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摘要：预裂爆破在大规模的石方爆破及边坡开挖中运用的较为广泛。糯扎渡水电站土石开挖中边坡预裂面开挖面积达35178m2,施工过程中通过对预裂孔的测量放线、钻孔、装药、起爆等工序及爆破参数的合理掌控，最大限度克服地质环境等不利客观因素，从而解决高边坡开挖中坡面平整及超欠挖问题，取得了预期的爆破效果。
关键词：预裂爆破;边坡开挖;工序;爆破参数;直立边坡
Abstract: presplit blasting in large-scale project slope excavation blasting and used in a wide range. Waxy firm crossing the earth-rock hydropower station excavation of slope presplit face excavation area of 35178 m2, the construction process of pre-splitting of idiopathic macular hole through measuring unreeling, drilling, charging and initiating the process such as reasonable control and blasting parameters, utmost overcome geological environment such negative objective factors, so as to solve high slope excavation of slope surface is flat and super owe dig problem, and has achieved expected blasting effect.
Keywords: presplit blasting; Slope excavation; Process; Blasting parameters; Upright slope
中图分类号：U416.1+4 文献标识码：A 文章编号：
1引言
在高边坡岩石爆破中，为了保护周边岩体边坡，通常在爆破部分与保护岩石分界处预先进行预裂爆破或光面爆破，形成一条裂隙，对爆破地震波的传播形成阻隔，加速爆破地震波的衰减，从而起到较好的减震作用；同时，预裂爆破所形成的贯通裂隙能防止边坡岩体裂隙的进一步扩展。
2电站进水口工程概况说明
糯扎渡水电站工程属大（1）型一等工程，永久性主要水工建筑物为一级建筑物。电站进水口由进水口引渠和进水塔组成。电站进水口引渠长146.6m～191.5m，宽225.0m，引渠顶部高程为821.50m，底板高程为734.50m，高87m。边坡预裂面开挖面积达35178m2，开挖量约300万m3，边坡分层开挖按马道层高共分六个梯段，最大斜坡1：0.7，相应坡面斜长18.3m。
3.边坡预裂爆破施工工序控制
3.1直线段斜面边坡施工工序控制
一般来说，影响直线段边坡开挖质量的因素主要包括以下几个方面：①测量放线布孔、②钻孔、③预裂孔爆破参数，这是影响预裂爆破效果的决定性因素，也是可以通过施工来控制的。电站进水口直线段边坡各工序的控制以A6区EL.821.5m～EL.810m边坡开挖为例。
3.1.1放线布孔控制
进水口EL.821.5m以下1m～2m范围内为地表全、强风化覆盖层。因此在放A6区预裂孔样之前，先将设计开口线5m范围内的表层覆盖层清理至基岩，预裂孔点位放样用红色油漆进行点位标记，并用纸牌记录编号。放样工作中最重要的是对预裂孔方位点的放样，一般要求方位点与对应预裂孔的点位距离至少为3.0m，且方向点位的编号应与其对应的预裂孔编号一致。
3.1.2钻孔控制
进水口边坡预裂孔钻孔施工设备采用6台CM351高风压钻机，钻孔直径为Φ90mm,需要最大钻孔深度为18.3m, A6区EL.821.5m～EL.810m边坡坡比为1：1，相应预裂孔斜长16.56m（计超深0.30m）。
预裂孔的钻孔质量是影响爆破效果的一个直接因素，钻孔主要的质量问题一般是两孔或多孔在平面上交叉、空间上错位，从而形成预裂面局部的不平整、或多处超欠挖现象。这主要由两方面造成，一是孔口的虚渣未清理干净在钻孔的过程中下落造成钻杆偏移过多；另一方面由于预裂孔超过15m深后，随着孔深的增大偏移也随之增大。为保证预裂孔的钻孔质量，主要采取了如下措施：①钻机就位之前再次清理孔口1.5m范围内的石渣；②钻孔之前认真核对预裂孔与对应的方位点的标志牌数据，防止对错方向点，造成交叉孔；③在钻进10cm至100cm的过程中，控制钻头速度，并反复核对钻杆的角度和方位。
3.1.3爆破参数控制
