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文檔簡介
中華人民共和國行業(yè)標準水工建筑物巖石基礎開挖工程施工技術規(guī)范ConstructionTechnicalSpecificationonRockFoundationExcavation
Engineering、ofHydraulicStructuresSL47-94主編單位:中國水利學會施工專業(yè)委員會爆破學組批準部門:中華人民共和國水利部1994-03-31發(fā)布1994-07-01實施中華人民共和國水利部關于發(fā)布《水工建筑物巖石基礎開挖工程施工技術規(guī)范》
SL47-94的通知水建[1994]96號為適應水工建筑物巖石基礎開挖工程施工的需要,我部委托中國水利學會施工專業(yè)委員會爆破學組為主編單位,對《水工建筑物巖石基礎開挖工程施工技術規(guī)范》SDJ211-83進行了修訂,經審查,現批準為中華人民共和國水利行業(yè)標準,其編號為SL47-94,自一九九四年七月一日起施行,原規(guī)范同時廢止。各地在執(zhí)行中應注意總結經驗,發(fā)現問題請函告水利部建設司和主編單位。本規(guī)范由水利部建設司負責解釋,水利電力出版社出版發(fā)行。目次1總則3.6緊鄰水平建基面的爆破2開挖、排水和出渣運輸3.7特殊部位附近的爆破2.1開挖4基礎檢查處理與驗收2.2排水4.1一般規(guī)定2.3出渣運輸4.2基礎檢查處理與驗收3鉆孔爆破附錄A判斷爆破破壞或基礎巖體質量的標準3.1一般規(guī)定附錄B質點振動速度傳播規(guī)律的經驗公式3.2爆破試驗和爆破監(jiān)測附錄C新澆筑大體積混凝土基礎面上的安全質點振動速度3.3爆破設計與施工附加說明3.4預裂爆破和光面爆破條文說明3.5梯段爆破1總則1.0.1本規(guī)范適用于1、2、3級水工建筑物巖石基礎開挖工程。1.0.2編制水工建筑物巖石基礎開挖施工組織設計,應符合本規(guī)范的規(guī)定。1.0.3施工前,建設或設計、勘測單位必須向施工單位提交與施工有關的設計文件、施工圖紙,以及工程地質和水文地質資料,并進行技術交底。1.0.4施工中,勘測單位必須按照現行《水利水電工程施工地質規(guī)程》的規(guī)定,進行施工地質工作。施工地質工作中,若發(fā)現實際地質情況與前期地質資料和結論有較大出入,或發(fā)現新的不良地質因素,建設、勘測、設計單位必須及時與施工單位協商,以便采取補救措施或修改設計。設計上的重大修改,必須報經原設計審批單位批準。1.0.5施工單位必須按照現行《水利水電工程施工測量規(guī)范》的規(guī)定,進行施工測量工作。1.0.6施工單位必須按照設計文件、施工圖紙和本規(guī)范施工。施工單位對設計文件、施工圖紙存在異議,可向建設、設計、勘測單位提出意見,但在未接到修改設計通知書或修改圖紙時,不得在施工中變更設計。施工單位應做好施工記錄和有關資料、報告等的整理、編制工作。1.0.7施工單位應積極采取新技術、新材料、新工藝、新設備施工。1.0.8水工建筑物巖石基礎開挖,應采用鉆孔爆破法施工。嚴禁在設計建基面、設計邊坡附近采用洞室爆破法或藥壺爆破法施工。其他部位如需采用洞室爆破法或藥壺爆破法施工,必須通過專門試驗(或安全技術論證)證明可行和制定補充規(guī)定,并經上級主管部門批準。1.0.9本規(guī)范未作規(guī)定者,應執(zhí)行現行國家或行業(yè)標準的有關規(guī)定,若仍無規(guī)定可循,應由建設、設計、勘測單位和施工單位協商制定補充規(guī)定,并經上級主管部門批準。2開挖、排水和出渣運輸2.1開挖2.1.1開挖前,施工單位必須提出開挖施工計劃和技術措施。2.1.2開挖應自上而下進行。某些部位如需上、下同時開挖,應采取有效安全技術措施,并經主管部門同意。未經安全技術論證和主管部門批準,嚴禁采用自下而上的開挖方式。2.1.3設計邊坡輪廓面開挖,應采用預裂爆破或光面爆破方法。高度較大的永久和半永久邊坡,應分臺階開挖。2.1.4基礎巖石開挖,應主要采用分層的梯段爆破方法。2.1.5緊鄰水平建基面,應采用預留巖體保護層并對其進行分層爆破的開挖方法,若采用其他開挖方法,必須通過試驗證明可行,并經主管部門批準。2.1.6設計邊坡開挖前,必須做好開挖線外的危石清理、削坡、加固和排水等工作。2.1.7處于不良地質地段的設計邊坡,當其對邊坡穩(wěn)定有不利影響時,在開挖過程中,建設、勘測、設計、施工單位必須共同協商,提出相應解決辦法。2.1.8已開挖的設計邊坡,必須在及時檢查處理與驗收,并按設汁要求加固后,才可進行其下相鄰部位的開挖。2.1.9在坑、槽部位和有特殊要求的部位,以及在水下開挖,應另行確定相應的開挖方法。2.1.10基礎面的開挖偏差,應符合下述規(guī)定:
對節(jié)理裂隙不發(fā)育、較發(fā)育、發(fā)育和堅硬、中等堅硬的巖體:
(1)水平建基面高程的開挖偏差,不應大于±20Gm。
(2)設計邊坡輪廓面的開挖偏差,在—次鉆孔深度條件下開挖時,不應大于其開挖高度的±2%;在分臺階開挖時,其最下部一個臺階坡腳位置的偏差,以及整體邊坡的平均坡度,均應符合設計要求。
對節(jié)理裂隙極發(fā)育和軟弱的巖體,不良地質地段的巖體,以及對2.1.9所述情況,其開挖偏差均應符合設計要求。2.2排水2.2.1基坑開挖施工中,應及時排出工作場地的積水?;又衼硭亢艽髸r,應采取有效辦法減少來水量。2.2.2基坑排水應減少污水對河流的污染。2.3出渣運輸2.3.1出渣運輸應按設計要求進行。2.3.2堆(棄)渣應符合下述要求:
(1)場地應有足夠的容量,施工過程中不宜變動。除通過論證合理或對堆(棄)渣需要利用者外,應避免二次挖運。
(2)宜不占或少占耕地,有條件時應結合堆(棄)渣造地。
(3)不得占用其他施工場地和防礙其他工程施工。
(4)不得堵塞河道。2.3.3出渣運輸和堆(棄)渣不得污染環(huán)境。3鉆孔爆破3.1一般規(guī)定3.1.1鉆孔施工不宜采用直徑大于150mm的鉆頭造孔。
鉆孔孔徑按造孔的鉆頭直徑(d)可分為:
(1)大孔徑110mm<d≤150mm;
(2)中孔徑50mm<d≤110mm;
(3)小孔徑d≤50mm。3.1.2緊鄰設計建筑基面、設計邊坡、建筑物或防護目標,不應采用大孔徑爆破方法。3.1.3在有水或潮濕條件下進行爆破,應采用抗水爆破材料,若使用不抗水或易受潮的爆破材料,必須采取防水或防潮措施。在寒冷地區(qū)的冬季進行爆破,必須采用抗凍爆破材料。3.1.4本規(guī)范所述炸藥用量,以2號巖石硝銨炸藥為準,若使用其他品種的炸藥,其用量應進行換算。3.1.5爆破作業(yè)的安全,必須遵守現行《爆破安全規(guī)程》的規(guī)定。3.2爆破試驗和爆破監(jiān)測3.2.1鉆孔爆破施工前或施工中,應按有關要求進行爆破試驗。爆破試驗宜成立由有關人員組成的試驗組。爆破試驗前,應編制試驗大綱(計劃)。3.2.2爆破試驗應選擇下述內容進行:
