CN110873546B - 基于***能量调控的建基面先锋槽开挖方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于***能量调控的建基面先锋槽开挖方法，不留保护层，先按设计要求测量放样并钻设炮孔，炮孔均超深且中部炮孔的超深大于两侧炮孔的超深；在炮孔底铺设缓冲层后，在炮孔内从下往上放入垫块和装药段及***，垫块采用高波阻抗材料且竖直放置、外缘略小于炮孔孔径，中部炮孔的垫块为锥型、两侧炮孔的垫块为球型；然后填入堵塞段且将***的引爆线引出堵塞段；最后按先中部后两侧的顺序起爆。该方法实现了炮孔内***能量的分配与调控，实现对孔底保留基岩的保护，增强了开挖成型效果，缩减了成本。

Description

基于***能量调控的建基面先锋槽开挖方法
技术领域
本发明属于土木工程施工领域，具体涉及一种基于***能量调控的建基面先锋槽开挖方法。
背景技术
在土木工程施工中，尤其是水利水电工程的建设中，涉及大量的水平建基面的开挖。现阶段，***开挖仍是水工建筑物岩石建基面保护层开挖的主要手段，由于爆轰冲击波的动态作用和爆生气体的准静态作用，炮孔周边岩体会被破碎和抛掷，同时，这一过程会对保留结构岩体产生一定程度的动力扰动，形成开挖损伤区，损伤区内岩体的完整性以及物理参数均表现为不同程度的劣化。因此，***开挖如果处理不当不仅影响工程施工总进度，还可能会严重影响工程的质量，如何控制***开挖过程中的开挖损伤区的大小与分布一直是岩石动力学研究的焦点之一。
现有的水工建筑物水平建基面***开挖施工技术中，传统的浅孔分层***开挖，采用的是一种“层层剥皮”的施工方法，施工效率往往很低；取消保护层的水平预裂法或保护层一次爆除的水平光面***法，开挖效果及效率均优于浅孔分层***开挖方法，但需开挖先锋槽创造工作面，且先锋槽的开挖过程中由于没有临空面，夹制作用强，往往需要通过加强装药加大超深来保证开挖成型效果，而大药量会加大底部保留岩体的劣化程度及范围，不利于建基面保留岩体性态的保护。因此，需要新技术来解决或缓解先锋槽开挖过程中开挖成型效果与建基面保护效果之间的矛盾。
根据传统的应力波透、反射理论，当一束一维弹性波从一种介质传入另一种介质时，将在分界面上发生反射和透射。两种介质的波阻抗对透射波与反射波的强弱起着重要作用。假设入射波及反射波所处介质为介质a，透射波所处介质为介质b。当介质b的波阻抗大于介质a的波阻抗时，反射应力波和入射应力波同号，透射波的应力幅值强于入射波，特殊情况下，即介质b的波阻抗无限大时，就相当于应力波在刚壁(固定端)的反射；反之，当介质b的波阻抗小于介质a的波阻抗时，反射应力波和入射应力波异号，透射波的应力幅值弱于入射波动。特殊情况下，即介质b的波阻抗无限小时，就相当于应力波在自由表面(自由端)的反射。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于***能量调控的建基面先锋槽开挖方法，该方法实现了炮孔内***能量的分配与调控，实现对孔底保留基岩的保护，增强了开挖成型效果，缩减了成本。
本发明所采用的技术方案是：
一种基于***能量调控的建基面先锋槽开挖方法，不留保护层，先按设计要求测量放样并钻设炮孔，炮孔均超深且中部炮孔的超深大于两侧炮孔的超深；在炮孔底铺设缓冲层后，在炮孔内从下往上放入垫块和装药段及***，垫块采用高波阻抗材料且竖直放置、外缘略小于炮孔孔径，中部炮孔的垫块为锥型、两侧炮孔的垫块为球型；然后填入堵塞段且将***的引爆线引出堵塞段；最后按先中部后两侧的顺序起爆。
进一步地，***位于装药段顶部。
进一步地，垫块波阻抗要显著高于开挖岩体，材料采用铸铁或铁砂。
进一步地，垫块要求在孔底竖直放置，不能翻转倾斜，放入垫块和装药段及***时，先将垫块和装药段及***包裹在一起并包扎，形成一个临时的整体，然后用绳索将整体吊放到炮孔内缓冲层上，最后回收绳索。
进一步地，缓冲层厚度最少10cm。
进一步地，缓冲层采用密度较低材料，采用人工砂、河砂或钻孔岩屑。
本发明的有益效果是：
该方法基于应力波透反射原理，在炮孔底部设置高波阻抗的垫块，反射炮孔轴向传来的能量，使原本应轴向传递的能量调整至周围岩体，实现了炮孔内***能量的分配与调控，减小了竖直向的能量，实现对孔底保留基岩的保护，增大水平向的能量，增强了开挖成型效果，故可以不采用加强装药，提高了***的能量利用率，同时超深可适当减小，整体缩减了成本。
附图说明
图1是本发明实施例的示意图。
图中：1-导爆索；2-堵塞段；3-***；4-装药段；5-缓冲层；6-垫块(锥型)；7-垫块(球型)。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
一种基于***能量调控的建基面先锋槽开挖方法，不留保护层，如图1所示，包括步骤：
S1、按设计要求测量放样，记录放样数据，然后钻设炮孔，验孔并记录验孔数据，炮孔均超深且中部炮孔的超深大于两侧炮孔的超深。
S2、先在炮孔底铺设缓冲层5，缓冲层5采用人工砂、河砂或钻孔岩屑，缓冲层5厚度最少10cm，然后在炮孔内从下往上放入垫块(6、7)和装药段4及***3；
放入垫块(6、7)和装药段4及***3时，先将垫块(6、7)和装药段4及***3用塑料袋包裹在一起并用胶带包扎，形成一个临时的整体，然后用绳索将整体吊放到炮孔内缓冲层上，最后回收绳索，既方便垫块(6、7)和装药段4及***3的下放，又能保证垫块(6、7)和装药段4的位置关系；
其中，垫块(6、7)的安装高程根据放样数据和验孔数据以及所需的缓冲层5厚度确定，垫块(6、7)采用高波阻抗材料，可为铸铁或铁砂，波阻抗须显著高于开挖岩体，垫块(6、7)竖直放置、外缘略小于炮孔孔径，中部炮孔的垫块6为锥型、两侧炮孔的垫块7为球型，***3位于装药段4顶部。
