王海龙

（山西省水利建筑工程局，山西 太原 030006）

柏叶口水库位于山西省吕梁市交城县会立乡柏叶口村上游约500m的文峪河干流上，总库容9712万m3，坝顶宽10 m，坝顶长310.0 m，坝顶高程1 138.30 m，最大坝高88.3 m，坝型为混凝土面板堆石坝，是目前山西省在建的最高面板堆石坝，坝体填筑级配料主要是主堆料和过渡料。

1 过渡料直采技术的优越性

针对工程工期紧、任务重，尤其是坝体各种级配料用量大的实际，若采用传统机械破碎、筛分等施工工艺，开采成本高，且开采强度远达不到填筑要求。在这种情况下，利用对台阶深孔爆破破碎岩体技术熟练应用的优势，结合工程设计要求及现场实际情况，在过渡料生产中采用了爆破直采法施工技术。主要特点是：理论结合实际试验，采用爆破法直接大量生产，省去传统机械破碎，在堆料过程中利用自然筛分，所生产过渡料满足设计要求，可直接上坝填筑。适用于过渡料以外的其他不同粒径的石料开采。在坝体对不同粒径材料要求下，可将粒径控制在5 mm～800 mm范围内，同时满足其他各项指标。过渡料的开采主要运用深孔台阶爆破技术，充分考虑各项爆破参数对不同粒径级配料的控制作用。

通过研究过渡料级配参数与设计网络的相互关系，结合理论计算及现场爆破试验，确定出合理爆破参数，进而取得合格过渡料。

2 施工工艺及操作要点

第一，料场选址、规划。过渡料开采前，首先对过渡料场进行选址，料场选择时应注意以下几点：一是为避免后期所采石料混径，所选过渡料场要相对独立，岩体石质要均匀，节理、裂隙的发育要利于爆破块度的控制。二是所选料场覆盖层较薄，山体较陡，具有天然临空面，便于实施深孔台阶爆破。三是为满足大坝过渡料填筑进度要求，要配有天然充足储料场，山体上部所爆过渡料，储料过程中经过自然筛分，装运时利用挖掘机挑出超径料。储料场场地应平整，道路顺畅，便于机械大规模拉运。料场选定后，需对表层分化、土层等利用机械进行清理，以便后续布孔等工作的进行。

第二，爆破参数设计。在前期主堆石料成功开采的基础上，初步选定孔距、排距及单位炸药消耗量的取值范围。通过对过渡料设计进行分析，运用理论公式反复演算，得出过渡料开采比较理想的设计爆破参数分别为：孔距2.5 m、最小抵抗线或排距2.0 m，单孔控制面积5.0 m2，炸药单耗1.0 kg/m3，台阶高度10 m，装药结构采用间隔装药，钻孔角度90°，炮孔直径120 mm。

第三，钻孔。爆破参数确定后开始钻孔工作。钻孔前，依照爆破设计精密布孔，确定孔距、排距及孔深。为取得良好的级配料，炮孔间距不宜太大，参数范围内所选间排距不允许同时取小值，每孔控制面积约为5 m2。孔深的确定一般根据挖装设备和现场条件选定在10 m。利用全自动液压钻机进行钻孔，孔径105～120 mm。钻孔过程中，要控制钻孔精度，所钻炮孔全部为垂直孔。

第四，装药。堆石坝级配料开采中由于细料含量不够，可采用耦合装药来提高炸药的猛度和威力，增大压缩破裂圈的范围，从而提高细粒径料的取量。

第五，封堵。过渡料开采的炮孔间排距相对主堆料较小，耦合连续装药会使装药量加大，且主要集中于钻孔下部，容易使上部大块率多。采取间隔封堵，可使必需的药量分布更加合理，有效控制上部封堵部位的大块率，一定程度上调整级配料中不同粒径的含量。封堵的关键是堵塞长度和堵塞质量。合理的堵塞长度能降低爆炸能量损失，间隔堵塞长度以1 m左右为宜。良好的堵塞质量可增加爆炸气体在孔内的作用时间和减少空气冲击波、噪声和飞石的危害。

第六，联网起爆。起爆网路采取毫秒微差起爆方式，结合现场实际地形，采用“V”字形起爆，从而有效控制大块率。

第七，安全检查。爆破后进行必要的现场安全检查，杜绝“盲炮”的发生。同时要观察对周边村庄房屋振动影响及飞石的距离，以供下次爆破参考。

第八，爆破效果分析。实施爆破后，对所爆过渡料进行筛分等检测，依照筛分结果，结合理论公式逐步试验，在施工工艺上采取相应措施进行控制，最终保证所生产过渡料在设计范围内。

第九，储料。为保证爆破开采的连续性，需及时清空作业面。爆破完毕后，所爆过渡料利用挖掘机、推土机等推至山体下的储料场。下落过程中，过渡料经过自然筛分，个别超径石会滚落出料堆。

3 质量控制

爆破工程施工前，所用爆破器材都要做爆破试验，预测爆破器材的准爆性。装药时，对出库原材现场检测，看炸药是否结块、过期，导爆索是否断节。控制钻机钻孔的精度，严格按照爆破设计进行布孔。爆破完毕后，现场取样做筛分试验。填筑上坝并碾压完毕后，检测其干密度、孔隙率是否达到设计要求。

4 安全措施

坚持“安全第一，预防为主”的安全方针，严格遵守《爆破安全规程》，根据《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》，针对爆破工程项目的特殊性采取相应的安全措施。

项目部应组建安全组织管理机构，防范重点为：机械作业安全、爆炸物品管理、爆破安全禁戒范围和爆破完毕安全检查等。

5 环保措施

为保护周边地区的生活环境和生态环境，防治污染和其他公害，保障人体健康在爆破过程中，应遵守国家有关环境保护的法律、法规和规章，按照招标文件的有关规定，做好施工区的环境保护工作。同时加强对施工现场的噪声、粉尘、废水、废气的控制和治理工作，采用先进设备和技术，降低爆破噪声、粉尘、有毒气体及爆破振动、飞石对周边建筑物和人的破坏。

6 效益分析

在堆石坝级配料填筑施工中，通过现场对堆石坝过渡料的生产工艺进行调整，应用爆破法直接取料，量化生产，大大节约了时间、降低了成本。同时在施工技术上总结了台阶深孔爆破岩石破碎的基本规律，为今后同类工程各种级配堆石料的开采与研究积累了丰富的施工经验。

7 结语

柏叶口水库面板堆石坝坝体填筑级配料主要是主堆料和过渡料，共计150万m3。其中过渡料填筑12万m3，均利用爆破法直接生产，满足上坝质量要求，提前40 d坝体封顶。在水利建设史上，一是创下了88.3 m的最高面板堆石坝记录；二是创下了单月填筑38万m3、单日填筑1.7万m3的最高填筑记录；三是在高坝建设史上创下了当年截流、当年开挖、当年填筑、当年封顶的施工记录，保证了大坝施工的顺利进行，创造了山西水利建设的“柏叶口高度”。通过施工，大坝填筑单元工程合格率100%，优良率91.5%，达到优良工程。