爆破参数的选择和控制直接影响到最终的爆破效果，进水口A6区EL.821.5m～EL.810m预裂孔爆破参数的确定主要考虑不偶合系数、线装药密度和装药结构、堵塞长度及单响药量。A6区主要为沉积角砾岩，岩石干燥平均极限抗压强度为1468Kg/cm2，结合工程类似的地质爆破条件选用Φ32mm乳化炸药，不偶合系数为2.8，根据经验公式：炮孔间距a=（7～12）D，D预裂孔孔径，取a=0.8m；线装药密度根据《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》介绍经验公式：q=0.188aσ^0.5，初步确定为q=300g/m，孔底部1m范围加强装药450g，预裂孔使用竹片装药，导爆索进行传爆。为控制爆破地震波在时间和空间上分离，减小对边坡的损伤，需要根据单响药量对预裂孔进行分组起爆，每组总药量不超过50Kg，组与组之间使用MS1～MS3非电毫秒雷管进行连接。
3.1.4起爆顺序控制
A6区EL.821.5m～EL.810m预裂爆破区域长61m，宽17m，爆破面积1037m2，共布置71个预裂孔，20个缓冲孔，83个主爆孔，缓冲孔距预裂孔2.0m,距主爆孔2.5m，坡度与预裂孔一致为45度；主爆孔间排距3.0mX2.5m。预裂爆破按照先预裂、再主爆、后缓冲的起爆顺序进行，为保证整个网络的安全，主爆孔和缓冲孔采用孔内延时，主爆孔每组前排采用7段非电雷管，后排采用9段非电雷管，时间差约112毫秒。这个时间差基本与前排岩石从起爆到脱离母体的时间相符合，既可以降震又可以减少大块孤石的产生。
3.1.5爆破效果
点火起爆以后爆破网络没有发生异常情况，无任何安全事故产生，爆堆效果明显，边坡预裂面平整度较好，半孔清晰可见，基本无超欠挖现象。并在整个标C4标里评为“样板工程”。
3.2圆弧段斜面边坡主要施工工序控制
圆弧段边坡开挖的主要难度在于：一方面如何精确的按照设计线进行测放预裂孔及方位点。预裂孔的间距是否应该在直线段边坡预裂孔间距的基础上适当调小，以保证圆弧的精度，但这样无疑又增加了施工难度，也增加了施工成本；另一方面就是钻孔的方位控制比直线段边坡预裂孔要难。
3.2.1放样工序控制
进水口EL.821.5m～EL.810m圆弧段边坡，弧长122.56m,半径78.5，圆心夹角为89.5度。结合圆弧预裂孔施工难度和圆弧段边坡弧度的精确性两个方面考虑，采取的方法是对圆弧边坡进行直线分解，直线长度为0.8m。测量放线工作之前先对开口线5m范围内的风化覆盖层进行剥离，然后机械清理工作面，再人工用手镐清理孔位或点位处的虚渣，最终将点放在岩石面上。
3.2.2钻孔工序控制
进水口EL.821.5m～EL.810m圆弧段预裂孔在施工时，首先把钻机钻头对准预裂点位置，调到大概的角度，然后利用铅锤在对应预裂孔的圆心方位点上定竖直线，确定钻杆和铅垂线均在通过圆心的竖直面上，再用量角器确定钻杆的角度，即可钻孔。一般钻杆要反复调整才能满足角度和方位要求。
3.2.3爆破工序控制
圆弧段预裂孔爆破参数选择参考了A6区预裂孔的爆破参数，选用Φ32药卷，使用竹片间隔装药，线装药量为0.30Kg/m，孔底加强装药400g。单响药量控制在50kg以内。实践证明，爆破之后圆弧段预裂面基本成形，平整度满足要求。
4结论
通过开挖进水口EL.821.5m～EL.810m直线和弧线段边坡揭示，在糯扎渡水电站进水口边坡开挖施工过程中通过对预裂孔的测量放线、钻孔、装药、起爆等工序及爆破参数的合理掌控，最大限度克服地质条件等不利客观因素，从而解决高边坡开挖中坡面平整及超欠挖问题，取得了预期的爆破效果。在最大程度上实现了工程质量和成本的双赢。
5参考文献：
【1】娄建武，龙源.预裂缝减震作用下爆破地震波的頻谱特征分析.爆破，2005，第22卷(总第95期)；
关键词：预裂爆破;边坡开挖;工序;爆破参数;直立边坡
Abstract: presplit blasting in large-scale project slope excavation blasting and used in a wide range. Waxy firm crossing the earth-rock hydropower station excavation of slope presplit face excavation area of 35178 m2, the construction process of pre-splitting of idiopathic macular hole through measuring unreeling, drilling, charging and initiating the process such as reasonable control and blasting parameters, utmost overcome geological environment such negative objective factors, so as to solve high slope excavation of slope surface is flat and super owe dig problem, and has achieved expected blasting effect.
