二次解炮；小石及石粉过多会导致地下水渗透将坝体淘空，形成大面积的沉降。所以堆石坝石料开采过程中爆破参数的选定非常关键，本文就以此为切入点，以实例来介绍爆破参数的选定如何达到坝体填筑质量要求。
关键词：爆破参数粒径大小质量要求成果
Abstract: As we all know, rock-fill dam of stone is very demanding on the particle, the particle size is allocated by a certain percentage, particle size of the uneven distribution of a direct impact on the quality of rockfill dam. The boulder will lead to excessive dam RCC is not dense, and it will increase the cost burden it comes to the second solution to gun; stone and powder, too much will lead to groundwater infiltration dam hollowed to form a large area of the settlement. Rockfill dam in the process of stone mining blasting parameters selected is critical in this article as the starting point, an example to introduce the blasting parameters selected to the quality of dam filling.
Keywords: blasting parameters, particle size, quality requirements, the results
中图分类号：P633.2文献标识码： A 文章编号：
1、引言
额勒赛下游水电站上电站大坝为混凝土面板堆石坝，坝轴线全长442.8m，坝顶高程264.8m，最大坝高120m。大坝主次堆石料填筑量约294万m3，其中约260万m3取自RG5石料场。
RG5石料场位于上电站上坝址下游右岸，地表高程约398～420m。料场临道路侧地形陡峻，形成20～40m高陡崖，顶部为缓坡平台。浅表基岩，岩层近水平状（NW320～350°，倾SW
2、堆石料技术要求
主堆石区料：采用料场开采的新鲜至微风化的石英砂岩、砂岩夹粉砂岩，最大粒径800mm，粒径小于5mm的含量不超20%，粒径小于0.075mm的含量不大于5%，曲率系数为1～3，不均匀系数宜大于8。
下游堆石区料：主要采用料场开挖料，少部分利用弱风化的洞渣料和溢洪道开挖料，下游堆石料级配范围要求较宽，要求石质为弱风化、级配良好，最大粒径小于800mm，不均匀系数宜大于8。
3、施工布置
RG5 石料场堆石料主要分布在地表以下30m厚层的石英砂岩。开采区具有良好的爆破临空面，施工道路可直接进入开采区，分两层进行爆破开采，每层厚度约15m，主方量采用深孔台阶爆破方式，为确保周边边坡岩石稳定，采用边坡施工预裂的方式形成稳定边坡，坡比在1：0.75～1：0.5之间。
4、爆破试验成果
4.1爆破试验过程及效果
按照 “RG5石料场爆破试验大纲”进行堆石爆破试验。试验时结合前期石料场已经进行的爆破开采参数和爆破效果，对爆破参数进行调整，选择4种爆破参数进行试验，每次试验在前次试验基础上进行改进，各次试验过程、爆破后效果观察分析及参数调整如下：
第1次试验：爆破方量约3000m3，采用4.5m*3m孔网参数，钻孔深度15m，采用梅花型布孔，排间微差起爆，根据爆后现场观察，表面大块石较多，现场统计3m3以上大块33块、2-3m3大块33块、1-2m3大块65块，大块率在11%左右。挖装困难，下部爆渣成为粉碎状。分析原因主要是造孔深度过深，药量集中，堵塞长度过长。采用排间起爆岩石相互间碰撞破碎不够。坡面受前次爆破拉伤，使原有地质岩层张开，坡面裂隙较多，在试验爆破时，顶部形成大块。因此，第2次试验时针对前次问题作了调整。