(1)爆破材料性能試驗;
(2)爆破參數試驗;
(3)爆破破壞范圍試驗;
(4)爆破地震效應試驗。3.2.3爆破破壞范圍試驗的觀測方法:
(1)在表面應采用宏觀調查和地質描述方法;
(2)在隱蔽部位應采用彈性波縱波波速觀測方法。
采用上述觀測方法判斷爆破破壞的標準,可執(zhí)行附錄A的規(guī)定。3.2.4爆破地震效應試驗,應采用質點振動速度觀測方法。質點振動速度傳播規(guī)律,可采用附錄B的經驗公式進行統計分析確定。3.2.5重要的和有特殊要求的爆破試驗,應按有關要求增加其他觀測方法。3.2.6鉆孔爆破施工中,對建筑物或防護目標的安全有要求時,應進行爆破監(jiān)測。3.2.7對爆破空氣沖擊波(或噪音)、水中沖擊波(或動水壓力)和飛石等效應有防護要求時,應編入爆破試驗或爆破監(jiān)測大綱(計劃),并予實施。3.2.8應做好爆破試驗和爆破監(jiān)測資料的記錄、整理和分析,及時提出試驗研究報告和監(jiān)測報告。爆破試驗和爆破監(jiān)測成果,應具有科學性和先進性,并能指導爆破設計與施工。3.3爆破設計與施工3.3.1鉆孔爆破施工前,施工單位應進行爆破設計,并報主管部門;重要的爆破設計,應經主管部門批準。鉆孔爆破施工,應按爆破設計要求進行。3.3.2鉆孔質量應符合下述要求:
(1)鉆孔孔位應根據爆破設計確定;
(2)鉆孔開孔位置與爆破設計孔位的偏差,不宜大于鉆頭直徑的尺寸,實際孔位應有記錄;
(3)鉆孔角度和孔深,應符合爆破設計的規(guī)定;
(4)已造好的鉆孔,孔內巖粉應予清除,孔口必須蓋嚴。
鉆孔經檢查合格才可裝藥。3.3.3炮孔的裝藥和堵塞,爆破網絡的聯結以及起爆,必須由爆破負責人統一指揮,由爆破員按爆破設計規(guī)定進行。3.3.4爆破后,應及時調查爆破效果,并根據爆破效果和爆破監(jiān)測結果,及時調整爆破參數。3.4預裂爆破和光面爆破3.4.1預裂爆破和光面爆破的效果,除其開挖偏差應符合2.1.10的規(guī)定外,還應符合下述要求:
(1)在開挖輪廓面上,殘留炮孔痕跡應均勻分布。殘留炮孔痕跡保存率,對節(jié)理裂隙不發(fā)育的巖體,應達到80%以上;對節(jié)理裂隙較發(fā)育和發(fā)育的巖體,應達到80%~50%;對節(jié)理裂隙極發(fā)育的巖體,應達到50%~10%。
(2)相鄰兩炮孔問巖面的不平整度,不應大于15Gm。炮孔壁不應有明顯的爆破裂隙。3.4.2對主要水工建筑物的設計建基面進行預裂爆破時,預裂范圍應超出梯段爆破區(qū),其超出尺寸及預裂縫的寬度,應由爆破設計確定。3.4.3預裂炮孔和梯段炮孔若在同一爆破網絡中起爆,預裂炮孔先于相鄰梯段炮孔起爆的時間,不得小于75~100ms。3.5梯段爆破3.5.1梯段爆破的效果,應符合下述要求:
(1)爆破石渣的塊度和爆堆,應能適合挖掘機械作業(yè)。爆破石渣如需利用,其塊度或級配還應符合有關要求。
(2)爆破對緊鄰爆區(qū)巖體的破壞范圍小,爆區(qū)底部炮很少。
(3)爆破地震效應和空氣沖擊波(或噪音)小。爆破飛石少。3.5.2緊鄰設計邊坡的一排梯段炮孔,其孔距、排距和每孔裝藥量,應較其他梯段炮孔的小。3.5.3若采用預留巖體保護層開挖方法,其上部的梯段炮孔不得穿入保護層。3.5.4梯段爆破的最大一段起爆藥量,不得大于500kg;鄰近設計建基面和設計邊坡時,不得大于300kg。在建筑物或防護目標附近,以及在2.1.9所述情況下進行爆破,最大一段起爆藥量,應由爆破設計規(guī)定。3.6緊鄰水平建基面的爆破3.6.1緊鄰水平建基面爆破效果,除其開挖偏差應符合2.1.10的規(guī)定外,還不應使水平建基面巖體產生大量爆破裂隙,以及使節(jié)理裂隙面、層面等弱面明顯惡化,并損害巖體的完整性。3.6.2緊鄰水平建基面的巖體保護層厚度,應由爆破試驗確定,若無條件進行試驗,才可采用工程類比法確定。3.6.3對巖體保護層進行分層爆破,必須遵守下述規(guī)定:
第一層
炮孔不得穿入距水平建基面1.5m的范圍;炮孔裝藥直徑不應大于40mm;應采用梯段爆破方法。
第二層
對節(jié)理裂隙不發(fā)育、較發(fā)育、發(fā)育和堅硬的巖體,炮孔不得穿入距水平建基面0.5m的范圍;對節(jié)理裂隙極發(fā)育和軟弱的巖體,炮孔不得穿入距水平基面0.7m的范圍。
炮孔與水平建基面的夾角不應大于60°,炮孔裝藥直徑不應大于32mm。應采用單孔起爆方法。
第三層
對節(jié)理裂隙不發(fā)育、較發(fā)育、發(fā)育和堅硬、中等堅硬的巖體,炮孔不得穿過水平建基面;對節(jié)理裂隙極發(fā)育和軟弱的巖體,炮孔不得穿入距水平建基面0.2m的范圍,剩余0.2m厚的巖體應進行撬挖。
炮孔角度、裝藥直徑和起爆方法,均同第二層的規(guī)定。3.6.4必須在通過試驗證明可行并經主管部門批準后,才可在緊鄰水平建基面采用有或無巖體保護層的一次爆破法。
保護層的一次爆破法應符合下述原則:
(1)應采用梯段爆破方法;
(2)炮孔不得穿過水平建基面;
(3)炮孔底應設置用柔性材料充填或由空氣充任的墊層段。無保護層的一次爆破法應符合下述原則:
(1)水平建基面開挖,應采用預裂爆破方法;
(2)基礎巖石開挖,應采用梯段爆破方法;
(3)梯段炮孔底與水平預裂面應有一定距離。3.7特殊部位附近的爆破3.7.1如需在新澆筑大體積混凝土附近進行爆破,必須遵守下述規(guī)定:
(1)新澆筑大體積混凝土基礎面上的質點振動速度,不得大于安全值。安全質點振動速度應由爆破試驗確定,若難以獲得試驗成果,可執(zhí)行附錄C的規(guī)定。
(2)鉆孔爆破施工中,可按附錄B的經驗公式進行預報和控制。
(3)若裝藥量控制到爆破的最低需用量,新澆筑大體積混凝土基礎面的質點振動速度仍大于安全值,應采取有效減震措施,或暫停爆破作業(yè)。3.7.2如需在新灌漿區(qū)、新預應力錨固區(qū)、新噴錨(或噴漿)支護區(qū)等部位附近進行爆破,必須通過試驗證明可行,并經主管部門批準。4基礎檢查處理與驗收4.1一般規(guī)定4.1.1基礎檢查處理,包括在開挖后對基礎面尺寸和基礎巖體質量的檢查與處理?;A驗收,必須遵守現行《水利基本建設工程驗收規(guī)程》的規(guī)定。4.1.2基礎驗收應由基礎驗收小組進行?;A驗收小組之下,應有各有關方面的工作人員,代表驗收小組進行日常的基礎檢查與驗收工作。4.1.3基礎檢查可分為施工單位自檢、基礎驗收小組初檢和終檢三個階段。4.1.4對基礎的檢查處理和質量鑒定,必須以設計文件、施工圖紙和本規(guī)范為準則。4.2基礎檢查處理與驗收4.2.1開挖后,施工單位必須及時對基礎進行檢查(自檢)和處理。施工單位對基礎檢查(自檢)處理后,基礎驗收小組必須及時初檢,如發(fā)現有不符合質量要求的部位,施工單位必須繼續(xù)處理。4.2.2檢查基礎巖體質量,宜采用彈性波縱波波速觀測方法,并執(zhí)行附錄A之式(A1)的標準,也可采用設計規(guī)定的方法與標準。4.2.3基礎處理應符合下述要求:
