地下连续墙基岩成槽预裂爆破方法

摘要

本发明公开了一种城市地铁施工工艺中，采用爆破的方式在地下连续墙成槽前对坚硬的基石进行预裂处理的方法。该方法包括布孔设计、钻孔、下放PVC管、装药、下炮棍、堵塞炮孔以及起爆等几个步骤，通过孔与孔之间的距离和起爆顺讯，并且每孔中分节安装炸药，有节奏地控制药包爆炸时间差，能够有效地对中风化、微风化基岩石进行预裂处理，从而加快地下墙成槽的施工进度。

说明书

技术领域

本发明属于地铁车站深基坑施工领域，具体设计地下连续墙基岩成槽预裂爆破方法。

背景技术

城市地铁施工中，地下连续墙工艺被广泛应用于深层基坑支护体系的建设 ，目前常规地下连续墙成槽工艺主要是通过冲桩机辅助成槽机来完成，这种成槽方式在粘土、砂土以及强风化岩石层等地质条件下有一定的优越性。但是，在中风化、微风化等岩石比较坚硬、岩层厚的地质阶段直接采用现有的这种成槽方式进行成墙施工，施工过程中冲孔缓慢，影响施工的速度，容易延误工期。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种冲孔速度快、成槽效率高的地下连续墙成槽前的预裂爆破方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

    一种地下连续墙基岩成槽预裂爆破方法，用于地下连续墙成槽前对地下基岩通过爆破方法进行预处理，包括以下步骤：

（1）勘探、布孔：勘探待施工地的地质条件，根据地质情况进行布孔设计；

（2）钻孔：严格按照预先设计的布孔方案，进行钻孔；

（3）下PVC管：向步骤（2）形成的钻孔中下放PVC管，用于放置后面装有药包的炮棍；

（4）装起爆药包：将起爆药包分节安装在炮棍里，并且布置每节药包的起爆线路；

（5）下炮棍：向步骤（3）中已经安装好的PVC管里放置步骤（4）中装有起爆药包的炮棍；

（6）堵塞：检查炸药包质量和起爆线路，然后对装好炸药的孔口堵塞、密封；

（7）起爆：起爆以上装在炮棍里的药包。

作为优选，步骤（2）钻孔的过程，包括设计爆破施工的中心线和轮廓线，实时跟踪钻孔情况以及对钻孔所在地的地质情况进行记录，以便调整爆破参数。

作为优选，所述钻孔包括沿中心线布置的中心孔、边孔和沿轮廓线布置的边孔；其中，沿中心线布置的中心孔、边孔，其孔间距离为1.3m，沿轮廓线布置的边孔，孔间距为0.65m。

作为优选，钻孔的深度比爆破所需的深度超过0.5米至1米；这样可以避免在下PVC管、装炮棍的过程中，碎岩石等落入已经钻好的孔中，使得孔的实际深度小于爆破施工所需的深度，导致爆破深度不够。

作为优选，以上所述钻孔的直径为110mm。

作为优选，以上所述炮棍为由木棍、竹竿或塑料竿制作而成、用于封装炸药的炮筒；采用木棍、竹竿或塑料竿装炸药，其材料容易破坏，不会过多影响爆破力度。

作为优选，进行步骤（4）装药之前，对药包进行加工布置四发电雷管，并用塑料薄膜进行密封，采取防水绝缘措施以防漏水造成电雷管拒爆。

作为优选，在步骤（4）中，装药时，在最底层的药包底部加设抽芯岩样，该抽芯岩样配重为3kg-5kg，加设该抽芯岩样，在向孔里下炮棍的过程中能够起到比较准确定位的作用。

作为优选，单次爆破中，炸药单耗量的平均值为k=3.03kg/m^3。

作为优选，在步骤（6）中采用机械制作的粘土炮泥堵塞孔口。

作为优选，进行步骤（7）之前，采用沙包、钢板，并且使用重锤，在安装好炸药的孔口周围设置安全防护措施。

作为优选，在步骤（7）的起爆装置中，采用非电毫秒导爆管雷管来起爆炸药包，能够达到比较好的起爆效果。

作为优选，沿中心线布置的中心孔、边孔的装药后的起爆雷管为段别11或9的毫秒延期电雷管，所述沿轮廓线布置的边孔装药后的起爆雷管为段别1、3、5、7中任意一种毫秒延期电雷管；这样的布置，能够有效控制炸弹从外边孔向中心孔一次起爆的时间差。