第2次试验：爆破方量约5000m3，将孔网参数调整为4m *3m，采用矩形布孔，V形起爆，增加岩石碰撞。为减少堵塞长度和下部药量过大，将钻孔深度从15m调整为12m。在主爆孔中间增加部分3m浅孔，减少表面大块。同时将钻孔角度由垂直调整为75～80度，减少对坡面的拉伤。爆破后观察，大块率明显降低，爆堆内部爆渣块度较好，反铲容易挖装。开挖后显示爆破后坡面较完整，裂隙较少，对下循环钻爆减少大块率有帮助。但爆堆表面仍有大块石，现场统计3m3以上大块7块，2～3m3大块57块，1～2m3大块195块，大块率在8%左右。分析原因主要是前次边坡爆后裂隙和下部水平岩层裂隙发育，爆破时能量将裂隙张开，造成的大块石。
第3次试验：爆破方量约7000m3，将孔网面积调整到3.5*3m，采用矩形布孔“V”型联网起爆。这次爆破块度基本均匀，大块率较小，现场统计现场统计3m3以上大块无，2～3m3大块46块，1～2m3大块175块，大块率在6%左右。大块率在5%左右。但中间部门由于挤压作用，骨料较碎，级配分布不均匀。分析其大块石形成原因，主要是边坡岩层裂隙发育，岩层厚，夹层分布多，爆破后自然形成大块。
第4次试验：爆破方量约6000m3，将孔网面积调整到3.5*2.6m，采用矩形布孔“V”型联网起爆，加强了装药联网的工艺要求，加大装药量。这次爆破块度级配分布均匀，大块率较小，现场统计现场统计3m3以上大块无，2～3m3大块20块，1～2m3大块145块，大块率在5%左右。大块率在5%左右。这次爆破级配分布均匀，大块石少，满足上坝要求，挖装效果较好。
4次试验，爆破单响药量控制在600kg以内，加强了装药堵塞质量，试验中在爆破警戒范围之外未发现飞石，距爆破地点500m左右的砂石加工系统有震感，但对生产和房屋无任何影响。
4次试验爆破参数见下表。
RG5石料场堆石爆破试验参数表
4.2爆破筛分检测成果
4次爆破试验在爆破后均用反铲在爆堆上原位取样，用自卸车运至附台，进行爆破石料筛分。
第一次试验除超径大石外，最大粒径80cm , 粒径小于5mm的含量17.6%，粒径小于0.1mm的含量0.7%，不均匀系数Cu（d60/d10）=35.7,曲率系数Cc（d30* d30/ d60*d10）=1.8。除粒径小于5mm部分在包络线上方，显示细料较多外，筛分料基本在包络线在范围内。但从不均匀系数过大，曲率系数超标，可见爆破料级配不连续。
第二次试验除超径大石外，最大粒径80cm ,粒径小于5mm的含量6.5%，粒径小于0.1mm的含量0.03%，不均匀系数Cu=7.8,曲率系数Cc=2.45。除粒径5mm～200mm部分在包络线下，显示大粒径比例较大外，其余筛分料在包络线在范围内。从不均匀系数和曲率系数可见爆破料级配连续。
第三次试验除超径大石外，最大粒径80cm ,粒径小于5mm的含量8.8%，粒径小于0.1mm的含量0.1%，不均匀系数Cu=22.5,曲率系数Cc=1.67。筛分料曲线略超出下包络线范围，显示粗粒径料比例略高于设计指标，但由于该石料压碎指标较高，通过现场压实后，部分粗粒径料被压碎，现场压实指标能够满足设计要求。从不均匀系数和曲率系数可见爆破料级配连续。
第四次试验除超径大石外，最大粒径80cm ,粒径小于5mm的含量8.8%，粒径小于0.1mm的含量0.2%，不均匀系数Cu=30,曲率系数Cc=1.1。筛分料曲线在包络线在范围内，从不均匀系数和曲率系数可见爆破料级配连续。
比较4次试验，第2、3、4次爆破石渣级配连续，但第2、3次试验都有部分在包络线外，第4次试验效果较好，筛分料级配曲线在包络线内，爆破料级配连续。
5、结论
根据现场爆破试验，RG5石料场爆破石料主要存在大块石率较多的问题，存在大块石的主要原因，是石料场为水平状岩层，岩体分层间明显有裂隙或夹层，爆破能量易于从层间拉开，造成大块。通过4次试验，第4次试验取得了较好的结果，拟选取作为开采主要爆破参数。因此试验选择爆破参数如下：
爆破孔间排距3.5m×2.6m，孔深12m，钻孔角度控制在75～80度之间，单耗取0.5～0.6kg/m3，连续耦合装药，采用乳化或硝铵炸药，孔内微差分段，微差间隔50ms，采用矩型布孔，“V”型起爆方式，单响药量控制在600kg以内。爆破排数控制在5排以下。
本工程爆破参数的选取是根据特殊的地质条件及对粒径的技术要求通过多次实验确定，对以后的施工项目有借鉴和参考作用。
作者简介:李茜 中国葛洲坝集团股份有限公司三峡分公司湖北宜昌
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。