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摘要：在四川省威远县象鼻咀水库枢纽工程堆石坝料开采中对爆破参数进行了多次反复的试验研究，从而获得了经过一次爆破就能够满足上坝要求的爆破料，为坝料的开采节约了费用，为堆石坝坝料的开采积累了经验。
关键词：象鼻咀水库；堆石坝；填筑料；爆破试验；爆破参数；级配曲线
中图分类号：O643.2+23 文献标识码：A文章编号：
Abstract: Weiyuan County, Sichuan Province, the weevil Tsui Reservoir Dam Project Rockfill Dam mining blasting parameters repeatedly test after a blasting will be able to meet the requirements on dam burst material for damthe material mined save costs, accumulated experience rockfill dam dam material mining.Keywords: weevil Tsui Reservoir; rockfill dam; filling materials; burst test; blasting parameters; grading curve
1.工程概况
象鼻咀水库工程位于四川省威远县北部山区连界镇先锋村和反帝村威远河上游干流宝溪河之陈家沱至象鼻咀河段上，威远河系沱江右岸二级支流，属沱江水系，在水口庙以上称宝溪河。
象鼻咀水库工程为沥青混凝土心墙堆石坝、右岸溢洪道、左岸放空洞的枢纽总体布置方案。水库正常蓄水位：583.00m ，死水位：554.00m ，校核洪水位：583.70，设计洪水位：583.00m ，正常蓄水位库容：533万m³，死库容：40.5万m³, 有效库容：492.5万m³，总库容542.3万m³。
沥青混凝土心墙堆石坝坝顶高程584.30m，坝顶宽6.00m，最大坝高55.30m，坝顶轴线长123.30m，沥青混凝土心墙高程在554.50m以上厚度0.6m，以下厚度0.8m。上游边坡为1：1.7，预制混凝土块护坡自552m（低于死水位2m）起上延至坝顶；坝下游坝坡1：1.7，设二级马道，马道宽度均为3m，高程分别为564.30m、542.80m，下游坝坡采用C15混凝土框格草皮护坡。
2.料场情况
半边湾料场位于坝址下游河谷左岸。该料场有简易公路相通，交通条件较好，距离坝址1.5km 。分布高程540——600m ，料场南侧（邻河侧）呈斜陡坡——陡崖地形，其余为山顶斜坡——平台地形，开采条件较好。
无用层为覆盖层、强风化砂岩和粉砂质泥岩夹层，体积39.6×104m³；其中剥离层（覆盖层、强风化砂岩）平均厚度5.8m ，体积25.9×104m³ ；粉砂质泥岩夹层平均厚度为4.3m ，体积13.7×104m³；有用层为弱风化及新鲜砂岩，储量为132.68×104m³；为设计需用量的3.1倍。通過试验表明，半边湾石料料场弱风化砂岩饱和抗压强度平均值为 31 . 4MPa ，属中硬岩，新鲜砂岩饱和抗压强度平均值为 48 . 6MPa , 属中硬岩。弱风化和新鲜砂岩能可以作为堆石料和砌石料料源。
3.坝料的设计要求
堆石料最大粒径800mm，干密度≥2.05t/m3。该区采用弱风化～新鲜砂岩，小于5mm含量5～20%，小于0.075mm含量不大于5%，渗透系数控制为大于1×10-3cm/s。爆破后的堆石料要满足坝料的级配要求。
沥青混凝土心墙坝堆石料级配控制建议
4.试验方案
4.1.试验的目的
通过试验方案的比选求得满足上坝料级配的要求，求得最经济的开采方案，即单位耗药量爆除方量最大为最经济。
4.2方案选择的原则