本发明的有益效果：

1、与现有的通过直接使用冲桩机和成槽机施工地下连续墙的方法相比，本发明在进行准确成槽前，对中风化、微风化基岩进行预爆破处理，能够有效地加快地下连续墙的施工速度，同时也能够避免在中风化、微风化基岩比较硬的地质条件下，直接使用冲桩机成槽而出现冲孔缓慢、偏空等问题。

2、本发明中，通过从边沿向中心前进的布孔设计，把爆破中的大药量的齐发起爆，变为小药量的顺序延期间隔起爆，使先爆药包为后爆药包制造新的自由面和各种有利的爆破条件，有目的地利用各个微差爆破药包发出的岩石应力波的相互干扰作用和爆炸气体压力的持续作用，使之有效提高岩石的破碎度或延周边的定向破裂效果，并最大限度地控制爆破冲击波和地震效应对周边围岩的破坏作用。

具体实施方式

下面结合实施例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

一种地下连续墙基岩成槽预裂爆破方法，用于在中风化、微风化基岩地质条件下，对硬度高的岩石成槽前通过爆破进行预裂处理，能够加快后续成槽的进度。该爆破方法包括以下操作步骤：

步骤一、勘探及布孔：勘探待施工地的地质条件，根据地质情况进行布孔设计；设计爆破方案的人员必须具有相关爆破资质，通过严格的论证，根据勘探的地质情况设计钻孔方案。

步骤二、钻孔：按照以上步骤中设计好的布孔方案，进行钻孔；为了更好的达到预期爆破效果，钻孔的深度比爆破所需的深度超过0.5米至1米；这样可以避免在下PVC管、装炮棍的过程中，碎岩石等落入已经钻好的孔中，使得孔的实际深度小于计划深度，导致爆破深度不够。

步骤三、下PVC管：向步骤二中形成的钻孔下放PVC管，用于放置后面装有药包的炮棍。

    步骤四、装起爆药包：将起爆药包分节安装在炮棍里，并且布置每节药包的起爆线路；为了更好地发挥炸药的爆炸力度，这里的炮棍为木棍、竹竿或塑料竿制作而成的用于封装炸药的炮筒；采用木棍、竹竿或塑料竿装炸药，其材料容易破坏，不会过多影响爆破力度；并且装炸药时，须等每一节炸药装到位后才能开始装下一节药，严禁几节炸药同时装入炮孔；装药临近堵塞位置时应停止装药由技术人员测量其位置并按设计要求装入起爆体，检查导线合格后再装入剩余炸药。

步骤五、下炮棍：沿着步骤三中已经安装好的PVC管内壁，下放步骤4中装有起爆药包的炮棍。

步骤六、堵塞炮孔：将绑有起爆药包的炮棍成功放入PVC管之后，全面检查炸药包安装情况和起爆线路，检查完毕之后，采用机械制作的粘土炮泥堵塞孔口堵塞、密封孔口。

步骤七、起爆炸药包：进行完步骤六之后，为了保证炸药起爆以后周围环境的安全，起爆药包之前，在待起爆孔口周围放置沙包、钢板，并且使用重锤加固处理，最后起爆炸药。

 作为上述具体实施例较佳的选择，步骤一中的布孔设计，包括沿中心线布置的中心孔、边孔和沿成槽爆破轮廓线布置的边孔；其中，沿中心线布置的中心孔、边孔，其孔间距离为1.3m，沿轮廓线布置的边孔，孔间距为0.65m，并且每个孔的直径为110mm；布孔由边缘向中心线内布置，布孔的数量根据地质条件和施工范围调整，同时起爆顺序也由边缘向中心进行。

 作为上述实施例的较佳选择，进行步骤四装药之前，对药包进行加工布置四发电雷管，并用塑料薄膜进行密封，采取防水绝缘措施以防漏水造成电雷管拒爆，同时，装药时，在最底层的药包底部加设抽芯岩样，该抽芯岩样配重为3-5kg，装药时用测绳系住药包上部沉入炮棍相应位置，加设抽芯岩样，在装药包的过程中能够起到比较准确定位的作用。

作为以上实施例的较佳选择，步骤七中采用非电毫秒导爆管雷管来起爆炸药包，并且沿中心线布置的中心孔、边孔起爆雷管选段别为11或者9的毫秒延期电雷管，而轮廓线上的边沿孔起爆雷管可选为段别为1或3或5的毫秒延期电雷管，其中最边沿孔其起爆雷管的段别为1，因为爆破顺序就是从外至中心，延时依次增加，能够有效控制炸弹从外边孔向中心孔一次起爆的时间差。