澤城西安水電站溢洪道石方開挖施工成本控制

葛鴻飛

(山西省水利建筑工程局，山西太原 030006)

澤城西安水電站溢洪道石方開挖工程量約為149萬m3，同時(shí)結(jié)合大壩堆石料開采進(jìn)行施工，溢洪道邊坡質(zhì)量要求高，施工工期短、石料開采強(qiáng)度較大，為加快施工進(jìn)度，施工中投入大量人力、施工材料與施工機(jī)械，因此必須作好石方開挖成本控制。現(xiàn)具體介紹深孔預(yù)裂爆破施工中，影響成本的主要因素及控制方法。

1 工程簡(jiǎn)介

1．1 工程概況

山西省澤城西安水電站(二期)工程主要建筑物由擋水壩、溢洪道、導(dǎo)流泄洪洞、發(fā)電引水洞及水電站等建筑物組成。

溢洪道位于壩址右岸，壩軸線上游約200．0 m，長(zhǎng)307．0 m，由引渠段、閘室控制段、泄槽段、挑流消能段組成，開挖工程量約為149萬m3。溢洪道設(shè)計(jì)進(jìn)口高程843 m，長(zhǎng)307 m，寬60．0 m～71．5 m，出口高程814．81 m。進(jìn)口段前部為NW向沖溝，地形坡度約60°，出口段岸坡較陡。

1．2 工程地質(zhì)

溢洪道底板以上出露地層為常州溝組第三至第五巖組長(zhǎng)石石英砂巖、石英巖狀砂巖和含鐵質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖，厚20．0 m～70．0 m。底板巖體主要為含鐵質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖、石英巖狀砂巖和條帶狀石英砂巖，強(qiáng)風(fēng)化厚度0．8 m～3．0 m，巖體中主要發(fā)育兩組節(jié)理裂隙，常形成裂隙密集帶，局部巖體破碎，存在邊坡穩(wěn)定及底板沖刷問題，巖石抗壓強(qiáng)度為70 MPa～100 MPa。

2 影響施工成本的主要因素及控制方法

影響深孔預(yù)裂爆破施工成本的主要因素有:工程地質(zhì)、爆破區(qū)域巖性、爆破設(shè)計(jì)、施工工藝、鉆孔質(zhì)量、火工品選用及用量、施工機(jī)械配制與使用保養(yǎng)等。

2．1 工程地質(zhì)與巖性

爆破施工前應(yīng)對(duì)爆區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)與巖性進(jìn)行勘察，檢測(cè)巖石成分及強(qiáng)度，并分析勘察資料，現(xiàn)場(chǎng)察看巖石走向，分層厚度，根據(jù)上述情況確定布孔方向，單位耗藥量，爆破網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)參數(shù)，從而控制施工成本。

2．2 合理的爆破設(shè)計(jì)及施工方法

爆破設(shè)計(jì)是爆破任務(wù)的技術(shù)指導(dǎo)，合理的爆破設(shè)計(jì)才能保證爆破任務(wù)的成功。如果爆破設(shè)計(jì)不合理，或出現(xiàn)技術(shù)性錯(cuò)誤那么帶來的一系列問題會(huì)直接影響爆破成本與爆破安全。所以在做爆破設(shè)計(jì)時(shí)就要根據(jù)施工任務(wù)合理劃分爆破區(qū)域，同時(shí)單位耗藥量、布孔及起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的科學(xué)性都是爆破設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

澤城西安水電站溢洪道山高坡陡，開挖設(shè)計(jì)每20 m設(shè)一條馬道，屬高邊坡爆破作業(yè)。針對(duì)本工程設(shè)計(jì)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)地形確定采用深孔預(yù)裂梯段爆破，這樣既可以保證開挖質(zhì)量與施工進(jìn)度，又可以控制成本。

2．3 鉆孔質(zhì)量

工程開挖過程中鉆孔主要有兩種:主炮孔和預(yù)裂孔。主炮孔采用金科CM358和宏大HD452鉆孔，成孔孔徑為:120 mm。預(yù)裂孔采用QJB100B潛孔鉆鉆孔，成孔孔徑為:100 mm。