(1)基礎面如有欠挖,應處理到符合2.1.10的規(guī)定。
(2)基礎面如有反坡(設計規(guī)定者除外),應處理成順坡。
(3)基礎面的陡坎頂部如呈尖角,應處理成鈍角或弧形狀,若確不易處理,則應采取結構措施。
(4)基礎面上的泥土、破碎巖石和松動巖塊,以及不符合質量要求的巖體,必須清除或處理。
(5)基礎面如發(fā)現新的不良地質因素,以及前期地質勘探或試驗中遺留的鉆孔、平洞、豎井等,均應處理到設計重新提出的質量要求的高程或深度。
(6)在外界環(huán)境作用下極易風化、軟化和凍裂的軟弱基礎面,若其上部的水工建筑物暫不施工覆蓋,應按設計要求進行處理或防護。
(7)按設計提出的其他要求進行處理。4.2.4基礎處理后,基礎驗收小組必須及時進行終檢驗收。基礎驗收合格后,勘測、施工單位必須及時測繪基礎竣工地質圖、地形圖。未經測繪基礎竣工地質圖、地形圖、基礎驗收小組不得簽署基礎驗收簽證或基礎驗收鑒定書,施工單位不得進行基礎面上的下一道工序施工。附錄A判斷爆破破壞或基礎巖體質量的標準A1.0.1宏觀調查和地質描述方法判斷爆破破壞的標準。有下述情況之一時,判斷為爆破破壞:
(1)發(fā)現爆破裂隙,或裂隙頻率、裂隙率增大;
(2)節(jié)理裂隙面、層面等弱面張開(或壓縮)、錯動;
(3)地質錘錘擊發(fā)出空聲或啞聲。A1.0.2彈性波縱波波速觀測方法判斷爆破破壞或基礎巖體質量的標準同部位的爆破后波速(Cp2)小于爆破前波速(Cp1),其變化率η為:η=1-(Cp2/Cp1)(A1)當η>10%時判斷為爆破破壞或基礎巖體質量差。若只在爆后觀測,可用觀測部位附近原始狀態(tài)的波速作為爆破前波速,也可從觀測資料的變化趨勢和特點進行判斷。附錄B質點振動速度傳播規(guī)律的經驗公式B1.0.1質點振動速度傳播規(guī)律的經驗公式如下:V=K(W1/3/D)(B1)式中V——質點振動速度,cm/s;W——爆破裝藥量,齊發(fā)爆破時取總裝藥量,分段延遲爆破時視具體條件取有關段的或最大一段的裝藥量,kg;
D——爆破區(qū)藥量分布的幾何中心至觀測點或建筑物、防護目標的距離,m;
K、a——與場地地質條件、巖體特性、爆破條件,以及爆破區(qū)與觀測點或建筑物、防護目標相對位置等有關的常數,由爆破試驗確定。附錄C新澆筑大體積混凝土基礎面上的安全質點振動速度C1.0.1新澆筑大體積混凝土基礎面上的安全質點振動速度見表C1,其中各欄取值范圍內的數值,可用插值法確定。表C1安全質點振動速度混凝土齡期(d)0~33~77~28安全質點振動速度(cm/s)1.50~22~55~7附加說明主持單位:水利部建設開發(fā)司主編單位:中國水利學會施工專業(yè)委員會爆破學組參加單位:長江科學院長江水利委員會設計局主要起草人:朱傳統張正宇曹嫁良中華人民共和國行業(yè)標準水工建筑物巖石基礎開挖工程施工技術規(guī)范SL47-94條文說明目次修訂說明3.5梯段爆破1總則3.6緊鄰水平建基面的爆破2開挖、排水和出渣運輸3.7特殊部位附近的爆破2.1開挖4基礎檢查處理與驗收2.2排水4.1一般規(guī)定2.3出渣運輸4.2基礎檢查處理與驗收3鉆孔爆破附錄A判斷爆破破壞或基礎巖體質量的標準3.1一般規(guī)定附錄B質點振動速度傳播規(guī)律的經驗公式3.2爆破試驗和爆破監(jiān)測附錄C新澆筑大體積混凝土基礎面上的安全質點振動速度3.3爆破設計與施工3.4預裂爆破和光面爆破修訂說明1983年以來,在水工建筑物巖石基礎開挖施工中,梯段爆破和預裂爆破等先進的爆破技術取得了較大的發(fā)展和推廣應用,高邊坡的開挖也積累了一定的經驗,爆破試驗和爆破監(jiān)測在控制開挖質量、保障安全方面所起的作用日益明顯,一些爆破觀測方法和安全控制標準漸趨成熟,與此同時,爆破材料和施工機械也有了較大發(fā)展。正確地反映上述成果,促進開挖施工科技進步,保證巖石基礎開挖工程的優(yōu)質、高效和安全,正是修訂《水工建筑物巖石基礎開挖工程施工技術規(guī)范》SDJ211-83的目的。本規(guī)范的修訂任務是1987年原水利電力部水利水電建設總局委托給長江科學院承擔的,后因機構調整,此項工作轉由水利部建設開發(fā)司主持,主編工作由中國水利學會施工專業(yè)委員會爆破學會承擔。本規(guī)范的初稿于1990年7月提出,經討論修改后,1990年8月完成征求意見稿,并發(fā)送至全國各有關單位征求意見。1991年2月,在對征求的意見進行匯總和分析研究的基礎上,完成了對征求意見稿的修改工作,提出了送審稿。1991年5月,水利部建設開發(fā)司組織專家在武漢對送審稿進行了審查,認為其內容基本可行,可按審查意見進一步修改整理后報主管部門審批頒發(fā)。該規(guī)范(送審稿)審查組正、副組長分別為霍永基、吳澄和任尚卿同志,水利部建設開發(fā)司李允中、許紅波、張嚴明等同志參加了送審稿和報批稿的修改和審定工作。1總則1.0.1本規(guī)范適用范圍的規(guī)定。新建、改建、擴建的水利水電工程施工中,都有水工建筑物巖石基礎開挖工程。水工建筑物巖石基礎開挖,主要是指在露天從事對基礎面(含設計建基面和設計邊坡輪廓面)的開挖,以及對覆蓋在基礎面上部的巖石(也稱作基礎巖石)的開挖;此外,也有在水下開挖的情況。水工建筑物等級劃分標準,見現行《水利樞紐工程等級劃分及設計標準(山區(qū)、丘陵)》(SDJ12-78)和《水利樞紐工程等級劃分及設計標準(平原、濱海部分)》(SDJ217-87)。4、5級水工建筑物的級別和重要性都較低,故可根據具體情況和條件簡化執(zhí)行本規(guī)范。1.0.2文理已明。1.0.3在我國,對某個水利水電工程的勘測、設計,一般由同一單位來作,但也有同一工程的勘測、設計由不同單位進行的情況,故本規(guī)范將勘測、設計分列。進行技術交底,有利于施工單位明確設計意圖。1.0.4現行指正在執(zhí)行,若某規(guī)范或規(guī)程被修訂或廢止,則執(zhí)行修訂后的或重新制定的?,F行《水利水電工程施工地質規(guī)程》的編號是SDJ18-78,按其規(guī)定,施工地質勘測由原勘測單位作。不良地質因素主要包括:斷層破碎帶,軟弱夾層,溶洞,滑坡體,易風化、軟化、膨脹、松動的巖體,有害礦物的巖脈,地下水活動較嚴重等。因開挖揭露而發(fā)現新的不良地質因素是常有的。補救措施一般根據具體情況和條件制定,以盡量減小施工難度,不影響工期為宜。當新發(fā)現的某些不良地質因素對水工建筑物的安全穩(wěn)定有嚴重影響時,可能迫使設計對基礎輪廓、水工建筑物結構或壩軸位置等作出修改。1.0.5本條強調施工測量由承擔開挖的施工單位作。現行《水利水電工程施工測量規(guī)范》的編號是SDJS9-85。1.0.6我國的規(guī)范、規(guī)程一般為強制性標準,無論建設方式如何,均要按其執(zhí)行。本規(guī)范屬強制性的,它對基礎開挖質量的規(guī)定較嚴,因為基礎質量關系到水工建筑物的安全穩(wěn)定,故要求施工單位執(zhí)行。