考虑到坝料的开采以满足上坝质量要求为原则，所以本次试验以满足上坝料级配要求为主，在此基础上选择最经济的开采方案。
4.3试验方法
4.3.1试验场地的选定
选定东南边料场，以临空面为边线，划分为5个试验区块，每个区块面积为15m×15m。
3.2.2试验设备、器材的选用
为了提高钻孔效率，节约人工，钻孔采用履带式潜孔钻机，钻杆长3.2m，钻头直径为78mm。采用膨化硝铵炸药（已库存）,每条￠32mm-150g，普通瞬发电雷管。
3.2.3爆破参数的设计
为了使爆破后的爆渣颗粒组成位于上设计包络线的上限，碾压后的各项技术参数满足堆石料的设计要求，必须在总结以往经验的基础上，做好现论计算工作，并专门进行现场爆破试验，以确定最佳的爆破参数。
爆破参数的正确选择是爆破取得成功的关键因素，在已有的钻孔机械（钻孔直径78mm、钻孔深度3.0m）和使用药房现有库存炸药进行参数设计。
①钻孔间排距的布置
炮孔间距系数m(m=抵抗线/孔距)取1～2，
抵抗线取药包条直线的20～30倍，本次爆破装药采用3条直径为32mm的药条捆绑装药，等效直径为69mm。
②装药量的设计
根据以往的施工经验和本爆区的岩石强度等级范围，单位耗药量为0.32～0.38kg/m3。
③堵塞长度的确定
为了保持和延长炮孔内高压气体的作用时间，提高破碎效果和减少飞石，必需进行炮孔堵塞。炮孔堵塞长度在控制在0.8～1.1W范围内，每个区块布孔的间排距分别为①2.3m、②2.0m、③1.2m、④1.5m，梅花形布设。
④参数的选定
5个爆破块区的布孔间、排距分别为①2.3m、②2.0m、③1.2m、④1.5m，梅花形布设。
5.试验过程
试验区块①，钻孔3排，总孔数为10孔，间排距2.3m，钻孔深度为3.0m，间排距2.3m，装药18条，2.7kg/孔，连续装药，装药高度1.2m,堵塞长度1.8m,起爆后表面大块料较多，最大块径大于2.0m，需要二次爆破。
试验区块②，钻孔2排，总孔数10孔，间排距2.0m，孔深3m，装药21条，3.15kg/孔，连续装药，装药高度1.4m,堵塞长度1.6m, 起爆后表面大块料较多，表面大块径较多，大于1.5～2.0m，需要二次爆破。
试验区块③，钻孔4排，总孔数16孔，间排距1.2m，孔深3m，装药15条，2.25kg/孔，连续装药，装药高度1.0m,堵塞长度2.0m, 起爆后，表面大块料较多，表面大块径较多，下部爆渣较碎，不满足上坝的级配要求。
试验区块④，钻孔3排，总孔数17孔，间排距1.5m，孔深分别为9孔3.0m、8孔2.1m，间隔呈梅花形布置，其中，深孔装药20条，3.0kg/孔，连续装药，装药高度1.37m,堵塞长度1.63m, 浅孔装药12条，1.8kg/孔，连续装药，装药高度0.8m,堵塞长度2.2m,起爆后，表面大块料较多，表面大块径较多，需二次破碎。
试验区块⑤，钻孔3排，总孔数15孔，间排距1.5m，孔深均为3.0m，呈梅花形布置，但对装药结构进行了适当调整，将连续装药结构改为间隔装药，下部占70%左右，上部30%左右，即：每孔下部装药15条，装药长度1.0m，堵塞长度1.0m，上部装药6条，装药长度0.4m,堵塞长度0.6m，总装药21条，每孔药量3.15kg。经爆后筛分，其筛分级配全部处于设计级配包络范围内，爆后爆堆形状及外观也比较理想，基本满足设计级配要求。
试验区块用挖机取代表性试样3处进行筛分，筛分结果表明，颗粒级配连续，基本处于设计级配包络范围内，满足上坝要求。
筛分记录如下表：
堆石料级配筛分记录表
6.结语
6.1从爆破试验、碾压试验和坝壳料填筑大量的挖坑取样试验成果来看，＜200mm粒径占50%左右，＜5mm粒径占10%左右，最大粒径控制在700mm以内，基本能够满足连续级配的要求，采用振动碾压实效果较好。
6.2采用间隔装药，控制好炮孔的间排距，尽量缩短堵塞长度是控制最大粒径和获得较理想级配的有效方法。对爆后的坝壳料进行二次破碎，禁止不合格的坝料上坝填筑也是至关重要的。