主炮孔:在鉆孔過程中影響爆破成本的主要因素有:孔距、排距、孔深、超鉆深度及鉆孔角度等因素。如果孔、排距沒有按照爆破設(shè)計(jì)的要求布孔，孔、排距過大會(huì)出現(xiàn)爆后大塊率過多，需二次解小而增加二次解小費(fèi)用。孔、排距過小則減小了延米爆破量，而增大了巖石單方炸藥用量，從而加大成本投入。鉆孔深度及超鉆深度也是影響爆破成本的主要因素，如果孔深沒有達(dá)到設(shè)計(jì)高程則會(huì)在底部留下巖坎或爆破后底部不平整，影響下次爆破時(shí)鉆孔作業(yè)。如果超過設(shè)計(jì)高程則超過部分成為無效孔深，可能破壞建基面，形成不必要的資源浪費(fèi)。鉆孔角度也應(yīng)嚴(yán)格按照爆破設(shè)計(jì)中的角度控制，如果控制不好則底部藥量集中的部位巖石破壞嚴(yán)重，而其他部位留下了巖坎。

預(yù)裂孔:在鉆孔過程中影響爆破成本的主要因素有:孔距、鉆孔角度。孔距過大則形不成預(yù)裂縫，孔距過小則增加了鉆孔費(fèi)用。角度過大會(huì)在開挖面上形成欠挖，則增加二次處理費(fèi)用，角度過小會(huì)在坡面上形成超挖，增加后期工程施工費(fèi)用。

鉆孔誤差隨著鉆孔深度增高而增大，表面孔位雖然位置沒有變化，但孔底將發(fā)生較大變化，鉆孔誤差直接改變炮孔底部的孔網(wǎng)參數(shù)，影響爆破效果，易產(chǎn)生大塊和殘留根坎，因此控制鉆孔誤差，提高鉆孔質(zhì)量是深孔爆破關(guān)鍵技術(shù)之一，同時(shí)也是控制成本的關(guān)鍵因素之一。

2．4 火工品

炸藥在炮孔中爆破時(shí)，其釋放能量大小，對(duì)巖石破碎效果不同，高威力、密度大的炸藥對(duì)巖石的破碎效果相對(duì)較好，施工爆破過程中火工材料的選用是直接影響爆破成本的重要因素。同時(shí)在裝藥過程中炸藥的用量要嚴(yán)格按照爆破設(shè)計(jì)裝藥計(jì)算表裝藥，如果少裝會(huì)影響爆破效果，多裝形成不必要的浪費(fèi)，甚至可能會(huì)發(fā)生安全事故。電雷管、導(dǎo)爆管、導(dǎo)爆索等材料在使用過程中根據(jù)工程特點(diǎn)、設(shè)計(jì)要求等合理選用，有效降低工程成本。

2．5 機(jī)械配制與使用

工程施工過程中投入的主要設(shè)備有:金科 CM358、宏大HD452液壓鉆機(jī)5臺(tái)、QJB100B潛孔鉆機(jī)10臺(tái)、冰輪20 m3空壓機(jī)5臺(tái)。施工機(jī)械根據(jù)施工強(qiáng)度及設(shè)計(jì)要求合理配置，既保證進(jìn)度、質(zhì)量，又不造成機(jī)械閑置，同時(shí)施工機(jī)械的合理保養(yǎng)會(huì)降低機(jī)械維修費(fèi)用，從而間接降低了石方開挖成本。機(jī)械操作人員對(duì)機(jī)械的性能及工作原理的理解，會(huì)減少機(jī)械故障發(fā)生率，提高機(jī)械使用率，降低維修費(fèi)用。故應(yīng)注重機(jī)械操作人員的定期培訓(xùn)，提高操作人員的知識(shí)技能，從而間接降低施工成本。

3 結(jié)語

澤城西安水電站溢洪道施工中，爆破預(yù)裂面比較平整，無大的爆堆和爆坑現(xiàn)象，巖石級(jí)配良好，殘孔率在80%以上，根據(jù)澤城西安水電站溢洪道石方開挖的施工經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)上述條件進(jìn)行人員配備、機(jī)械設(shè)備及科學(xué)的施工方法，合理的爆破設(shè)計(jì)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效果，能夠有效降低石方開挖作業(yè)的施工成本。