本發(fā)明涉及工程爆破領域，具體涉及一種大壩基坑基礎面恒容空氣墊層爆破方法。

背景技術：

目前，水利水電工程大壩基坑爆破施工時，普遍采用垂直中深孔爆破等高效率爆破施工方式。但是臨近大壩壩基基礎面時，為保護基巖，減輕大壩建成后的滲漏現(xiàn)象，須在基礎面上預留保護層，然后采取人工鉆孔，小進尺小藥量爆破方式，采取人工鑿巖逐層剝離至大壩基礎面。由于大壩基坑面積通常達到數(shù)萬平方米，預留保護層的爆破方量較大，施工效率低，使人工作業(yè)量劇增，施工成本上升，進度受到限制。

近年來，為克服上述大壩基坑爆破預留保護層的施工難題，國內、外工程界進行了有益的探索，提出了爆破孔柔性墊層爆破施工方法。此種方法的優(yōu)點是，不預留保護層，鉆爆作業(yè)直達壩基基礎面，為防止破壞基巖，在爆破孔底部設置柔性墊層。

目前柔性墊層法主要采用竹筒法、木屑法、樹脂泡沫法三種，其優(yōu)、缺點為：

竹筒法：成本低，施工較簡便；缺點是爆破孔底部有積水時，由于竹筒不是封閉空間，不能形成空氣柱，爆破沖擊波直接通過水傳遞到爆破孔底部，柔性墊層的緩沖效果失效，此種方法僅適用于無水爆破孔。

木屑法：成本低，缺點是施工較麻煩，爆破孔底部有水時，木屑漂浮在水面，難以沉底；爆破沖擊波通過水傳遞到爆破孔底部，木屑的緩沖效果有限；易產(chǎn)生爆破煙氣。

樹脂泡沫法：柔性墊層的緩沖效果好，缺點是成本較高，包裝體積大，爆破后產(chǎn)生較多的有毒氣體，污染環(huán)境。

上述三種方式，利用柔性墊層取到緩沖作用，避免爆破時對基礎面以下巖石形成破壞。但這些方法也存在局限性，對干燥爆破孔緩沖效果較好，對有水爆破孔的緩沖效果一致性較差。在大壩基坑基礎面爆破實踐中，基坑高程低于周圍水平面，存在較大的壓力差，基坑巖石普遍存在滲水現(xiàn)象，同時，爆破孔造孔施工時，需要通水冷卻，因此，爆破孔底部普遍存在積水、積渣現(xiàn)象；采用上述三種柔性墊層方法，由于爆破孔底部的積水、積渣多少不一，孔內緩沖層的空氣體積相應也參差不齊，各爆破孔的緩沖效果不一致，爆后基巖保護面平整度降低，容易出現(xiàn)局部欠挖或超挖現(xiàn)象。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的提供一種大壩基坑基礎面恒容空氣墊層爆破方法，實現(xiàn)大壩基坑有水爆破孔的柔性墊層爆破施工方法，克服了竹筒法、木屑法、樹脂泡沫法在有水爆破孔上的應用缺陷。

本發(fā)明技術方案為：

一種大壩基坑基礎面恒容空氣墊層爆破方法，所述方法為爆破孔直達基坑基礎面并超深300~500mm，在爆破孔底部設置空氣筒，空氣筒長度與爆破孔超深長度一致。

優(yōu)選地，所述空氣筒材質為塑料，所述空氣筒直徑≤炸藥藥卷直徑。

進一步優(yōu)選地，所述空氣筒的塑膜厚度不低于0.3mm。

優(yōu)選地，裝填爆破孔時，先放入空氣筒，再依次裝填雷管、導爆索、炸藥藥卷，空氣筒在炸藥重力下沉到孔底形成恒定容積空氣墊層，最后完成爆破孔堵塞。

本發(fā)明提出一種大壩基坑基礎面恒容空氣墊層爆破方法，在爆破孔底部設置空氣筒，在爆破孔內形成恒定容積的空氣柱，形成空氣柔性墊層，在爆破時實現(xiàn)緩沖爆破沖擊波，保護基礎面巖石的作用。

在大壩基礎面爆破施工中，取消保護層，采用大臺階中深孔爆破，爆破孔直達基礎面并超深一定長度，在爆破孔底部超深段設置恒定容積的塑料空氣筒作為氣墊層，可有效克服爆孔內滲水、巖渣等影響，保證各爆孔內氣墊層容積恒定，氣墊層在爆破時緩沖爆破沖擊波，取到保護基礎面巖石的作用，具有爆破效果一致性好，開挖效率高的特點。