常規(guī)作法,文理已明,常規(guī)作法,有關具體規(guī)定見現行《水利基本建設工程驗收規(guī)程》(SDJ184-86)。1.0.7目的是為了保證基礎開挖質量,提高施工技術水準,加快施工進度和體現科學技術的進步。1.0.8鉆孔爆破法具有便于機械化施工,爆破藥量分散,起爆藥量易于分段控制,爆破單位體積巖石的耗藥量小,爆破安全性好,爆破的各種有害效應小,爆破對緊鄰爆區(qū)巖體的破壞范圍小,爆破對設計建基面、設計邊坡、建筑物或防護目標的不利影響小等優(yōu)點,為保證基礎開挖質量及建筑物或防護目標的安全,故規(guī)定采用之,洞室爆破法或藥壺爆破法不具備鉆孔爆破法的優(yōu)點,因而在條文所述情況下不準采用。使用附近一詞是因為具體情況和條件不同,不便將其具體化。本規(guī)范所述的設計建基面,包括傾斜、垂直和水平建基面,水平建基面中含接近水平的建基面;設計邊坡,包括永久和半永久邊坡,以及傾斜和垂直建基面。其他部位指除上款所述情況以外的部位。有時有在某些其他部位采用洞室爆破或藥壺爆破施工的情況,如導流洞進、出口巖埂(或圍堰)拆除爆破,已成水庫輸水隧洞進水口巖塞爆破等,這里,爆破距一些重要水工建筑物或防護目標較近,為保障爆破安全,故作出條文所述的規(guī)定。專門試驗有別于3.2的爆破試驗,因為后者只規(guī)定了鉆孔爆破試驗的有關條款,沒有涉及洞室爆破或藥壺爆破。1.0.9為遵守國家有關標準,并與同級有關標準協調,不致重復或相互矛盾,以保證本規(guī)范的完整性和科學性,故對本規(guī)范未涉及到的內容,要求執(zhí)行現行國家或行業(yè)標準的有關規(guī)定。其他文理已明。2開挖、排水和出渣運輸2.1開挖2.1.1開挖施工計劃和技術措施,主要根據設計文件、施工圖紙的要求和本規(guī)范的規(guī)定提出,其內容主要包括:
(1)工程概況;
(2)進度安排;
(3)施工布置、施工方法和技術要求;
(4)勞力、材料和設備的需用量;
(5)輔助設施;
(6)采用新技術、新材料、新工藝和新設備施工的措施;
(7)施工質量和施工安全方面的技術要求和措施;
(8)存在的問題和解決辦法;
(9)其他。2.1.2開挖順序的規(guī)定,目的是為了保證施工安全。上指岸坡,下指基坑。上下同時開挖,易造成施工安全事故,在較狹窄河床地段施工時尤為突出。自下而上開挖,極易造成施工安全事故。2.1.3設計邊坡輪廓面的開挖,關系到邊坡輪廓面的成型和保留巖體的開挖質量,因而作出條文所述的規(guī)定并基于下述理由:
(1)預裂爆破和光面爆破,是已成熟的先進鉆孔爆破技術,施工單位如不掌握,不能體現科學技術的進步,也無承包資格。
(2)絕大多數情況下,預裂爆破和光面爆破能形成質量好的邊坡(或基礎)輪廓面,可減少超(或欠)挖,減小梯段爆破的有害效應對邊坡保留巖體的作用。成功的預裂爆破和光面爆破,有3.4.1所述的效果。
設計邊坡中的傾斜、垂直建基面是否分臺階開挖,由設計根據水工建筑物結構特點和要求確定,故本規(guī)范未作規(guī)定。因為目前鉆孔爆破施工能力和水平有限,尚難使高度較大的永久和半永久邊坡的輪廓面一次開挖成型,故要求分臺階開挖。分臺階開挖可放緩平均坡比,增加邊坡的穩(wěn)定性,并便于設置排水溝槽和對已開挖的邊坡進行檢查處理與驗收及加固。臺階高度主要根據邊坡開挖高度、地形地質、巖體特性、施工進度和鉆孔機械性能等因素確定。臺階上的馬道寬度,一般以能適應鉆孔機械操作,便于對邊坡進行檢查處理與驗收及加固的原則確定。2.1.4梯段爆破也是成熟的先進鉆孔爆破技術,它有爆破自由面多、爆破藥量分散、單位耗藥量小、起爆藥量便于分段控制等優(yōu)點。成功的梯段爆破,有3.5.1所述的效果。對基礎巖石采用分層的梯段爆破方法開挖,層厚(梯段高度)是梯段爆破的重要參數,它對爆破效果、勞動工效和爆破施工安全等都有影響。層厚主要根據基礎巖石開挖高度、地質條件、巖體特性、施工進度、鉆孔機械和挖掘機械性能等因素確定。2.1.5本規(guī)范所述的巖體保護層,是水平建基面以上一定厚度的巖體,預留的目的是為了防止其上部梯段爆破對水平建基面巖體造成破壞或不利影響。保護層分層爆破,是沿用多年的一種開挖方法,故仍予強調,但其效率低,不便于機械化施工。為改變保護層分層開挖的落后狀況,近年來,某些水利水電工程通過試驗研究,采用了其他較先進的開挖方法,如有或無保護層的一次爆破法,獲得了質量良好的水平建基面,也積累了不少生產實踐經驗,為體現科學技術的進步,本規(guī)范將其納入;與此同時,為慎重計,也作出如條文所述的嚴格限制,以達到既積極、穩(wěn)妥地推行較先進的開挖方法,又能確保水平建基面開挖質量的目的。本條所含內容的詳細規(guī)定見3.6。2.1.6開挖線外指非開挖區(qū)。做好條文所述的工作,才能保證開挖安全;做好排水,還可使設計邊坡少受或免受地表水的浸害。2.1.7目的是為了保證施工安全和開挖質量。一般根據具體情況和條件提出解決辦法。2.1.8目的仍是為了保證施工安全和開挖質量,并避免形成較高邊坡后進行檢查處理與驗收及加固。檢查處理與驗收按第四章有關條文的規(guī)定進行;是否加固或如何加固,則按設計要求進行。這些工作一般在一個臺階開挖完畢進行,其后再作下一個臺階相鄰部位的開挖。2.1.9坑、槽部位和有特殊要求的部位,一般尺寸較小,或形狀較特殊,開挖難度較大,有時不易全部按常規(guī)的預裂(或光面)爆破、梯段爆破方法開挖,例如某些部位可能要求先在其中部采用掏槽爆破方法形成臨空面;某些部位邊坡高度較小,采用預裂(或光面)爆破方法開挖難以形成好的輪廓面,且費用較大,等等。在上述情況下進行開挖,一般要按具體條件選擇鉆孔爆破方法,并慎重確定爆破參數,嚴格控制最大一段起爆藥量,以使設計輪廓面成型良好和防止對保留巖體的破壞,尤其是對基礎防滲、抗滑穩(wěn)定起控制作用的坑、槽,更應如此。在水下開挖,主要根據設計要求、地形地質、巖體特性、開挖規(guī)模、施工機械和爆破材料,以及附近水工建筑物、船舶通航和水深、水流等情況,確定相應的開挖方法。水下開挖通常采用鉆孔爆破法或裸露爆破法,也有采用洞室爆破法或藥壺爆破法的事例。2.1.10開挖偏差的規(guī)定。基礎面即設計建基面和設計邊坡輪廓面,見1.0.1條文說明。開挖偏差不可避免,它主要與地質條件、巖體特性、鉆孔質量、爆破方法等因素有關。對條文所述巖體開挖偏差的規(guī)定。通常用巖體中節(jié)理裂隙發(fā)育程度來評價巖體的完整性,現行《水利水電工程地質測繪規(guī)程》(SDJ15-78)關于節(jié)理發(fā)育分級的規(guī)定見表2.1.10。根據該表,節(jié)理裂隙不發(fā)育、較發(fā)育、發(fā)育的巖體,分別屬Ⅰ級整體、Ⅱ級塊體、Ⅲ級破碎的巖體。關于堅硬、中等堅硬的巖體,以及本條下面所述的軟弱的巖體,其劃分標準可執(zhí)行現行有關標準的規(guī)定,或由勘測、設計確定。表2.1.10節(jié)理發(fā)育分級分級ⅠⅡⅢⅣ間距(m)>22~0.50.5~0.1<0.1描述不發(fā)育較發(fā)育發(fā)育極發(fā)育完整性整體塊狀碎裂破碎(SDJ211-83)的規(guī)定。