[发明专利]一种深水嵌入式沉井基坑钻孔爆破开挖方法

说明书

本发明属于工程爆破技术领域，本发明提供的一种深水嵌入式沉井基坑钻孔爆破开挖方法，应用于某跨海大桥桥墩基础水下基坑的施工中，施工的础采用嵌入式钢沉井结构，本方法主要包括：S1、爆破区域划分；S2、区域一的水下常规爆破；S3、区域二的水下消聚能爆破；S4、清渣，进行断面测量验收四个步骤，本发明提出的“分层分区多次爆破，基底消聚能控制爆破”的开挖方案，可减小爆破对基底及中心留台岩石的损伤，保证基坑开挖轮廓的平整度，提高嵌入式沉井基坑成型的完整度。

技术领域

本发明属于工程爆破技术领域，具体而言，涉及一种深水嵌入式沉井基坑钻孔爆破开挖方法。

背景技术

水下钻孔爆破是应用较为广泛的一种爆破作业方式，广泛运用于港口工程建设、航道疏浚、水下建(构)筑物的拆除及清障等。

如今，跨海桥梁工程建设快速发展，水下桥墩基坑开挖工程量逐渐增多。传统的水下基坑开挖方式主要是通过围堰隔离排水后，利用专门的机械设备直接进行水下开挖作业，必要时还会涉及到爆破工作。此方法排水后的开挖技术简单，但施工总成本高，工期长；特别是对于深水条件下嵌入式沉井桥墩基坑的开挖施工，其围堰施工难度大，安全风险高。

目前，水下钻孔爆破方法多用于水下礁石开挖，无法满足深水基坑精细爆破开挖成型及基岩保护的要求，因此，为了弥补以上不足，急需本领域技术人员设计研发处一种新的钻孔爆破开挖方法来攻克深水环境下嵌入式沉井基坑的施工难题，以提高施工效率，减小基底爆破损伤，保证嵌入式沉井基坑开挖成型与基底保护。

发明内容

为弥补上述不足，本发明提供一种深水嵌入式沉井基坑钻孔爆破开挖方法，以解决背景技术中所提出的相关技术问题。

本发明是这样实现的：

一种深水嵌入式沉井基坑钻孔爆破开挖方法，包括嵌入式沉井基坑，所述嵌入式沉井基坑的中部为圆柱形的中心留台，其基底呈环形沟槽结构，基底的底板为沉井持力层，所述沟槽的外边坡向外侧倾斜；

本方法采取分层分区多次爆破，基底消聚能控制爆破，主要包括以下几个步骤：

S1、爆破区域划分，

根据岩层标高和区域分布，将基坑爆破开挖总体划分为区域一和区域二，区域一的爆破施工范围是从原海床基岩面一次爆破至中心留台标高或以下位置；区域二的爆破施工范围是从区域一爆破后的标高岩层爆破至基底标高岩层；

S2、区域一的水下常规爆破，

区域一爆破开挖前，先从原海床基岩面地形标高较低处开始打开爆破缺口形成拉槽沟，增加侧向自由面；钻爆开挖方向由拉槽沟逐步向前侧及两侧扩大推进，直至区域一圆形基坑爆破完成，区域一的爆破施工、清渣工作完成后，进行区域二的消聚能爆破开挖；

S3、区域二的水下消聚能爆破，

区域二内所有炮孔均采用孔底消聚能爆破方法，以保护基底底板，靠近中心留台外侧壁区域采用预裂爆破方法，沿中心留台轮廓线布设单排竖向预裂孔，采用不耦合装药结构，以减小中心留台外侧壁的爆破损伤，保证留台外轮廓面的平整度；

S4、清渣，进行断面测量验收。

进一步的，所述步骤S3中，区域二爆破前，先将区域一的拉槽沟加深至基底底板标高处，增加临空面，沿环向两侧依次爆破推进，直至基坑区域二爆破开挖完成。

进一步的，所述分层分区多次爆破的单次循环的操作方法，步骤如下：

步骤一、布孔：对水下爆破开挖区域基岩面进行定位测量，根据地形、岩石特性及钻机能力等因素，合理布设各区域的孔网参数，设计炮孔布置图，炮孔采用垂直式梅花形布孔形式；