Keywords: presplit blasting; Slope excavation; Process; Blasting parameters; Upright slope
中图分类号：U416.1+4 文献标识码：A 文章编号：
1引言
在高边坡岩石爆破中，为了保护周边岩体边坡，通常在爆破部分与保护岩石分界处预先进行预裂爆破或光面爆破，形成一条裂隙，对爆破地震波的传播形成阻隔，加速爆破地震波的衰减，从而起到较好的减震作用；同时，预裂爆破所形成的贯通裂隙能防止边坡岩体裂隙的进一步扩展。
2电站进水口工程概况说明
糯扎渡水电站工程属大（1）型一等工程，永久性主要水工建筑物为一级建筑物。电站进水口由进水口引渠和进水塔组成。电站进水口引渠长146.6m～191.5m，宽225.0m，引渠顶部高程为821.50m，底板高程为734.50m，高87m。边坡预裂面开挖面积达35178m2，开挖量约300万m3，边坡分层开挖按马道层高共分六个梯段，最大斜坡1：0.7，相应坡面斜长18.3m。
3.边坡预裂爆破施工工序控制
3.1直线段斜面边坡施工工序控制
一般来说，影响直线段边坡开挖质量的因素主要包括以下几个方面：①测量放线布孔、②钻孔、③预裂孔爆破参数，这是影响预裂爆破效果的决定性因素，也是可以通过施工来控制的。电站进水口直线段边坡各工序的控制以A6区EL.821.5m～EL.810m边坡开挖为例。
3.1.1放线布孔控制
进水口EL.821.5m以下1m～2m范围内为地表全、强风化覆盖层。因此在放A6区预裂孔样之前，先将设计开口线5m范围内的表层覆盖层清理至基岩，预裂孔点位放样用红色油漆进行点位标记，并用纸牌记录编号。放样工作中最重要的是对预裂孔方位点的放样，一般要求方位点与对应预裂孔的点位距离至少为3.0m，且方向点位的编号应与其对应的预裂孔编号一致。
3.1.2钻孔控制
进水口边坡预裂孔钻孔施工设备采用6台CM351高风压钻机，钻孔直径为Φ90mm,需要最大钻孔深度为18.3m, A6区EL.821.5m～EL.810m边坡坡比为1：1，相应预裂孔斜长16.56m（计超深0.30m）。
预裂孔的钻孔质量是影响爆破效果的一个直接因素，钻孔主要的质量问题一般是两孔或多孔在平面上交叉、空间上错位，从而形成预裂面局部的不平整、或多处超欠挖现象。这主要由两方面造成，一是孔口的虚渣未清理干净在钻孔的过程中下落造成钻杆偏移过多；另一方面由于预裂孔超过15m深后，随着孔深的增大偏移也随之增大。为保证预裂孔的钻孔质量，主要采取了如下措施：①钻机就位之前再次清理孔口1.5m范围内的石渣；②钻孔之前认真核对预裂孔与对应的方位点的标志牌数据，防止对错方向点，造成交叉孔；③在钻进10cm至100cm的过程中，控制钻头速度，并反复核对钻杆的角度和方位。
3.1.3爆破参数控制