(2)參照上述編號為SDJ211-83的規(guī)范并考慮對設計邊坡輪廓面開挖尺寸的嚴格要求作出的規(guī)定。開挖高度指邊坡的垂直高度。舉例說明條文所述內容的含義。某邊坡高度100m,擬分五個臺階開挖,各臺階高度20m,各臺階的邊坡輪廓面按2.1.3的規(guī)定,采用預裂爆破方法一次鉆孔開挖形成。要達到在一次鉆孔深度條件下的開挖偏差不大于其開挖高度的±2%的要求,對每個臺階邊坡輪廓面的預裂炮孔的鉆孔精度,以垂直孔而論,其孔向在垂直于各孔軸線所連之面方向的偏差,要求小于或等于±1.15°,而傾斜孔的孔向偏差較之還要??;此外,爆破參數也要合理,否則易造成超(或欠)挖。按上述要求開挖完五個臺階,各臺階的邊坡坡度和五個臺階邊坡的平均坡度,可能符合設計要求,但最下部一個臺階的邊坡坡腳位置,不一定符合設計要求,在這種情況下,需要在每個臺階邊坡開挖中,通過調整各臺階邊坡輪廓面的偏差,使之符合設計對整個邊坡平均坡度和坡腳位置的要求。節(jié)理裂隙極發(fā)育的巖體,按條文說明之表2.1.10,屬Ⅳ級破碎的巖體。不良地質地段,指1.0.4條文說明中的那些有不良地質因素的部位。節(jié)理裂隙極發(fā)育和軟弱的巖體,不良地質地段的巖體,開挖偏差均較難控制。2.1.9所述的坑、槽部位和有特殊要求的部位,如同該條條文說明所述,一般尺寸較小,或形狀較特殊,開挖難度較大,開挖偏差也較難控制,某些部位還有可能不允許超(或欠)挖(如某些輕型水工結構,若設計厚度不大,一般不允許其底板上的基礎巖體欠挖,否則對底板尺寸影響較大);水下開挖比陸地困難,開挖偏差不易掌握。對上述種種情況基礎面的開挖偏差,本規(guī)范不宜作出具體規(guī)定,故要求由設計確定。2.2排水2.2.1工作場地有水,會妨礙施工;爆破中,某些炸藥遇水會失去效力,受潮會變質;預裂縫內有水起不到應有的減震作用,等等,故要求及時排出積水。一般可設置排水溝、集水井(坑),用水泵抽水。基坑來水包括河流滲水、雨水、兩岸地表逕流水和地下滲流水等。若來水量很大,影響施工,除采用前款所述排水方法外,還可采用堵(堵漏)、截(截流)、引(引流)等辦法,減少基坑中的來水量,以保證工作場地無積水。2.2.2基坑積水中含有油垢和炸藥爆炸后的一些有害成分等,排入河流會對河水造成一定程度的污染,因而要求采用有效措施對污水進行處理。防止對環(huán)境的污染,是我國的一項基本政策。2.3出渣運輸2.3.1設計要求在這里指施工組織設計要求。2.3.2堆(棄)渣要符合的原則。
(1)場地容量問題,需要做好石渣和場地容量的綜合平衡工作。施工中如不從整體考慮,為了一時的進度將石渣堆放在非指定地點,會造成二次挖運,影響施工效率。此外,對需要利用但暫不能利用的石渣,要堆放在距使用地點較近的便于回采的指定場地,并控制堆渣質量,以提高石渣的利用率。
(2)所造之地可作為耕地,也可作為施工場地,還可作為美化環(huán)境的用地。
(3)其他指開挖施工以外的。
(4)河道被堵塞,將造成淤積并使水流條件惡化。2.3.3要求出渣運輸造成大氣中粉塵含量和出渣車輛的馬達聲、喇叭叫聲的聲壓級,不能超過規(guī)定指標。此外,出渣車輛泄露在道路上的石渣,亂堆(棄)放的石渣,管理不善的堆(棄)渣等,會影響環(huán)境衛(wèi)生并妨礙其他工程施工,這也是不允許的。3鉆孔爆破3.1一般規(guī)定
3.1.1主要根據地形地質、巖體特性、開挖方式和規(guī)模、施工進度等條件,選用鉆孔機械。規(guī)定造孔的鉆頭直徑,是基于水利水電工程對基礎開挖質量的嚴格要求和目前的施工現狀。若用直徑大于150mm的鉆頭造孔,孔內裝藥直徑大,每孔裝藥量大,爆破的有害效應也大,這對基礎開挖質量不利,也對附近建筑物或防護目標的安全有影響,因此,在我國水利水電工程施工中,以往極少采用直徑大于150mm的鉆頭造孔。炮孔劃分為大、中、小三種孔徑,適合目前我國水利水電工程鉆孔爆破施工的實際情況,其孔徑范圍是一組經驗數據。3.1.2目的是為了保證設計建基面、設計邊坡的開挖質量和建筑物或防護目標的安全。建筑物包括水工建筑物和其他建筑物;防護目標指除建筑物以外的其他需要保護的對象,如儀器儀表、設施、自然邊坡等。3.1.3不抗水或易受潮的爆破材料,浸水后會失效,受潮后易變質,使用它們會拒爆。不抗凍的爆破材料,凍結后會變質,有時也會拒爆。3.1.4可通過現場對比試驗(如爆破漏斗試驗等)進行換算,也可按下式換算:e=2號巖石硝銨炸藥的爆力(或猛度)/實用炸藥的爆力(或猛度)(3.1.4)式中e稱作換算系數。由于施工單位一般不具備炸藥爆力(或猛度)的試驗條件,故在按式(3.1.4)換算時,可從炸藥的產品說明書中獲取相應指標,或參考有關文獻。通常采用爆力換算。3.1.5現行《爆破安全規(guī)程》的編號是GB6722-86。3.2爆破試驗和爆破監(jiān)測3.2.1爆破試驗可分為現場原型、現場模型、室內模型試驗三種類型,一般以現場原型試驗為主,因為它直觀、可靠,便于直接應用。本規(guī)范指的主要是現場原型試驗。現場原型試驗可以在鉆孔爆破施工前或施工中進行,通常選擇待開挖或正在開挖的部位作試驗,這既結合生產,又節(jié)省試驗費用。有關要求是指有關單位,如上級主管部門,建設、設計、施工或其他有關單位的要求。這里說的其他單位,可能與水工建筑物巖石基礎開挖施工無關,但其管轄的建筑物或防護目標若位于施工場地附近,有不允許受到爆破破壞或危害影響的情況。爆破試驗是一項很重要的工作。自20世紀70年代以來,我國一些水利水電工程施工中,進行了一系列爆破試驗,對保證基礎開挖質量和建筑物或防護目標的安全,加快施工進度,推動爆破技術的發(fā)展,都起到了關鍵作用,本規(guī)范的許多條款。也是在許多試驗研究成果的基礎上制定的。但是,由于施工場地地形地質條件、巖體特性和爆破作用過程的復雜性,使得某些已有的試驗研究成果不能簡單套用,各工程還得依據自身特點,通過試驗確定適合自身需要的各種爆破的合理參數和爆破效應的有關數據,以便采取相應的施工方案和安全防護措施;此外,要完善和提高已有的爆破技術,開發(fā)和推廣新的爆破技術,認識爆破作用機理等等,以便更好地為鉆孔爆破施工服務,亦要求進行爆破試驗。通常,在鉆孔爆破施工中,根據爆破效果不斷調整爆破參數和控制爆破規(guī)模,事實上也是爆破試驗的一種最簡單的形式和作法。成立爆破試驗組,可以統一組織、管理和順利開展試驗。有關人員包括建設(或監(jiān)理)、設計、施工、科研、地質、測量;質檢及其他方面的。爆破試驗大綱(計劃)的主要內容包括:
(1)試驗內容和目的;
(2)試驗地點和部位;
(3)爆破和觀測方案;
(4)試驗組數,觀測布置、方法、內容和儀器設備;
(5)試驗工作量和進度;
(6)試驗人員配置,需有關部門配合的內容、設備和工作量;
(7)預期成果;
(8)其他。3.2.2爆破試驗內容的規(guī)定。主要根據設計、施工和安全與防護的需要選擇有關內容進行試驗。本條所述爆破試驗內容,不包括爆破空氣沖擊波(或噪音)、水中沖擊波(或動水壓力)、飛石和有害氣體等效應的試驗。因為在一般情況下,它們與水工建筑物巖石基礎開挖質量的關系不密切。
