水工建筑物基面防护分析讨论

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本文作者：王家斌作者单位：广西徳新工程管理咨询有限公司

随着经济的发展，我国的水工建筑越来越多，现代的航运等水工建筑的质量也受到人们的重视，而基面作为建筑物的基础，其强度和稳定性的重要性不言而喻，在水工建筑物中，大多都是泥岩建基面，而在实际的水工建筑物施工中，会遇到不同类型的岩石，在这些不同类型的泥岩建基面中，都因为泥岩的特性存在不稳定因素，如果在没有经过保护处理的泥岩建基面上进行水工建筑物的施工，那么就会给这些水工建筑物带来不安全因素，因此，对水工建筑物泥岩建基面保护技术进行分析有很大的意义。

1工程地质分析

要想对水工建筑物泥岩建基面进行保护处理，首先要对工程所处的地质条件进行分析，对于不同的地质条件，应该针对性采取一些不同的保护技术措施，如在一些盆地区域进行航运工程的泥岩建基面保护和水坝工程的建筑物泥岩建基面的保护技术有一些区别，在对工程的地质进行分析时，要先考察工程周边地区的地形，对岩石的种类和性质进行详细的分析，由于水工建筑物通常都是围绕水进行施工，因此这一地区的岩石强度都比较低，非常容易软化和泥化，在开挖和爆破的过程中，很容易受到扰动，尤其是在水的作用下，这些岩石更容易膨胀、收缩，最后软化和泥化。

2爆破试验

在分析工程的地质条件之后，就要根据地质条件的情况进行爆破设计，然后对爆破设计进行试验，如果试验结果可以满足工程的要求，就可以进行爆破的开挖施工。

2.1爆破设计

按照我国的《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》和《水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准》等技术规范，确定爆破的方案，通常情况下可以采取浅孔梯段爆破，这样的设计可以满足水工建筑物基础的设计要求，施工工艺也比较简单，施工过程也比较安全，也可以节约一定的成本，在爆破之前，要进行钻孔施工，钻孔有垂直和倾斜两种方式，在平地的区域进行爆破时，应该先采用拉槽爆破，在此基础之上才能进行梯段爆破，在爆破的过程中，可以采用多排空微差爆破，不但能够降低爆破的单耗，也能提高爆破的效果，如在广西的一个水工建筑工程中，爆破采用五个垂直炮孔布置，间距1米，洞的深度为5米，炮孔成孔采用直径为45毫米的潜孔钻机，1.5米的洞底部黄土填埋，夯实（不作为有效深度的孔），爆破孔费1.4米的深度，药卷直径为32毫米，直径2号岩石硝铵炸药，单孔重量1.4公斤，装配剂量9公斤。

2.2爆破安全保护

由于在爆破的过程中，会有一定的危险性，因此，在爆破的试验中，就要做好爆破的防护措施，按照我国的《水利水电工程爆破安全检测规程》，应该先测量相关的参数，计算出爆破过程中的振速，然后对比规程中的允许安全振速，通常都是比按照规程中的钢筋混凝土结构房屋的安全振速5厘米每秒低就可以，在控制好爆破的振速以后，还要进行警戒安全距离的确定，按照我国的GB6722-2008规定，爆破飞石的距离应该在200米以上，因此在实际的爆破中，警戒水平距离应该保持在300米左右。

2.3爆破试验

在做好了爆破设计和爆破安全的防护措施之后，就要进行实际的爆破试验，爆破试验的场所一般都要选在工程施工现场的一个角落进行，在爆破试验时，应该进行多次爆破试验，一般会进行3~5次爆破试验，根据平均的结果确定爆破方案是否可行，根据爆破试验应该确定建基面上的保护层厚度，以保证建基面不受爆破振动的影响，同时还要确定爆破中炸药的最佳剂量，这样既可以达到爆破的效果，又能控制爆破的成本。

3爆破开挖施工

3.1挖运设备的选择

水工建筑物的施工由于涉及到了水，相比陆地上的建筑物施工要复杂很多，尤其是不同地区的地质条件不同，施工的工艺也会有相应的变化，这也导致爆破开挖施工中挖运设备的选择也会有所不同，在水工建筑物的爆破开挖施工中，在水下的部分，通常会选择液压反铲挖装自卸汽车运输，在靠近水的部分选择推土机、反铲自上而下翻渣、装载机装自卸汽车外运。