爆破参数的选择和控制直接影响到最终的爆破效果，进水口A6区EL.821.5m～EL.810m预裂孔爆破参数的确定主要考虑不偶合系数、线装药密度和装药结构、堵塞长度及单响药量。A6区主要为沉积角砾岩，岩石干燥平均极限抗压强度为1468Kg/cm2，结合工程类似的地质爆破条件选用Φ32mm乳化炸药，不偶合系数为2.8，根据经验公式：炮孔间距a=（7～12）D，D预裂孔孔径，取a=0.8m；线装药密度根据《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》介绍经验公式：q=0.188aσ^0.5，初步确定为q=300g/m，孔底部1m范围加强装药450g，预裂孔使用竹片装药，导爆索进行传爆。为控制爆破地震波在时间和空间上分离，减小对边坡的损伤，需要根据单响药量对预裂孔进行分组起爆，每组总药量不超过50Kg，组与组之间使用MS1～MS3非电毫秒雷管进行连接。
3.1.4起爆顺序控制
A6区EL.821.5m～EL.810m预裂爆破区域长61m，宽17m，爆破面积1037m2，共布置71个预裂孔，20个缓冲孔，83个主爆孔，缓冲孔距预裂孔2.0m,距主爆孔2.5m，坡度与预裂孔一致为45度；主爆孔间排距3.0mX2.5m。预裂爆破按照先预裂、再主爆、后缓冲的起爆顺序进行，为保证整个网络的安全，主爆孔和缓冲孔采用孔内延时，主爆孔每组前排采用7段非电雷管，后排采用9段非电雷管，时间差约112毫秒。这个时间差基本与前排岩石从起爆到脱离母体的时间相符合，既可以降震又可以减少大块孤石的产生。
3.1.5爆破效果
点火起爆以后爆破网络没有发生异常情况，无任何安全事故产生，爆堆效果明显，边坡预裂面平整度较好，半孔清晰可见，基本无超欠挖现象。并在整个标C4标里评为“样板工程”。
3.2圆弧段斜面边坡主要施工工序控制
圆弧段边坡开挖的主要难度在于：一方面如何精确的按照设计线进行测放预裂孔及方位点。预裂孔的间距是否应该在直线段边坡预裂孔间距的基础上适当调小，以保证圆弧的精度，但这样无疑又增加了施工难度，也增加了施工成本；另一方面就是钻孔的方位控制比直线段边坡预裂孔要难。
3.2.1放样工序控制
进水口EL.821.5m～EL.810m圆弧段边坡，弧长122.56m,半径78.5，圆心夹角为89.5度。结合圆弧预裂孔施工难度和圆弧段边坡弧度的精确性两个方面考虑，采取的方法是对圆弧边坡进行直线分解，直线长度为0.8m。测量放线工作之前先对开口线5m范围内的风化覆盖层进行剥离，然后机械清理工作面，再人工用手镐清理孔位或点位处的虚渣，最终将点放在岩石面上。
3.2.2钻孔工序控制
进水口EL.821.5m～EL.810m圆弧段预裂孔在施工时，首先把钻机钻头对准预裂点位置，调到大概的角度，然后利用铅锤在对应预裂孔的圆心方位点上定竖直线，确定钻杆和铅垂线均在通过圆心的竖直面上，再用量角器确定钻杆的角度，即可钻孔。一般钻杆要反复调整才能满足角度和方位要求。
3.2.3爆破工序控制
圆弧段预裂孔爆破参数选择参考了A6区预裂孔的爆破参数，选用Φ32药卷，使用竹片间隔装药，线装药量为0.30Kg/m，孔底加强装药400g。单响药量控制在50kg以内。实践证明，爆破之后圆弧段预裂面基本成形，平整度满足要求。
4结论
通过开挖进水口EL.821.5m～EL.810m直线和弧线段边坡揭示，在糯扎渡水电站进水口边坡开挖施工过程中通过对预裂孔的测量放线、钻孔、装药、起爆等工序及爆破参数的合理掌控，最大限度克服地质条件等不利客观因素，从而解决高边坡开挖中坡面平整及超欠挖问题，取得了预期的爆破效果。在最大程度上实现了工程质量和成本的双赢。
5参考文献：
【1】娄建武，龙源.预裂缝减震作用下爆破地震波的頻谱特征分析.爆破，2005，第22卷(总第95期)；