(1)主要包括炸藥和雷管性能試驗。炸藥性能試驗主要包括爆破漏斗試驗,炸藥傳爆速度、殉爆距離試驗等;雷管性能試驗主要包括準爆率、起居時間誤差等試驗;重要的爆破還要進行爆破網絡試驗。爆破材料性能試驗的主要目的是為爆破設計和分析爆破效果提供依據。
(2)爆破參數試驗的主要目的是:
a.確定合適施工場地地質條件、巖體特性的預裂爆破、光面爆破和梯段爆破參數;
b.確定采用有或無巖體保護層的一次爆破法時的梯段爆破參數;
c.確定2.1.9所述情況下各種開挖方法的爆破參數。
各種爆破參數是否合理,除根據爆破效果判斷外,還要與爆破破壞范圍試驗和爆破地震效應試驗的結果進行綜合分析確定。
(3)爆破破壞范圍試驗的主要目的是:
a.觀測爆破對爆區(qū)底部或四周保留巖體的破壞情況,確定巖體保護層厚度或需要獲得的其他有關數據;
b.觀測爆破對建筑物或防護目標的破壞影響,判斷它們的安全性,為調整爆破參數和控制爆破規(guī)模提供依據。
(4)爆破地震效應試驗的主要目的是:
a.觀測確定適用于施工場地地形地質、巖體特性和爆破條件的爆破振動參數傳播規(guī)律的經驗公式,以用來進行預報和控制;
b.觀測建筑物或防護目標及其基礎面上的爆破振動參數的量值,配合爆破破壞范圍試驗,判斷它們的安全性,為調整爆破參數和控制爆破規(guī)模提供依據。3.2.3爆破破壞試驗觀測方法的規(guī)定。所規(guī)定的觀測方法是多年來在我國水利水電工程爆破試驗中采用過的和比較成熟的,它們直觀、可靠、省事、省時,并且能解決問題。
(1)條文所述觀測方法是對被觀測物體(巖體、建筑物或防護目標等)的表面破壞情況的調查和描述,如巖體表面是否產生爆破裂隙,巖體的節(jié)理裂隙面、層面等弱面是否張開(或壓縮)、錯動,巖體是否被爆破震松,建筑物或防護是否有肉眼可見的爆破破壞等。
(2)隱蔽部位是指觀測物體的內部,如巖體、建筑物或防護目標等的內部。彈性波縱波波速可用鉆孔聲波法、電火花法、微地震法和地震剖面法等方法得到。
所用觀測方法是對被觀測物體進行非爆破動態(tài)過程觀測,一般作爆破前、后的對比,因其觀測資料有很好的可比性,易對照附錄A規(guī)定的標準作出有、無爆破破壞的判斷。若只作爆后觀測,則要根據觀測資料的變化趨勢和特點,與爆破和環(huán)境因素進行綜合分析,才能作出較正確的判斷;在隱蔽部位,還可把觀測部位附近未擾動(原始)狀態(tài)的波速資料作為爆前值,用來進行比較和判斷。附錄A的標準,已在我國許多水利水電工程爆破試驗中采用。3.2.4質點振動速度觀測,屬爆破中對被觀測物體進行的爆破動態(tài)過程(歷史)觀測。在對爆破地震效應的觀測中,質點振動速度參數被各國工程爆破界公認為較另外兩個參數(加速度和位移)更合適。附錄B之式(B1)是國內外工程爆破界常用的經驗公式,由相似律和量綱分析推導而來。3.2.5重要的和有特殊要求的爆破試驗主要包括:開挖工程量很大的工程的爆破試驗,施工場地地形地質、巖性特性和環(huán)境條件復雜的爆破試驗,在重要建筑物或防護目標附近、3.7所述的特殊部位附近爆破時所作的試驗,以及為開發(fā)新的爆破技術而進行的試驗等。上述爆破試驗中,若有關方面有要求時,除采用3.2.3、3.2.4規(guī)定的觀測方法外,還要增加某些其他觀測方法。其他觀測方法主要有:
(1)爆破前、后對被觀測物體進行透水率、試件強度、鉆孔錄像等的觀測,巖體中還包括巖心質量指標(或獲得率)。
(2)爆破中對被觀測物體進行質點振動加速度、位移和應力參數(應力、應變或壓力)等的觀測。3.2.6爆破監(jiān)測已在國內外引起高度重視。美國墾務局1980年修訂的《爆破規(guī)程審定報告》中規(guī)定,沒有可靠的爆破監(jiān)測系統,不能進行爆破施工。我國自70年代以來,在不少水利水電工程施工中作過爆破監(jiān)測,它對保證基礎開挖質量和建筑物或防護目標的安全,都起到了重要作用,本規(guī)范的某些內容(如3.7.1及附錄C),也主要是在爆破監(jiān)測成果的基礎上制定的。爆破監(jiān)測如同爆破試驗一樣,需按有關要求進行,成立監(jiān)測組,編制監(jiān)測大綱(計劃)。爆破監(jiān)測主要是監(jiān)測爆破地震效應和爆破破壞情況,監(jiān)測方法可按實際需要參照3.2.3、3.2.4的規(guī)定和3.2.5條文說明的內容選用。3.2.7有時有對條文所述爆破效應進行試驗或監(jiān)測的情況,如爆區(qū)附近的重要建筑物或防護目標(重要通訊線路、高壓輸電線等),可能對空氣沖擊波、飛石有防護要求;水下爆破時,附近的建筑物、船舶等對水中沖擊波(或動水壓力)可能有防護要求。水工建筑物巖石基礎開挖,主要是在露天進行的,爆破的有害氣體擴散很快,一般不會對生命造成傷害,故本條未納入。3.2.8常規(guī)作法,文理已明??茖W性含正確性和可靠性,要求理論上是正確的,觀測數據是可靠的;先進性則要求采用先進爆破技術、觀測技術和觀測儀器進行試驗或監(jiān)測,其目的都是為了促進開挖施工科學技術的進步。條文還要求試驗和監(jiān)測成果具有指導爆破設計與施工的實用性。3.3爆破設計與施工3.3.1重要的爆破設計,主要是指只許成功、不許失敗的,或者是對爆破安全及建筑物或防護目標的安全有重大影響的爆破的設計。爆破設計主要根據設計文件、施工圖紙、本規(guī)范的規(guī)定和爆破試驗或爆破監(jiān)測成果,以及地形地質、巖體特性、爆破材料性能、鉆孔機械和挖掘機械等條件進行。文理已明。3.3.2對鉆孔質量的規(guī)定。鉆孔質量是鉆孔爆破施工的重要環(huán)節(jié),許多事例說明,爆破效果不好,基礎開挖質量差,主要是鉆孔質量不好引起的。
(1)若不按爆破設計確定鉆孔孔位,亂造孔,勢必影響爆破效果和基礎開挖質量。
(2)鉆孔開孔位置有偏差不可避免,但不宜太大,尤其是在輪廓面上的預裂炮孔或光面炮孔,以及緊鄰設計輪廓面的梯段炮孔,若開孔偏差太大,會造成超(或欠)挖,并影響基礎的開挖質量。不宜大于鉆頭直徑的尺寸是指,若采用直徑150mm的鉆頭造孔,偏差不宜大于150mm,其余類推。作好實際孔位記錄,有利于分析爆破效果,并便于分析某些炮孔的早爆、遲爆或拒爆等事故。
(3)鉆孔角度的準確性也很重要。對預裂炮孔或光面炮孔,其鉆孔偏斜若超過爆破設計的規(guī)定,會造成開挖輪廓面的不平整度大于3.4.1的要求,并產生超(或欠)挖,有時甚至不能形成良好的輪廓面;對緊鄰設計邊坡的一排炮孔,鉆孔角度不準確,可能造成邊坡保留巖體破壞,或使邊坡壁面殘留貼面巖石??咨畈环弦?guī)定,各類炮孔的爆破也會產生一些不利影響。
(4)鉆孔中的巖粉不清除,其有效深度減小,會影響爆破效果。鉆孔孔口不加保護,會被孔口外的巖粉或石渣掉入堵塞,將增加清孔工作量或減小炮孔的有效深度,有時還會成為廢孔。