本發(fā)明的有益效果：

1）采用中深孔爆破且不留保護層，減少了爆破循環(huán)，大幅度提高爆破作業(yè)效率，取消人工開挖工序，降低施工成本；

2）空氣的可壓縮性好，在炸藥爆炸的超高壓裝態(tài)下壓縮比約1000：1，氣墊緩沖爆破沖擊波的效果明顯；

3）無論有水或無水爆破孔均適用，空氣筒在爆破孔內形成的空氣柱容積恒定，各爆破孔緩沖效果一致性好，爆破后的基礎面成形效果好。

4）塑料空氣筒可現(xiàn)場充氣封裝，空氣筒長度可任意裁截。

5）使用現(xiàn)場混裝乳化炸藥爆破時，塑料空氣筒還能隔離爆破孔底部水、沙雜質，避免漿狀炸藥與雜質混合后發(fā)生爆破孔底部拒爆現(xiàn)象。

6）僅對炮孔底部（特定部位）垂直方向（特定方向）減緩破壞力，以保護基坑底板基礎面巖石完整性。在其它部位不減緩破壞力，以利于破碎巖石。

附圖說明

圖1為本發(fā)明爆破孔裝填示意圖；

其中：導爆索1、爆破孔堵塞2、炸藥3、填雷管4、塑料空氣筒5。

具體實施方式

下面結合實施例來進一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明要求保護的范圍并不局限于實施例表述的范圍。

實施例1

一種大壩基坑基礎面恒容空氣墊層爆破方法，所述方法為爆破孔直達基坑基礎面并超深300~500mm，在爆破孔2底部設置空氣筒5，空氣筒3長度與爆破孔2超深長度一致。

在臨近基礎面時，不預留保護層，采用中深孔爆破（孔深6米以上），使用鉆機造孔，孔徑可取φ70~φ120，爆破孔深度直達基礎面，并超深300~500mm。如果超深過短，易出現(xiàn)空氣墊層緩沖效果不夠現(xiàn)象，對基礎面巖石造成破壞；如果超深過長，將增加造孔工程量，降低炸藥爆破效率。實踐中一般采用試爆法確定超深長度。

優(yōu)選地，所述空氣筒5材質為塑料，塑料空氣筒使用前為不充氣收縮狀態(tài)，可節(jié)約包裝材料和儲存場地?？諝馔仓睆脚c炸藥藥卷直徑相同或略小，便于裝填進炮孔。進一步優(yōu)選地，塑料空氣筒膜厚不低于0.3mm，以保證空氣筒具備一定的強度，承載爆破孔上部炸藥的重力，塑料空氣筒長度（空氣柱體積）與鉆孔超深長度一致。

塑料空氣筒在施工現(xiàn)場制作，按照實際鉆孔超深長度，充氣后采用熱融封裝并裁截。

裝填爆破孔2時，先放入塑料空氣筒5，再依次裝填雷管4、導爆索1、炸藥3，空氣筒5在炸藥重力下沉到孔底形成恒定容積空氣墊層，塑料空氣筒在炸藥重力下沉入孔底，如底部有水，塑料空氣筒沉底后會使水面上升，但爆破孔內氣墊層的空氣體積依然保持恒定，最后完成爆破孔2堵塞。

采用孔內反向起爆，孔間微差起爆方法。聯(lián)網(wǎng)導爆索傳爆至孔底雷管4，起爆炸藥，爆破沖擊波對剝離層形成破碎作用，基礎面受到塑料空氣筒氣墊的緩沖作用，爆壓迅速降低，減緩對基礎面巖石的破壞。實現(xiàn)破碎基礎面以上巖石、保護基礎面以下巖石的施工目的。

上述的實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案，而不應視為對于本發(fā)明的限制，

本技術：
中的實施例及實施例中的特征在不沖突的情況下，可以相互任意組合。本發(fā)明的保護范圍應以權利要求記載的技術方案，包括權利要求記載的技術方案中技術特征的等同替換方案為保護范圍。即在此范圍內的等同替換改進，也在本發(fā)明的保護范圍之內。

技術特征：

技術總結
一種大壩基坑基礎面恒容空氣墊層爆破方法，在大壩基礎面爆破施工中，取消保護層，采用大臺階中深孔爆破，爆破孔直達基礎面，在爆破孔底部設置恒定容積的塑料空氣筒作為氣墊層，可有效克服爆孔內滲水、巖渣等影響，保證各爆孔內氣墊層容積恒定。氣墊層在爆破時起到緩沖爆破沖擊波，保護基礎面巖石的作用，具有爆破效果一致性好、開挖效率高的特點。

技術研發(fā)人員：吳天明
受保護的技術使用者：長江三峽設備物資有限公司
技術研發(fā)日：2017.06.16
技術公布日：2017.10.03