[发明专利]不整合岩石界面基础的无损爆破开挖方法

说明书

本发明提供不整合岩石界面基础的无损爆破开挖方法，能够有效消能—隔气—隔振、减小炮孔底部的岩体损伤深度，增强爆破效果，其特征在于，包括：步骤1，在上覆待开挖岩体表面钻设成排布置的垂直炮孔；步骤2，在炮孔底部铺设缓冲层；步骤3，采用具有一定变形性的包装袋包裹具有膨胀性的速凝高波阻抗混凝土，得到袋装柔性消能体，并使其通过自重自由跌落至缓冲层上部；步骤4，采用吊锤通过锤击对所述袋装柔性消能体施加侧向挤压力，使得袋装柔性消能体和炮孔壁初步贴合，待袋内的速凝高波阻抗混凝土发生膨胀凝固后即可充实炮孔，形成密实阻隔在孔底的高波阻抗混凝土垫块；步骤5，在炮孔内装药并堵塞，通过雷管引爆药包，进行岩石爆破。

技术领域

本发明属于工程爆破技术领域，具体涉及一种不整合岩石界面基础的无损爆破开挖方法。

技术背景

大型水利水电以及矿山工程建设中，由于常年累月的地质活动，经常会碰到不整合岩石界面的情况，不整合岩石界面往往受地形地质影响是不规则的，这种不整合的接触面又会作为永久的建基面来承载，其开挖质量直接影响其上建筑物的稳定和安全。由于爆炸荷载的影响，在完成爆破破岩的同时，不可避免地会对保留岩体产生爆破损伤，岩石基础的开挖成型与损伤控制又一直是在进行爆破开挖时的重点和难点问题。现有的开挖技术中：传统的分层开挖，层层“剥皮”法施工效率很低，不能满足开挖工期的正常需求；水平预裂和水平光爆，开挖整体效果较好，但是需要钻设水平孔，施工效率低下，同时往往会由于架钻的需要引起40cm以上的超挖；孔底设柔性垫层的小梯段孔间顺序起爆法，由于柔性垫层材料对爆炸冲击波的缓冲作用有限，孔底损伤依然较大，开挖出的建基面起伏差较大，从而导致人工撬挖量较大。

中国专利CN201310170450.0公开了一种在炮孔底部施加锥形聚-消能结构的爆破开挖方法，中国专利CN201710189621.2公开了一种用于竖直孔爆破的冲击塑性复合球状消能结构，这两种方案分别在孔底布置了锥形和球形的高波阻抗垫块，用于反射冲击波的能量，可以有效地减少透射到孔底的能量，进而减小孔底岩体的损伤深度。但是他们都面临着聚-消能结构与孔壁之前不可避免地存在较大的缝隙，不能完全隔绝爆生气体和爆炸冲击波对孔底岩体的破坏问题。

因此，研究设计一种能够有效消能—隔气—隔振并适用于不整合岩石界面基础的开挖技术具有十分重要意义。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种不整合岩石界面基础的无损爆破开挖方法，可操作性强，工艺流程简单，能够有效消能—隔气—隔振、减小炮孔底部的岩体损伤深度，增强爆破效果。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

本发明提供一种不整合岩石界面基础的无损爆破开挖方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，在上覆待开挖岩体表面钻设成排布置的垂直炮孔；步骤2，在炮孔底部铺设缓冲层；步骤3，采用具有一定变形性的包装袋包裹具有膨胀性的速凝高波阻抗混凝土，得到袋装柔性消能体，并使该袋装柔性消能体通过自重自由跌落至缓冲层上部；步骤4，采用吊锤通过锤击对所述袋装柔性消能体施加侧向挤压力，使得袋装柔性消能体和炮孔壁初步贴合，待袋内的速凝高波阻抗混凝土发生膨胀凝固后即可充实炮孔，形成密实阻隔在孔底的高波阻抗混凝土垫块；步骤5，在炮孔内装药并堵塞，通过雷管引爆药包，进行岩石爆破。

优选地，本发明所提供的不整合岩石界面基础的无损爆破开挖方法，还可以具有这样的特征：在步骤2中，缓冲层的厚度为15～30cm。

优选地，本发明所提供的不整合岩石界面基础的无损爆破开挖方法，还可以具有这样的特征：在步骤3中采用的包装袋包括内层和外层，内层为具有伸缩性的海绵布，外层为具有变形性的纱布。

优选地，本发明所提供的不整合岩石界面基础的无损爆破开挖方法，还可以具有这样的特征：在步骤3中采用的包装袋呈圆柱形，并且外径比炮孔直径小15～20mm。