經檢查不符合質量要求的鉆孔,需要進行處理或重新造孔,以保證有良好的爆破效果。3.3.3常規(guī)作法,文理已明。3.3.4爆破效果調查的內容主要包括:對預裂爆破或光面爆破,其開挖輪廓面的殘留炮孔痕跡的分布和保存率,不平整度,爆破裂隙,保留巖體的破壞等;對梯段爆破,其爆破石渣的塊度或級配,爆堆,爆破對四周保留巖體的破壞,炮根,爆破飛石等;對緊鄰水平建基面的爆破,是否使水平建基面巖體產生了大量爆破裂隙,使節(jié)理裂隙面、層面等弱面明顯惡化,并損害了巖體的完整性等。其他文理已明。3.4預裂爆破和光面爆破3.4.1預裂爆破和光面爆破的質量標準。(1)殘留炮孔痕跡保存率,指在開挖輪廓面上保存的炮孔痕跡總長與炮孔痕跡總長的比率。條文所述殘留炮孔痕跡保存率為一組經驗數據,是參考我國一些工程的實際結果和國內外一些資料制定的,這主要包括:
a.現行《水工建筑物地下開挖工程施工技術規(guī)范》(SDJ212-83),水利電力出版社,1983年。
b.《水利工程中的預裂爆破》,載《土巖爆破文集》(第一集),冶金工業(yè)出版社,1980年。
c.D.K.霍姆斯等,《尼亞加拉水電站的預裂爆破》載美國《爆破工程師》雜志,1961年。
d.A.A.費先柯、B.C.艾里斯托夫,《水工建設中的輪廓爆破》,1972年。(2)不平整度也稱作起伏差,是衡量相鄰兩炮孔間巖面凹凸程度的一個指標。條文規(guī)定的不平整度,也是經驗數據。規(guī)定的理由同本條條文說明(1),其中,文獻還包括原《水工建筑物巖石基礎開挖工程施工技術規(guī)范》(SDJ211-83)。裝藥集中度合理的預裂爆破和光面爆破,炮孔壁沒有或僅有少量細小的爆破裂隙。3.4.2要求預裂范圍超出梯段爆破區(qū)和有一定的預裂縫寬,是為了減小梯段爆破地震效應對保留巖體的作用,并阻止梯段爆破在巖體中產生的爆破裂隙和節(jié)理裂隙面、層面等弱面的破壞延伸到保留巖體之中,以保證主要水工建筑物基礎巖體的開挖質量。預裂范圍和預裂縫寬,主要與梯段爆破的破壞范圍和地震效應有關,一般根據爆破試驗結果或實際需要確定,其中,預裂縫寬因取決于地質條件、巖體特性和爆破裝藥量,故只要它能起到應有的減震效果,對縫寬不宜苛求,否則,如片面要求有較大縫寬,勢必增大裝藥量,這將對設計建基面巖體質量有不利影響。下述情況的預裂縫不能超深:對傾斜、垂直建基面施行預裂爆破時,預裂縫不能超深到水平建基面的下部;對水平建基面施行預裂爆破時,則不能超深到傾斜、垂直建基面的保留巖體內部。3.4.3預裂炮孔和梯段炮孔在同一爆破網絡中起爆的事例很多,因為如不在同一網絡起居,單獨起爆預裂炮孔,其孔口附近表面巖體可能被拉裂,需要平整處理才能造梯段炮孔;或者使鄰近已造好的梯段炮孔錯動或埋住,將增加補孔或清孔工作量。條文規(guī)定的預裂炮孔先于相鄰梯段炮孔起爆的時間,可以保證預裂縫超前形成,從而起到減小梯段爆破地震效應對保留巖體的作用,并阻止梯段爆破在巖體中產生的爆破裂隙和節(jié)理裂隙面、層面等弱面的破壞延伸到保留巖體之中。3.5梯段爆破3.5.1梯段爆破的質量標準。
(1)爆破石渣的塊度合適與否,通常以挖掘機械的斗容來衡量,超過斗容的是大塊。大塊率一般不宜大于5%,否則,二次爆破工作量大。要求爆堆較集中,便于挖裝。水利水電工程施工中,有關方面(主要是設計和施工)往往有利用爆破石渣的要求,尤其是天然砂石料缺乏的工程,這可節(jié)省工程費用,故予規(guī)定。合適的爆破石渣塊度或級配,可通過精心的爆破設計與施工獲得。
(2)破壞范圍小、炮根少,說明炸藥爆炸能量主要用于爆區(qū)破巖,也便于后續(xù)鉆孔爆破施工。緊鄰設計建基面或設計邊坡的梯段爆破的破壞范圍小,可以減小爆破對建基面或邊坡保留巖體的不利影響;當采用預留巖體保護層方法開挖時,還可以減小保護層厚度,從而減少保護層開挖工程量。
(3)條文所述的爆破效應小,說明炸藥爆炸能量主要用作有用功(在爆區(qū)破巖),用作無用功的少,這對爆破的安全與防護也有利。3.5.2目的是將這排梯段爆破的裝藥量,分散到較多的炮孔中,以減小爆破對邊坡保留巖體的不利影響。這排梯段炮孔孔徑,在3.1.2已有規(guī)定,故本條末納入。3.5.3上部梯段炮孔若穿入保護層,爆破將造成水平建基面巖體破壞。3.5.4目的是為了保證爆破安全。所規(guī)定的最大一段起爆藥量,是多年來在我國水利水電工程施工中實際采用的,運用中未發(fā)生不良后果。條文所述情況千差萬別。本規(guī)范不宜作出具體規(guī)定,爆破設計在確定其最大一段起爆藥量時,宜根據爆破試驗或爆破監(jiān)測結果,或按具體條件通過充分的安全技術論證。3.6緊鄰水平建基面的爆破3.6.1緊鄰水平建基面爆破的質量標準。爆破使水平建基面巖體產生少量爆破裂隙是難免的,但若產生大量爆破裂隙,使弱面惡化(如張開或壓縮、錯動)和建基面巖體的完整性遭到破壞,于水工建筑物的安全穩(wěn)定不利;此外,對這些爆破缺陷進行處理,還會造成超挖并增加回填混凝土工程量。3.6.2保護層厚度,主要與地質條件、巖體特性、爆破方式和規(guī)模、爆破材料性能、炮孔裝藥直徑等有關,一般根據對梯段炮孔底以下的破壞深度的試驗結果確定。因為各工程具體情況和條件不一,保護層厚度也有差異,通過試驗確定,可以減少保護層開挖的盲目性,保證水平建基面的開挖質量。試驗確定保護層厚度,是水工建筑物巖石基礎開挖中一項最基本的工作,允許在確無條件的情況下采用工程類比方法確定,一般是極少出現的。表3.6.2可供采用工程類比方法時參考,其中,只是保護層厚度,D是梯段炮孔底部的裝藥直徑。該表數據取自原《水工建筑物巖石基礎開挖工程施工技術規(guī)范》(SDJ211-83)。表3.6.2保護層厚度巖體特性節(jié)理裂隙不發(fā)育和堅硬的巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育、發(fā)育和中等堅硬的巖體節(jié)理裂隙極發(fā)育和軟弱的巖體H/D2530403.6.3保護層分層爆破的規(guī)定。分層爆破是為了保證水平建基面的開挖質量達到3.6.1規(guī)定的標準。第一層
意即炮孔只能鉆至距水平建基面1.5m,以防止水平建基面巖體被本層爆破破壞,例如,保護層厚4m,炮孔深2.5m;厚3m,炮孔深則為1.5m。當保護層厚只有1.5m或小于1.5m,則不存在本層的開挖。特別地,若保護層厚略大于1.5m,施工中可以把大于1.5m的那部分巖體,連同第二層一起開挖,但要遵守第二層的規(guī)定,并以第二層規(guī)定的炮孔角度、裝藥直徑和起爆方法能否有效爆落其間的巖體,來訪量一起開挖的可行性。
規(guī)定的炮孔裝藥直徑,可以減小本層爆破對水平建基面巖體的不利影響。
梯段爆破有2.1.4條文說明所述的優(yōu)點。關于梯段爆破的最大一段起爆藥量,因3.5.4已作規(guī)定,故本條未納入。第二層
若第一層開挖后,其巖面高程正好距水平建基面1.5m,則本層的炮孔深度,對節(jié)理裂隙不發(fā)育、較發(fā)育、發(fā)育和堅硬、中等堅硬的巖體,只能為1m;對節(jié)理裂隙極發(fā)育和軟弱的巖體,則為0.8m。
