CN101368812A - 核岛负挖环廊预裂***方法 - Google Patents

核岛负挖环廊预裂***方法 Download PDF

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Abstract

本发明为涉及一种核岛负挖环廊预裂***方法，属于土石方施工方法技术领域。该方法的步骤为：在选定位置根据核岛岛心标高下挖，并预留保留层；沿环廊内、外圆周分别以等间隔的间距钻孔；在孔底装入柔性材料作为缓冲垫层；在装入缓冲垫层且孔口留出堵塞深度的孔中分三段装药，底部为加强装药段，顶部为减弱装药段，中间为正常装药段；***装填好以后，孔口堵塞深度用常规材料填塞；起爆形成沿环廊内、外圆周的裂缝。本发明可以在岩石基础的预定位置形成理想的环廊内、外圆周裂缝，进而可以进行以去除环廊内岩石为目的的主爆，同时由于考虑到振动、允差等技术要求，并采取了相应的合理措施，因此能够快速、优质地完成核岛负挖环廊的施工操作。

Description

核岛负挖环廊预裂***方法
技术领域
本发明为涉及一种***施工方法，尤其是一种核岛负挖环廊预裂***方法，属于土石方施工方法技术领域。
背景技术
为满足我国能源需求的迅速增长，保持经济的可持续发展，国家确定了“积极发展核电”的方针。目前，我国的核电装机容量870万千瓦，在我国整个发电装机容量当中的比重不到2％。按照规划，要实现到2020年核电装机容量目标，则意味着未来十几年内，每年应开工建设2到3台百万千瓦级核电机组。
在核电站的建设中，核岛基础已经趋于标准化，其建设质量尤为重要。而核岛环廊的施工质量直接关系着核岛基础砼浇筑的进度。目前，核电站核岛的半径通常为15.3±0.3m，其周围的环廊宽度为5.5±0.2m，环廊深度(与环岛标高差)为3.2±0.1m，在石方负挖工程中，对***开挖的技术要求很高，其中包括：
1)***振动要求：对距离爆区边缘最近的龄期1—3天的混凝土，质点振动峰值速度不大于1.5cm/s；对距离爆区边缘最近的龄期3—7天的混凝土，质点振动峰值速度不大于2.5cm/s；—对距离爆区边缘最近的龄期7—28天的混凝土，质点振动峰值速度不大于7cm/s；距离爆源30m处基岩面质点振动峰值不大于5cm/s；
2)开挖边界允许误差要求：不允许欠挖；竣工的负挖工程必须在以下允许误差范围之内；预裂***不允许超出设计边线15cm，底部超挖不大于10cm；光面***不允许超出设计边线15cm，斜坡底部，仅在基础底板标高位置上，底部超挖不大于10cm。
采用常规的***方法很难达到上述要求，因此需要一种有效的***工艺方法，才能满足核电对核岛负挖***开挖的严格要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提出一种可以达到核电站核岛负挖石方***开挖要求的核岛负挖环廊预裂***方法，从而满足核电站的建筑施工要求，适应我国未来核电站地快速发展。
解决以上技术问题的关键是减小超挖及降低***振动，申请人经过反复实验摸索，总结出以下核岛负挖环廊预裂***方法：
第一步.在选定位置根据核岛岛心标高下挖，并预留保留层；预留保留层厚度以1±0.15m为宜(即挖至比最终核岛岛心标高高出1±0.15m的深度)；
第二步.沿环廊内、外圆周分别以预定等间隔的间距钻孔；通常，间隔以0.6±0.05m为宜，孔径控制在76±4mm、孔深L＝环廊深度+保留层厚度+超深深度；超深深度宜为0.5m；
第三步.在孔底装入柔性材料作为缓冲垫层，缓冲垫层厚度以300±50mm为宜；
第四步.在装入缓冲垫层且孔口留出堵塞深度的孔中分三段装药，底部为加强装药段，顶部为减弱装药段，中间为正常装药段；通常孔口留出堵塞深度1.2±0.2m，以1±0.1kg/m的装药密度装入2L/7孔深长度的***卷，构成孔底加强装药段；以0.2±0.05kg/m的装药密度装入L/7孔深长度***卷，构成孔顶减弱装药段；加强装药段与减弱装药段之间的其余部分以0.4±0.5g/m的装药密度装入***卷，构成孔中正常装药段；
第五步.***装填好以后，孔口堵塞深度用常规材料填塞；
第六步.起爆形成沿环廊内、外圆周的裂缝。
根据预裂***施工经验，预裂面上部的平整性较差，为保证核岛环廊上口轮廓的完整，在进行环廊预裂***前，需要预留1m左右的保留层，预裂***从保留层钻孔***，才能保证核岛环廊上口轮廓经修整后平整。而设置柔性垫层是因为考虑到预裂***底部装药为加强装药结构，在预裂孔底部敷设柔性垫层，不仅可以减少***对底板岩石的破坏，并减小***振动，同时还可以减少后续环廊主体***时对底板岩石的冲击破坏。
总之，以上方法通过合理设置装药孔以及科学的装药结构，可以在岩石基础的预定位置形成理想的环廊内、外圆周裂缝，进而可以进行以去除环廊内岩石为目的的主爆，同时由于考虑到振动、允差等技术要求，并采取了相应的合理措施，因此能够快速、优质地完成核岛负挖环廊的施工操作。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是核岛环廊平面示意图。
图2是预裂孔布置平面图。
图3是预裂孔装药结构示意图。
图4是炮孔布置平面图。
图5是炮孔剖面图。
实施例一
本实施例的核岛环廊平面如图1所示，环廊位于半径15.3m、标高负10.23m的岛心内环N与标高负10.15m的外环W之间，宽度5.5m、标高负13.38m。预裂***的步骤为：
第一步.在选定位置根据岛心标高下挖至负9.23m的岩石基础，预留1m保留层。实践表明，预裂面上部的平整性较差，为保证核岛环廊上口轮廓的完整，在进行环廊预裂***时，应预留1m左右的保留层。第二步.沿环廊内、外圆周(即内、外环)分别以等间隔0.6m的间距S(参见图2)钻孔；孔径为76mm、孔深L＝环廊深度+保留层厚度+超深深度＝3.15m+1m+0.5m＝4.65m。
第三步.在孔底装入柔性泡沫条缓冲垫层，缓冲垫层厚度为300mm。缓冲垫层可以有效减少***对底板岩石的破坏，同时减小***振动。
第四步.在装入缓冲垫层且孔口留出堵塞深度1.2m的孔中分三段装药(参见图3)，以1kg/m的装药密度装入2L/7孔深长度——0.66m的***卷，构成孔底加强装药段4；以0.2kg/m的装药密度装入L/7——1.33m孔深长度***卷，构成孔顶减弱装药段2；加强装药段与减弱装药段之间的其余部分以0.4g/m(普通花岗岩；对于硬质花岗岩应适当加大，对于角岩应适当减少)的装药密度装入***卷，构成孔中正常装药段3；***采用乳化***卷，不耦合系数(即预裂孔的孔径与***直径之比)以2.4±0.2为宜，为实施例采用φ32mm的乳化***卷，绑扎在导爆索5上。科学合理的装药是预裂***成功的关键，装药量过小，岩石裂缝不能形成；装药量过大，壁面残留不是半孔而是1/3～1/4个孔壁及两孔之间出现凹槽或鱼鳞状破裂。具体***参数可以按表1选择。
第五步.***装填好以后，孔口堵塞深度用土、沙等常规材料形成填塞段1；在孔口堵塞之前，用纸团等松软的物质盖在顶部***柱上，以避免堵塞材料落入装药段，确保装药段的空气间隙。
第六步.起爆形成沿环廊内、外圆周的裂缝。
此后，参照图4、图5，分别在已形成内、外圆周环形预裂缝F的环廊处钻出间隔分布的***孔——包括中部的主爆孔Z和两侧的缓冲孔H，装药***并清理之后，即可迅速高质量的完成负挖土方施工，形成轮廓完整的核岛环廊。实验表明，在内、外圆周环形预裂缝的环廊处钻出中部的两圈主爆孔和分别邻近内、外环的两圈缓冲孔，***效果更为理想。
                  表1  预裂***参数
 