作者简介：邓初松1963年出生 男工程师，安徽省和县人，1988年毕业于武汉水利电力学院机电排灌专业，多年从事水库枢纽工程监理和施工工作。
关键词：象鼻咀水库；堆石坝；填筑料；爆破试验；爆破参数；级配曲线
中图分类号：O643.2+23 文献标识码：A文章编号：
Abstract: Weiyuan County, Sichuan Province, the weevil Tsui Reservoir Dam Project Rockfill Dam mining blasting parameters repeatedly test after a blasting will be able to meet the requirements on dam burst material for damthe material mined save costs, accumulated experience rockfill dam dam material mining.Keywords: weevil Tsui Reservoir; rockfill dam; filling materials; burst test; blasting parameters; grading curve
1.工程概况
象鼻咀水库工程位于四川省威远县北部山区连界镇先锋村和反帝村威远河上游干流宝溪河之陈家沱至象鼻咀河段上，威远河系沱江右岸二级支流，属沱江水系，在水口庙以上称宝溪河。
象鼻咀水库工程为沥青混凝土心墙堆石坝、右岸溢洪道、左岸放空洞的枢纽总体布置方案。水库正常蓄水位：583.00m ，死水位：554.00m ，校核洪水位：583.70，设计洪水位：583.00m ，正常蓄水位库容：533万m³，死库容：40.5万m³, 有效库容：492.5万m³，总库容542.3万m³。
沥青混凝土心墙堆石坝坝顶高程584.30m，坝顶宽6.00m，最大坝高55.30m，坝顶轴线长123.30m，沥青混凝土心墙高程在554.50m以上厚度0.6m，以下厚度0.8m。上游边坡为1：1.7，预制混凝土块护坡自552m（低于死水位2m）起上延至坝顶；坝下游坝坡1：1.7，设二级马道，马道宽度均为3m，高程分别为564.30m、542.80m，下游坝坡采用C15混凝土框格草皮护坡。
2.料场情况
半边湾料场位于坝址下游河谷左岸。该料场有简易公路相通，交通条件较好，距离坝址1.5km 。分布高程540——600m ，料场南侧（邻河侧）呈斜陡坡——陡崖地形，其余为山顶斜坡——平台地形，开采条件较好。
无用层为覆盖层、强风化砂岩和粉砂质泥岩夹层，体积39.6×104m³；其中剥离层（覆盖层、强风化砂岩）平均厚度5.8m ，体积25.9×104m³ ；粉砂质泥岩夹层平均厚度为4.3m ，体积13.7×104m³；有用层为弱风化及新鲜砂岩，储量为132.68×104m³；为设计需用量的3.1倍。通過试验表明，半边湾石料料场弱风化砂岩饱和抗压强度平均值为 31 . 4MPa ，属中硬岩，新鲜砂岩饱和抗压强度平均值为 48 . 6MPa , 属中硬岩。弱风化和新鲜砂岩能可以作为堆石料和砌石料料源。
3.坝料的设计要求
堆石料最大粒径800mm，干密度≥2.05t/m3。该区采用弱风化～新鲜砂岩，小于5mm含量5～20%，小于0.075mm含量不大于5%，渗透系数控制为大于1×10-3cm/s。爆破后的堆石料要满足坝料的级配要求。
沥青混凝土心墙坝堆石料级配控制建议
4.试验方案
4.1.试验的目的
通过试验方案的比选求得满足上坝料级配的要求，求得最经济的开采方案，即单位耗药量爆除方量最大为最经济。
4.2方案选择的原则
考虑到坝料的开采以满足上坝质量要求为原则，所以本次试验以满足上坝料级配要求为主，在此基础上选择最经济的开采方案。
4.3试验方法
4.3.1试验场地的选定