規(guī)定的炮孔角度、裝藥直徑,可以減小本層爆破對水平建基面巖體的不利影響。
單孔起爆藥量進一步減小了爆破對水平建基面巖體的不利影響。單孔起爆可采用塑料導爆管毫秒雷管進行孔間微差順序爆破,或采用火雷管起爆予以實施。第三層
節(jié)理裂隙不發(fā)育、較發(fā)育、發(fā)育和堅硬、中等堅硬的巖體中,爆破破壞范圍小,故不留撬挖層,炮孔鉆至水平建基面后進行爆破。節(jié)理裂隙極發(fā)育和軟弱的巖體,極易受到爆破破壞,故留0.2m厚的巖體作為橇挖層,以減小爆破對水平建基面巖體的不利影響。本層的炮孔深度,當第二層開挖到預定的高程面時,在兩種類型的巖體中都是0.5m。
規(guī)定的炮孔角度、裝藥直徑和起爆方法,都是為了減小本層爆破對水平建基面巖體的不利影響。3.6.4本條根據近年來在我國萬安、東風、銅街子、東江、板橋、隔河巖等水電站進行試驗研究并積累了一定生產實踐經驗的基礎上制定。有或無巖體保護層的一次爆破法的推廣應用,將把水工建筑物巖石基礎開挖施工中,控制開挖質量較嚴、難度較大、用時較長的緊鄰水平建基面基礎巖石開挖問題,提高到新的水平,但是,這兩種方法只能在通過試驗證明可行并經主管部門批準后才可采用,而不能用工程類比方法確定相應的鉆孔爆破參數。保護層的一次爆破法所要遵循的原則。
(1)梯段爆破有2.1.4條文說明所述的優(yōu)點。
(2)意即炮孔只能鉆至水平建基面,目的是為了一次能開挖到水平建基面。
(3)墊層段可以緩沖炸藥爆炸產生的沖擊波和高溫、高壓氣體對水平建基面巖體的作用。柔性材料可用鋸末、舊棉絮、發(fā)泡材料等做成,空氣也能起到緩沖作用。如果炮孔內有水,柔性材料被水浸泡,或空氣勢層段被水充填,墊層則起不到應有的緩沖作用,因此,要求將炮孔內的水清除。墊層段長度由爆破試驗確定。墊層段范圍內的巖體被爆破震松,易清除。無保護層的一次爆破法所要遵循的原則。
(1)預裂爆破有2.1.3條文說明所述的優(yōu)點,并且,預裂面能減小梯段爆破地震效應對水平建基面巖體的作用,和阻止梯段爆破在巖體中產生的爆破裂隙和節(jié)理裂隙面、層面等弱面的破壞延伸到保留巖體之中。
(2)梯段爆破有2.1.4條文說明所述的優(yōu)點。
(3)梯段炮孔底與水平預裂面留有一定距離,進一步減小了梯段爆破對水平建基面巖體的不利影響。炮孔底與預裂面間的巖體,在爆破產生的巖體中的入射和由預裂面反射的應力波,以及在高溫、高壓氣體的作用下碎裂,易清除。炮孔底與預裂面的距離由爆破試驗確定。3.7特殊部位附近的爆破3.7.1新澆筑大體積混凝土,3.7.3所述的新灌漿區(qū)、新預應力錨固區(qū)、新噴錨(或噴漿)支護區(qū),均是本節(jié)稱謂的特殊部位,而新則是指齡期28d前的,因為它們在28d時才能達到設計強度。在初凝至28d內,泥凝土或漿液強度的增長,大致可分為三個階段,3d前增長很快,可達設計強度的約50%~60%;7d前可達70%~80%;28d時達到100%。在新澆筑大體積混凝土附近進行爆破,是水利水電工程施工中出現的有別于其他工程施工的新問題。自70年代以來,我國一些水利水電工程為加快施工進度,采用了邊澆筑大壩混凝土,邊在其附近進行爆破施工的作法,因新澆筑混凝土的強度低,它與基巖接觸面的粘結強度更低,極易受到爆破破壞,為了保證新澆筑混凝土的安全,有關單位結合葛洲壩、大化、銅街子、隔河巖等工程的施工,進行了一些試驗研究和監(jiān)測,并作了較大比尺的模型試驗研究,取得了一定的進展。本規(guī)范的規(guī)定,主要就是依據上述試驗研究和監(jiān)測成果,同時也參照了國外一些研究者的有關資料。
(1)確定安全質點振動速度,需要大量觀測數據的統計分析,更需要破壞試驗資料。由于爆破對混凝土的影響十分復雜,涉及爆破作用機制,混凝土的標號、齡期,混凝土對爆破作用的動力響應等問題,加之系統破壞試驗耗資大,所以,迄今尚無完整的試驗研究資料可供參考,故要求進行爆破試驗確定安全質點振動速度,但在試驗成果不易獲得的情況下,則可按附錄C確定。
(2)當已知爆破藥量和距離,可用經驗公式預報新混凝土基礎面上質點振動速度,以與安全值相比較;反之,用新混凝土基礎面上的安全質點振動速度,控制爆破藥量或距離。
(3)減震措施中,可采用打防震孔或挖一定寬度溝槽的辦法,也可采用形成預裂縫的辦法,但在施行預裂爆破時,要論證其地震效應對新混凝土有無不利影響,如有,則不能采用。若無恰當辦法保證新混凝土的安全,可等混凝土達到設計強度后再進行爆破,或采取別的方法開挖。3.7.2目前,在條文所述的那些特殊部位附近爆破的試驗研究和監(jiān)測資料較少,缺乏可供參考的安全質點振動速度或其他有關參數的控制指標,故作出條文所述的嚴格規(guī)定,以保證它們的安全。4基礎檢查處理與驗收4.1一般規(guī)定4.1.1基礎檢查處理的含義?;A面尺寸和基礎巖體質量,即基礎開挖質量。首先,要對基礎開挖質量進行檢查,如有不符合設計文件、施工圖紙和本規(guī)范要求者,則要進行處理?,F行《水利基本建設工程驗收規(guī)程》的編號是SDJ184-86。4.1.2基礎驗收小組的組成和職責,見現行《水利基本建設工程驗收規(guī)程》(SDJ184-86)。各有關方面,主要包括建設(或監(jiān)理)、設計、施工、地質、測量、質檢等,驗收小組之下有這些方面的工作人員,才能順利開展日常的基礎檢查與驗收工作。4.1.3參照目前某些工程在基礎檢查與驗收中的作法制定。4.1.4常規(guī)作法。本規(guī)范對基礎開挖質量有要求的條文是2.1.10、3.4.1和3.6.1;對基礎檢查處理有要求的條文是4.2.1、4.2.2和4.2.3。4.2基礎檢查處理與驗收4.2.1如不及時檢查處理,會造成某些不良后果,例如,設計邊坡開挖中,對上部已開挖部分不及時檢查處理,待形成較高邊坡后再進行將很困難;處于不良地質地段的設計邊坡,不及時檢查處理或按設計要求加固,可能造成邊坡坍塌或其他形式的破壞;已開挖邊坡上的松動巖塊不及時清除,可能砸傷施工人員或砸壞施工設備等?;A驗收小組的初檢,可由其下的工作人員來作,某些檢查還可委托有關單位來作,但不能委托施工單位。不符合質量要求,即不符合設計文件、施工圖紙和本規(guī)范對基礎開挖質量的要求。4.2.2檢查基礎巖體質量,是檢查基礎開挖質量中的一部分〔另一部分基礎面尺寸,用測量方法檢查,因現行《水利水電工程施工測量規(guī)范》(SDJS9-85)已有規(guī)定,故本規(guī)范未涉及〕。彈性波縱波波速觀測方法不但在爆破試驗中廣泛采用,近年來,許多水利水電工程也用來檢查基礎巖體質量。附錄A之式(A1)的標準,在爆破試驗中用作判斷爆破破壞范圍;在檢查基礎巖體質量時,則用來判斷其優(yōu)劣。采用彈性波縱波波速觀測方法和附錄A之式(A1)的標準檢查和判斷基礎巖體質量,一般能滿足要求。采用設計規(guī)定的方法與標準,有如下含義:
(1)特殊情況下,若設計要求對基礎巖體進行其他(如強度
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