岩性 孔径mm 孔距m 药卷直径mm   线装药量kg/m 底部线装药量kg/m 底部装药长度m    顶部线装药量kg/m 顶部装药长度m    堵塞长度m    超深m
坚硬花岗岩 76 0.6 32 0.45 1.0 2L/7 0.2 1L/7 1.2 0.5
普通花岗岩 76 0.6 32 0.4 1.0 2L/7 0.2 1L/7 1.2 0.5
角岩 76 0.6 32 0.35 1.0 2L/7 0.2 1L/7 1.2 0.5
注：表中L为预裂孔深。
大亚湾核电站的岭澳二期核岛负挖工程、宁德一期核岛负挖工程、阳江一期核岛负挖工程等诸多工程实践证明，采用本实施例的核岛环廊预裂***开挖方法可以保证核岛环廊上口轮廓的完整，有效地减小***对核岛环廊岩壁的破坏以及对核岛环廊底板岩层的冲击，显著降低了***振动强度，完全可以满足核电工程的***振动要求，并且工程效率高、质量好、成本经济。

Claims (7)

1.一种核岛负挖环廊预裂***方法，包括以下步骤：
第一步.在选定位置根据核岛岛心标高下挖，并预留保留层；
第二步.沿环廊内、外圆周分别以预定等间隔的间距钻孔，孔深＝环廊深度+保留层厚度+超深深度；
第三步.在孔底装入柔性材料作为缓冲垫层；
第四步.在装入缓冲垫层且孔口留出堵塞深度的孔中分三段装药，底部为加强装药段，顶部为减弱装药段，中间为正常装药段；
第五步.***装填好以后，孔口堵塞深度用常规材料填塞；
第六步.起爆形成沿环廊内、外圆周的裂缝。
2.根据权利要求1所述的核岛负挖环廊预裂***方法，其特征在于：所述第四步中，孔口留出堵塞深度1.2±0.2m，以1±0.1kg/m的装药密度装入2L/7孔深长度的***卷，构成孔底加强装药段；以0.2±0.05kg/m的装药密度装入L/7孔深长度***卷，构成孔顶减弱装药段；其余部分以0.4±0.5g/m的装药密度装入***卷，构成孔中正常装药段。
3.根据权利要求2所述的核岛负挖环廊预裂***方法，其特征在于：所述第二步中，间隔为0.6±0.05m，孔径为76±4mm，超深深度为0.5m。
4.根据权利要求3所述的核岛负挖环廊预裂***方法，其特征在于：所述第三步中，缓冲垫层厚度为300±50mm。
5.根据权利要求4所述的核岛负挖环廊预裂***方法，其特征在于：所述第一步中，预留保留层厚度为1±0.15m。
6.根据权利要求5所述的核岛负挖环廊预裂***方法，其特征在于：所述第四步中，***卷为不耦合系数2.4±0.2的乳化***卷，绑扎在导爆索上。
7.根据权利要求6所述的核岛负挖环廊预裂***方法，其特征在于：所述第五步中，孔口堵塞之前，用松软物质盖在***柱上。
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