本發(fā)明涉及水利水電工程技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說涉及一種用于巖基開挖的輪廓爆破方法，特別適用于深孔預(yù)裂爆破。

背景技術(shù)：
水利水電工程中水工建筑巖石基礎(chǔ)的開挖質(zhì)量直接關(guān)系到巖體結(jié)構(gòu)和水工建筑物在施工期和運(yùn)行期的變位和穩(wěn)定性控制，是水利水電工程建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)問題。隨著大型水利水電工程的建設(shè)中心轉(zhuǎn)向西南高山峽谷地區(qū)以及高壩大庫(kù)的建設(shè)對(duì)巖基開挖質(zhì)量提出了更高的要求。同時(shí)，如白鶴灘水電站出現(xiàn)的柱狀節(jié)理玄武巖等在爆破荷載作用下易出現(xiàn)損傷與松動(dòng)的巖石需要技術(shù)人員提出一種更有效的開挖方式，以確保獲得很好的開挖效果?，F(xiàn)階段控制巖石基礎(chǔ)開挖質(zhì)量的主要方法是采用輪廓爆破技術(shù)，但常規(guī)的輪廓爆破技術(shù)已很難適用于柱狀節(jié)理等易出現(xiàn)損傷與松動(dòng)的巖體。如何控制這類巖石基礎(chǔ)的開挖質(zhì)量是目前急需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種用于巖基開挖的輪廓爆破方法。本發(fā)明的原理是利用有較高粘結(jié)強(qiáng)度的堵塞材料加強(qiáng)堵塞效果，爆破過程中堵塞段不易沖出，延長(zhǎng)其有效作用時(shí)間，使爆生氣體在炮孔內(nèi)部作用時(shí)間大幅延長(zhǎng)，加強(qiáng)氣體的準(zhǔn)靜態(tài)作用效果，從而達(dá)到在鉆孔參數(shù)相同的條件下減少裝藥量的目的，從而減少爆破振動(dòng)、減小爆破對(duì)保留巖體的損傷，同時(shí)可取消常規(guī)輪廓爆破技術(shù)中的孔底加強(qiáng)裝藥段，減小炮孔底部局部區(qū)域的損傷。通過以上方法能夠?qū)崿F(xiàn)在保證壁面效果的前提下，裝藥量?jī)H為常規(guī)輪廓爆破的1/3～1/2，從而減小爆破振動(dòng)與爆破損傷，獲得良好的建基面開挖效果。一種用于巖基開挖的輪廓爆破方法，包括如下步驟：1、鉆設(shè)爆破孔：根據(jù)爆破設(shè)計(jì)要求，在待開挖爆區(qū)鉆設(shè)主爆孔、緩沖孔和輪廓爆破孔；2、裝藥：分別向主爆孔、緩沖孔和輪廓爆破孔內(nèi)裝藥，所述輪廓爆破孔裝藥是將炸藥以竹片、PVC塑料板為支撐物與導(dǎo)爆索捆綁在一起，并沿導(dǎo)爆索均勻分布，導(dǎo)爆索的長(zhǎng)度與炸藥分布的長(zhǎng)度相同，距離堵塞段0.3～0.5m；兩發(fā)起爆1段雷管位于孔口段，并與導(dǎo)爆索捆綁搭接；輪廓爆破孔由雷管引爆導(dǎo)爆索，導(dǎo)爆索引爆孔中炸藥；3、堵塞：分別堵塞主爆孔、緩沖孔和輪廓爆破孔，所述輪廓爆破孔堵塞材料為速凝石膏或微膨脹速凝水泥沙漿，需現(xiàn)場(chǎng)拌和；堵塞長(zhǎng)度依爆破設(shè)計(jì)要求；4、聯(lián)網(wǎng)起爆：將各雷管按照爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要求連接，在確認(rèn)整個(gè)起爆網(wǎng)絡(luò)安全以后，通過雷管引爆炮孔中的炸藥；5、爆破效果檢測(cè)：爆破完成之后觀察輪廓壁面的裂紋分布情況，利用聲波設(shè)備檢測(cè)壁面內(nèi)部巖石的損傷深度。