3.2梯段爆破开挖

梯段爆破开挖时，应该注意梯段高度的设定，钻孔设备可以采用液压钻车和潜孔钻，保护层开挖和保护层之上的开挖可以采用手风钻造孔，为了保证边坡成型和稳定，应该注意保护层开挖应该采用一些预裂或光面爆破技术，底部的保护层可以用加柔垫层、钻孔等开挖的方式，在开挖的过程中，可以采用分区、分层钻爆开挖的方法。

3.3建基面保护层开挖

在建基面的附近，应该采用一个2米的岩体保护层，孔底可以采用加柔性垫层的小梯段一次爆除，在基础开挖到保护层的时候，施工现场的监理应该结合实际的地质情况做出决定，布置一定的声波检验孔，可以检测基面以下3米左右的范围，在保护层开挖后，复测的纵波速度应该满足设计的要求，地震波的检测应该按照15米左右的网格布置，同时还应该布置10组左右的单孔检测，每组在5个孔左右，孔深在5米左右，孔的位置和具体的数量应该由地质工程师根据实际的地质情况进行确定，在建基面之上的保护层，应该用手风钻钻孔，然后装药，最后再进行爆破，水工建筑物基础的最后一层应该预留30厘米左右的撬挖层，在撬挖层的挖掘完成后，应该立刻采用保护措施，防止泥岩中水量蒸发。开挖后的岩石表面应该处理干净，在岩面的清理时可以采用高压风枪，但是注意不能采用水冲式，在处理的过程中，应该注意建基面上不能有反坡、倒悬、陡坎尖角，建基面上的泥土、锈斑、破碎等岩体应该采用人工清除和处理，如果工程是永久性的水工建筑物，那么就不允许存在欠挖的现象，开挖面的平整度应该严格控制。

3.4边坡预裂爆破

边坡的预裂爆破应该采用导爆索，如果一次的预裂孔非常多，可以按照单响的药量进行控制，通常情况下每组应该有20个左右的预裂孔，不同组之间应该用MS2段毫秒非电塑料导爆管分开，在装填炸药时，应该采用间隔不耦合的结构，同时还要随着泥岩的风化程度对装药做出调整，预裂附近的一些残渣应该采用机械大面积的清理，钻机定位后，先要在钻机滑架侧面贴上地质罗盘，这样就可以准确地调整滑架和预裂孔之间的连线垂直，然后调整钻杆和水平面之间的夹角，在调整的过程中，应该注意钻孔的倾角误差小于1度。

3.5建基面混凝土覆盖保护

开挖出来的岩面，含水量的蒸发很快，通常在7个小时左右就会出现微小的裂缝，开始出现风化的现象，所以对建基面的保护除了要使其不受重压或扰动保护之外，还应该做好岩体内部层之间的排水和混凝土建筑之前的岩面含水量的保持，在保持泥岩建基面的含水量，防止风化应该根据建基面的结构，进行分仓分块的混凝土浇筑，一般都是按照短边向长边的方向进行，在撬挖一段之后，马上用塑料薄膜等进行覆盖，然后再进行下一段的撬挖，这样逐次的进行。建基面处理之后应该进行地震波的测试，如果测试合格，就可以按照验收程序进行验仓、地质素面，同时为垫层混凝土覆盖浇筑准备，在验仓结束后，混凝土没有入仓之前，建基面应该一直保持全面的覆盖。

4结语

水工建筑物由于其泥岩建基面的特点，如果没有进行足够的保护工作，就会给水工建筑物带来安全隐患，本文通过对水工建筑物泥岩建基面保护技术进行分析后，得出在进行保护处理之前，应该先对水工建筑物的地质条件进行分析，然后根据实际的地质条件对爆破进行设计，设计完成之后还要在施工现场进行爆破试验，通过这样的过程可以对水工建筑物泥岩建基面进行有效的保护，但是受到科学技术和施工工艺的限制，本文的研究还存在很多局限性，相信随着科学的进步，对于水工建筑物泥岩建基面保护技术的研究会越来越先进。