新疆吉音水利枢纽工程坝体填筑爆破料开挖及料场规划施工工艺

【摘 要】土石坝填筑是中小型水利水电工程中施工中的主要部分，是决定大坝使用寿命的关键部分。坝体爆破填筑料开挖，由于工程量较大，受场地限制局限性小，清废、爆破、开挖、运输、堆料等一系列工艺较繁琐，本文结合工程实例，主要探讨了中小型水库土坝的填筑施工技术.，现对水利枢纽工程坝体填筑爆破料开挖及料场规划施工工艺作一总结。

【关键词】料场；规划 爆破 开采；水利枢纽工程

1. 工程简介

吉音水利枢纽工程位于新疆和田地区于田县境内的克里雅河支流乌什开布隆达里亚河与克里雅河干流吾格也克河交汇口上游约 30 米m处，是一项以灌溉、防洪为主，兼顾发电的综合性水利工程。坝体填筑料开挖采取自上而下逐层梯段开挖施工方案。边坡开挖采用古河钻机和100b型潜孔钻机，采用预裂和梯段爆破，1.6m?反铲挖掘机配合自卸汽车进行挖装，对于角闪片岩，根据它的岩性特点及风化程度进行装药控制。主要工程量覆盖层土方开挖25.4万m?、爆破石方量为467万m?。

2. 堆石料料场规划

堆石料场规划2个开采区，分别为P2-1和P2-2两料场，在冲沟沟口右岸阶地布置垫层料、过渡料和特殊垫层料加工场地（图1），如两料场还满足不了备料需求，可在上游另行寻找料场，同时备料。在每一个开采区，设置5-6个爆破工作面同时施工，待山体的覆盖土层清理干净堆到指定的区域后，利用山体地形修盘山便道，到各个工作面，做到边开挖、边装车的工序至坝体填筑区，剩余堆石料利用空闲时间挖甩到规划的堆料场地。

3. 施工重、难点

3.1 P2-1、P2-2高边坡地势陡峭，风水电布置、道路布置度大；

3.2 P2-1、P2-2高边坡顶部坡面多为薄层开挖，机械作业度大；

3.3 P2-1、P2-2边坡岩体较破碎，开挖区发育有多条断层，边坡岩体总体质量差，爆破孔成孔度大；

4. 施工方案

4.1 施工安排

根据本工程特点、施工阶段目标和工期要求，施工开挖在各分区可同时进行，各分区中严格按照“自上而下、由外向内、分区分层开挖”的组织施工，以高边坡开挖稳定、安全为重点，强调“控制爆破，及时支护”的施工程序，做好安全防护工作后，组织协调好各部位开挖支护施工的平作业。

4.2 堆石料的开采方式

根据施工方法的不同，土石坝可分为干填碾压、水中填土、水力冲填和定向爆破等类型。碾压式土石坝的施工，包括准备作业，基本作业，辅助作业和附加作业（表1表2.）。堆石料的开采在清除表层覆盖层后，对于山体顶部，因工作平台较窄，选用浅孔微差梯段爆破的方式进行爆破开采，采用CM351履带式潜孔钻配YT28手风钻钻孔，人工装药、堵塞，非电毫秒雷管、电起爆器起爆，根据石料堆置区的范围，采用定向控制爆破，进0-3，随着开采层的下降，开采平台渐宽，具有一定宽度时，选用古禾2100液压履带钻配CM351履带式潜孔钻进行钻孔，人工装药、堵塞，非电毫秒雷管、电起爆器起爆采用深孔梯段微差爆破方式进行爆破开采。深孔梯段微差爆破炮孔布置及连线见图XJJY-坝料-001、XJJY-坝料002 、XJJY-坝料-03。.

4.3堆石料开采质量控制

堆石料开采作业施工程序包括铺料、整平、洒水、压实（对于黏性土料采用平碾，压实后尚须刨毛以保证层间结合的质量）、质检等工序。为了不使各工序之间相互干扰，可按流水作业进行组织单位压实遍数的压实厚度最大者，即在满足设计干容重的条件下，压实厚度同压实遍数的比值最大者视为最经济合理的组合。堆石料爆破开采后的级配和块径大小将直接影响堆石坝体填筑质量，因此应经过多次的爆破试验和实际爆破开采结果分析，根据不同的地质和岩石特性情况，及时调整修正爆破参数（炮孔排拒、孔距、单孔装药量、单方炸药用量、装药结构、线密度、爆破梯段和飞石方向控制等参数），最大程度减少超粒径岩块的出现，对于出现的较大岩石块体，虽说可通过人工爆破解小和机械破碎达到填筑粒径要求，但会影响石料的开采强度和堆石料的填筑级配要求和碾压的密实度，影响施工工期。

4.4堆石料明挖施工方法

4.4.1土石方明挖施工

1）施工准备工作完成后由测量人员采用全站仪放出设计开挖边线，并核实开挖断面。

2）人工配合1.6m3～2.4m3反铲清除开挖区内的植被、杂物，并在开挖线坡外做好截、排水沟。

3）土方开挖施工：反铲由场内施工道路进入开挖区，用反铲直接挖装，自卸汽车出渣。

4）边坡外侧及沟槽土方用反铲直接挖装，人工配合进行修坡成型。

4.4.2石方明挖施工

1）施工准备：石方明挖施工前做好以下准备工作：工作面清理、爆破设计编制及审批和施工设备检修调试、材料及风水电准备等。

2）测量放线：将测量控制点引至各工作面，用钢筋桩作好标志以免受损，并定期进行校验。设计轮廓线采用全站仪准确测放出主要控制点及设计开挖边线，并安装小木桩标明桩号、高程等参数。

3）布孔：按照监理人审批的爆破设计方案利用卷尺量测炮孔间排距，周边预裂孔位用红油漆标示，其它孔位用小石子标示，并在每个孔位旁边放置对应炮孔的钻孔参数表（用纸条写明相应炮孔的钻孔深度、孔口高程、孔斜等参数），确保每个炮孔参数准确无误。

4）钻孔：边坡采用轻型潜孔钻加扶正器钻预裂孔，梯段爆破孔采用液压潜孔钻钻孔，解小采用手风钻钻孔。钻孔作业严格按照布孔进行，各钻工分区、分部位定人定位施钻，实行严格的钻工作业质量经济责任制。根据现场各炮孔的实际参数进行钻孔，钻孔前先清除表土，钻孔过程中要经常检查钻孔斜角，根据设计要求及时纠偏，确保钻孔角度符合设计要求。钻孔要求做到”平、直、匀、准”，即光爆孔要平、直，钻孔孔距误差不能大于5cm，角度误差不大于1°，杜绝钻孔交叉，任何钻孔不得钻入建基面。