步驟2中，輪廓爆破孔的結(jié)構(gòu)在空間上分為裝藥段、空氣段和堵塞段，裝藥段采用炮孔徑向及軸向均不耦合的空氣間隔裝藥，使藥量沿炮孔全長(zhǎng)均勻分布。步驟3中，所述速凝石膏或微膨脹速凝水泥分別單獨(dú)與水混合后作為堵塞材料，或者分別摻混細(xì)砂、巖粉與水混合后作為堵塞材料，堵塞材料凝固時(shí)間為15～30分鐘，凝固后的強(qiáng)度為0.1MPa～1.0MPa。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：1、炮孔堵塞效果好，有效延長(zhǎng)堵塞段的作用時(shí)間，大幅延長(zhǎng)爆生氣體的作用時(shí)間；2、裝藥量是常規(guī)藥量的1/3～1/2，降低了單孔裝藥量，減小了爆破振動(dòng)與損傷，同時(shí)可提高一次起爆的炮孔數(shù)，改善開挖輪廓的平整度；3、無(wú)孔底加強(qiáng)裝藥段，減小了孔底的爆破損傷；4、導(dǎo)爆索全段均在孔內(nèi)，采用雷管引爆輪廓孔內(nèi)炸藥和導(dǎo)爆索，更加安全可靠。附圖說明圖1為現(xiàn)有技術(shù)中輪廓爆破孔的裝藥結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明輪廓爆破孔的裝藥結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為保護(hù)層開挖鉆孔布置圖。圖4為圖3的A-A向剖面圖。圖中，1為炸藥，2為導(dǎo)爆索與竹片，3為堵塞段，4為加強(qiáng)裝藥段，5為裝藥段，6為堵塞段，7為空氣段，8為導(dǎo)爆管雷管，9為主爆孔，10為緩沖孔，11為輪廓爆破孔，α為巖石基礎(chǔ)傾角。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖說明和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。如圖2-4所示，本發(fā)明一種用于巖基開挖的輪廓爆破方法，包括如下步驟：1、鉆設(shè)爆破孔：根據(jù)爆破設(shè)計(jì)要求，在待開挖爆區(qū)鉆設(shè)主爆孔、緩沖孔和輪廓爆破孔，鉆孔完成之后要做好驗(yàn)孔工作，檢驗(yàn)合格后可做下一步工作。2、裝藥：主爆孔和緩沖孔裝藥與常規(guī)方式相同，輪廓爆破孔裝藥將炸藥以竹片、PVC塑料板為支撐物與導(dǎo)爆索捆綁在一起，并沿導(dǎo)爆索均勻分布，導(dǎo)爆索的長(zhǎng)度與炸藥分布的長(zhǎng)度相同，距離堵塞段0.3～0.5m。兩發(fā)起爆1段雷管位于孔口段，并與導(dǎo)爆索捆綁搭接。輪廓爆破孔由雷管引爆導(dǎo)爆索，導(dǎo)爆索引爆孔中炸藥。3、堵塞：輪廓爆破孔堵塞材料需現(xiàn)場(chǎng)拌和，材料可選擇速凝石膏和微膨脹速凝水泥沙漿；主爆孔和緩沖堵塞方式和堵塞材料與常規(guī)方式相同，材料可就地選取。堵塞過程中嚴(yán)格遵循爆破設(shè)計(jì)要求的堵塞長(zhǎng)度。4、聯(lián)網(wǎng)起爆：將各雷管按照爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要求連接，在確認(rèn)整個(gè)起爆網(wǎng)絡(luò)安全以后，通過雷管引爆炮孔中的炸藥。