S3、填入堵塞段2且将导爆索(1)引出堵塞段(2)。
S4、按先中部后两侧的顺序起爆，采用顶部起爆的方式，可使爆轰波自顶部向底部传播，再由垫块(6、7)调整向侧向，有利于提高***能量利用率。
该方法基于应力波透反射原理，在炮孔底部设置高波阻抗的垫块(6、7)，反射炮孔轴向传来的能量，使原本应轴向传递的能量调整至周围岩体，实现了炮孔内***能量的分配与调控，减小了竖直向的能量，实现对孔底保留基岩的保护，增大水平向的能量，增强了开挖成型效果，故可以不采用加强装药，同时超深可适当减小，缩减了成本。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于***能量调控的建基面先锋槽开挖方法，其特征在于：不留保护层，先按设计要求测量放样并钻设炮孔，炮孔均超深且中部炮孔的超深大于两侧炮孔的超深；在炮孔底铺设缓冲层后，在炮孔内从下往上放入垫块和装药段及***，垫块采用高波阻抗材料且竖直放置、外缘略小于炮孔孔径，中部炮孔的垫块为锥型、两侧炮孔的垫块为球型；然后填入堵塞段且将***的引爆线引出堵塞段；最后按先中部后两侧的顺序起爆；
垫块要求在孔底竖直放置，不能翻转倾斜，放入垫块和装药段及***时，先将垫块和装药段及***包裹在一起并包扎，形成一个临时的整体，然后用绳索将整体吊放到炮孔内缓冲层上，最后回收绳索。
2.如权利要求1所述的基于***能量调控的建基面先锋槽开挖方法，其特征在于：***位于装药段顶部。
3.如权利要求1所述的基于***能量调控的建基面先锋槽开挖方法，其特征在于：垫块波阻抗显著高于开挖岩体，材料采用铸铁或铁砂。
4.如权利要求1所述的基于***能量调控的建基面先锋槽开挖方法，其特征在于：缓冲层厚度最少10cm。
5.如权利要求1所述的基于***能量调控的建基面先锋槽开挖方法，其特征在于：缓冲层采用密度较低材料，采用人工砂、河砂或钻孔岩屑。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111721169B (zh) * 2020-06-03 2021-05-04 武汉大学 海上嵌岩桩基***开挖损伤控制方法
CN113686967B (zh) * 2021-09-03 2024-02-27 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 降低边界反射效应对应力波传播试验数据影响的方法
CN116007462A (zh) * 2023-02-15 2023-04-25 武汉大学 一种用于水下***的孔底缓冲消能方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5780764A (en) * 1996-01-11 1998-07-14 The Ensign-Bickford Company Booster explosive devices and combinations thereof with explosive accessory charges
CN103267455A (zh) * 2013-05-10 2013-08-28 武汉大学 结合炮孔孔底消能和聚能的坝基一次成型钻孔***方法
CN104654941A (zh) * 2015-03-02 2015-05-27 武汉大学 一种基于混装***车的坝基快速开挖***成型方法
CN204612621U (zh) * 2015-03-02 2015-09-02 中国水利水电第四工程局有限公司 一种孔底快速装填装置
CN105258582A (zh) * 2015-11-05 2016-01-20 中国水利水电第十六工程局有限公司 一种用于建基面***开挖平整的***柱及开挖技术
CN106949797A (zh) * 2017-03-27 2017-07-14 武汉大学 用于竖直孔***的冲击塑形复合球状消能结构

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5780764A (en) * 1996-01-11 1998-07-14 The Ensign-Bickford Company Booster explosive devices and combinations thereof with explosive accessory charges
CN103267455A (zh) * 2013-05-10 2013-08-28 武汉大学 结合炮孔孔底消能和聚能的坝基一次成型钻孔***方法
CN104654941A (zh) * 2015-03-02 2015-05-27 武汉大学 一种基于混装***车的坝基快速开挖***成型方法
CN204612621U (zh) * 2015-03-02 2015-09-02 中国水利水电第四工程局有限公司 一种孔底快速装填装置
CN105258582A (zh) * 2015-11-05 2016-01-20 中国水利水电第十六工程局有限公司 一种用于建基面***开挖平整的***柱及开挖技术
CN106949797A (zh) * 2017-03-27 2017-07-14 武汉大学 用于竖直孔***的冲击塑形复合球状消能结构

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
垂直孔复合消能***技术及其在建基面开挖中的应用;卢文波等;《岩石力学与工程学报》;20180415;第37卷;第3143-3152页 *

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