选定东南边料场，以临空面为边线，划分为5个试验区块，每个区块面积为15m×15m。
3.2.2试验设备、器材的选用
为了提高钻孔效率，节约人工，钻孔采用履带式潜孔钻机，钻杆长3.2m，钻头直径为78mm。采用膨化硝铵炸药（已库存）,每条￠32mm-150g，普通瞬发电雷管。
3.2.3爆破参数的设计
为了使爆破后的爆渣颗粒组成位于上设计包络线的上限，碾压后的各项技术参数满足堆石料的设计要求，必须在总结以往经验的基础上，做好现论计算工作，并专门进行现场爆破试验，以确定最佳的爆破参数。
爆破参数的正确选择是爆破取得成功的关键因素，在已有的钻孔机械（钻孔直径78mm、钻孔深度3.0m）和使用药房现有库存炸药进行参数设计。
①钻孔间排距的布置
炮孔间距系数m(m=抵抗线/孔距)取1～2，
抵抗线取药包条直线的20～30倍，本次爆破装药采用3条直径为32mm的药条捆绑装药，等效直径为69mm。
②装药量的设计
根据以往的施工经验和本爆区的岩石强度等级范围，单位耗药量为0.32～0.38kg/m3。
③堵塞长度的确定
为了保持和延长炮孔内高压气体的作用时间，提高破碎效果和减少飞石，必需进行炮孔堵塞。炮孔堵塞长度在控制在0.8～1.1W范围内，每个区块布孔的间排距分别为①2.3m、②2.0m、③1.2m、④1.5m，梅花形布设。
④参数的选定
5个爆破块区的布孔间、排距分别为①2.3m、②2.0m、③1.2m、④1.5m，梅花形布设。
5.试验过程
试验区块①，钻孔3排，总孔数为10孔，间排距2.3m，钻孔深度为3.0m，间排距2.3m，装药18条，2.7kg/孔，连续装药，装药高度1.2m,堵塞长度1.8m,起爆后表面大块料较多，最大块径大于2.0m，需要二次爆破。
试验区块②，钻孔2排，总孔数10孔，间排距2.0m，孔深3m，装药21条，3.15kg/孔，连续装药，装药高度1.4m,堵塞长度1.6m, 起爆后表面大块料较多，表面大块径较多，大于1.5～2.0m，需要二次爆破。
试验区块③，钻孔4排，总孔数16孔，间排距1.2m，孔深3m，装药15条，2.25kg/孔，连续装药，装药高度1.0m,堵塞长度2.0m, 起爆后，表面大块料较多，表面大块径较多，下部爆渣较碎，不满足上坝的级配要求。
试验区块④，钻孔3排，总孔数17孔，间排距1.5m，孔深分别为9孔3.0m、8孔2.1m，间隔呈梅花形布置，其中，深孔装药20条，3.0kg/孔，连续装药，装药高度1.37m,堵塞长度1.63m, 浅孔装药12条，1.8kg/孔，连续装药，装药高度0.8m,堵塞长度2.2m,起爆后，表面大块料较多，表面大块径较多，需二次破碎。
试验区块⑤，钻孔3排，总孔数15孔，间排距1.5m，孔深均为3.0m，呈梅花形布置，但对装药结构进行了适当调整，将连续装药结构改为间隔装药，下部占70%左右，上部30%左右，即：每孔下部装药15条，装药长度1.0m，堵塞长度1.0m，上部装药6条，装药长度0.4m,堵塞长度0.6m，总装药21条，每孔药量3.15kg。经爆后筛分，其筛分级配全部处于设计级配包络范围内，爆后爆堆形状及外观也比较理想，基本满足设计级配要求。
试验区块用挖机取代表性试样3处进行筛分，筛分结果表明，颗粒级配连续，基本处于设计级配包络范围内，满足上坝要求。
筛分记录如下表：
堆石料级配筛分记录表
6.结语
6.1从爆破试验、碾压试验和坝壳料填筑大量的挖坑取样试验成果来看，＜200mm粒径占50%左右，＜5mm粒径占10%左右，最大粒径控制在700mm以内，基本能够满足连续级配的要求，采用振动碾压实效果较好。
6.2采用间隔装药，控制好炮孔的间排距，尽量缩短堵塞长度是控制最大粒径和获得较理想级配的有效方法。对爆后的坝壳料进行二次破碎，禁止不合格的坝料上坝填筑也是至关重要的。
作者简介：邓初松1963年出生 男工程师，安徽省和县人，1988年毕业于武汉水利电力学院机电排灌专业，多年从事水库枢纽工程监理和施工工作。