5、爆破效果檢測(cè)：爆破完成之后觀察輪廓壁面的裂紋分布情況，利用聲波設(shè)備檢測(cè)壁面內(nèi)部巖石的損傷深度。步驟2中，輪廓爆破孔的結(jié)構(gòu)在空間上分為裝藥段、空氣段和堵塞段，裝藥段采用炮孔徑向及軸向均不耦合的空氣間隔裝藥，使藥量沿炮孔全長(zhǎng)均勻分布。步驟3中，所述速凝石膏或微膨脹速凝水泥分別單獨(dú)與水混合后作為堵塞材料，或者分別摻混細(xì)砂、巖粉與水混合后作為堵塞材料，堵塞材料凝固時(shí)間為15～30分鐘，凝固后的強(qiáng)度為0.1MPa～1.0MPa。某水利水電工程高拱壩巖石基礎(chǔ)保護(hù)層開開挖工程，由于基礎(chǔ)巖體屬于柱狀節(jié)理巖體，常規(guī)輪廓爆破爆破振動(dòng)大，爆破損傷范圍大，爆破后柱狀節(jié)理面松動(dòng)范圍大。故考慮用發(fā)明的輪廓爆破方法以保證開挖質(zhì)量，根據(jù)要求輪廓爆破方式選用預(yù)裂爆破方案。保護(hù)層采用深孔臺(tái)階爆破，臺(tái)階高度8m，巖石基礎(chǔ)傾角α=65o，保護(hù)層厚度為5m，預(yù)裂孔（輪廓爆破孔）鉆孔深度為8.8m，主爆孔與緩沖孔需超鉆0.3m，為9.1m，輪廓爆破孔間距0.8～0.9m，抵抗線為1m，緩沖孔間距1.8m，抵抗線為1.5m。主爆孔間距為3m，抵抗線為2.5m。鉆孔直徑為90mm，主爆孔炸藥藥卷直徑70mm，緩沖孔炸藥藥卷直徑50mm。預(yù)裂孔的炸藥藥卷直徑為32mm，每節(jié)藥卷長(zhǎng)20cm，重150g。常規(guī)預(yù)裂爆破時(shí)預(yù)裂孔的線裝藥密度為390～410g/m，改用本發(fā)明方法后預(yù)裂孔的線裝藥密度選用200g/m。主爆孔、緩沖孔和輪廓爆破孔的傾斜角度與巖石基礎(chǔ)傾角α一致。具體步驟如下：1、鉆孔：根據(jù)爆破設(shè)計(jì)要求，測(cè)量放樣鉆孔點(diǎn)位后鉆設(shè)爆破孔，鉆孔完成后要做好驗(yàn)孔工作?？咨畈蛔愕囊a(bǔ)鉆到設(shè)計(jì)高程，超深的炮孔要做填砂處理。2、裝藥：主爆孔和緩沖孔裝藥與常規(guī)梯段爆破方案相同。對(duì)于預(yù)裂孔，將每卷炸藥均分為4段，炸藥和導(dǎo)爆索并聯(lián)綁接于竹片上，均勻分布，無(wú)孔底加強(qiáng)段，線裝藥密度為200g/m，炸藥分布長(zhǎng)度和導(dǎo)爆索長(zhǎng)度均為7.3m，靠近孔口的一段導(dǎo)爆索與兩發(fā)1段導(dǎo)爆管雷管捆綁搭接，利用導(dǎo)爆管起爆導(dǎo)爆索和炸藥。雷管腳線延伸出孔外。3、堵塞：主爆孔和緩沖孔的堵塞方式和堵塞長(zhǎng)度與常規(guī)爆破方案相同。預(yù)裂孔堵塞長(zhǎng)度為1m，裝藥段與堵塞段間留有0.5m的空氣段。堵塞材料選用速凝石膏、巖粉及水的混合物，現(xiàn)場(chǎng)拌和即拌即用，根據(jù)石膏性質(zhì)，拌和時(shí)石膏和水的質(zhì)量比控制在1:0.4上下。4、聯(lián)網(wǎng)與起爆：將炮孔外露出的雷管腳線用孔外傳爆雷管按照設(shè)計(jì)要求連接成爆破網(wǎng)絡(luò)后，在確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)安全及警戒范圍內(nèi)人員設(shè)備撤離之后，起爆整個(gè)爆破網(wǎng)絡(luò)。5、爆破效果檢測(cè)：爆破完成之后，觀察輪廓面的平整度及其裂紋分布情況，利用聲波測(cè)試設(shè)備檢測(cè)壁面內(nèi)部巖石的損傷深度。