大型巖石基坑開(kāi)挖(excavation of big foundation pit in rock)

在巖石地基中開(kāi)挖面積大和(或)深度大的基坑。大型巖石基坑開(kāi)挖，一般包括巖石破碎和石方挖運(yùn)。隨著鑿巖機(jī)械、爆破器材、爆破技術(shù)和挖運(yùn)機(jī)械的發(fā)展，施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，大型巖石基坑開(kāi)挖施工的機(jī)械化程度也越來(lái)越高，爆破成型技術(shù)更加完善，施工速度不斷加快，對(duì)周圍設(shè)施的影響也愈來(lái)愈小。

巖石破碎常用以下方法破碎巖石形成基坑：人工破碎；機(jī)械破碎；坑中爆破、周邊用人工或機(jī)械修整；光面爆破；近人爆破和靜態(tài)爆破。

人工破碎松軟巖石用鎬、撬棍破碎；堅(jiān)硬巖石用錘擊鋼釬破碎。人工破碎工效低，勞動(dòng)強(qiáng)度大。

機(jī)械破碎巖石通常采用風(fēng)鎬破碎。

坑中爆破、周邊用人工或機(jī)械修整為防止基坑周邊和坑底震裂，在周邊和坑底預(yù)留一定寬度或厚度，待坑內(nèi)巖石爆破以后，再用人工或機(jī)械修邊清底。坑內(nèi)巖石常用下述方法爆破：淺孔爆破法(炮眼深度小于5m)；深孔爆破法(炮眼深度大于5m)和微差爆破法(利用毫秒電雷管順次起爆)。

光面爆破在爆破的最終開(kāi)挖面上布置加密的深孔，并在孔內(nèi)進(jìn)行減弱裝藥或部分不裝藥，以使爆破時(shí)沿這些孔的連線破裂而形成平整的光面。光面爆破有四種：(1)密集空孔爆破。密集空孔的孔徑一般為34～75mm，孔距為孔徑的2～4倍，孔深小于10m。在開(kāi)挖的輪廓線上布置密集空孔(不裝藥)，靠近空孔布置一排減弱裝藥的加密炮眼。(2)緩沖爆破。沿開(kāi)挖輪廓面布置一排加密炮眼，其全部或大部裝減弱藥包，藥包緊貼在朝向自由面的深孔壁上，填充細(xì)砂以堵塞孔口，主炮起爆后再起爆緩沖爆破孔。(3)周邊爆破。在開(kāi)挖輪廓面上布置間距較小的炮眼和使用小直徑藥卷，不用填充物而采用空氣間隙裝藥，其原理與緩沖爆破相同。(4)預(yù)裂爆破。在開(kāi)挖輪廓線上布置密集孔眼，構(gòu)成預(yù)裂孔眼，起爆后在預(yù)裂孔的連線上形成1～2cm寬的預(yù)裂縫，當(dāng)主爆孔爆破時(shí)，爆破范圍以外的巖石就可受到預(yù)裂縫的保護(hù)。

近人爆破和靜態(tài)爆破近人爆破是在炮眼中裝入特制的高能燃燒劑，利用其燃燒時(shí)氣體的急驟膨脹而破碎巖石。此法飛石少，飛石距離小，但爆破效率較低。靜態(tài)爆破是在炮眼中裝入特制的膨脹劑，利用其在一定時(shí)間內(nèi)的膨脹力將巖石擠裂。此法無(wú)飛石，無(wú)沖擊波，無(wú)音響。近人爆破和靜態(tài)爆破常在建筑物密集處或重要設(shè)施附近使用。

石方挖運(yùn)可使用正鏟、反鏟挖掘機(jī)或抓斗將破碎的石方挖出裝車運(yùn)走。運(yùn)距不太遠(yuǎn)時(shí)也可使用鏟運(yùn)機(jī)經(jīng)過(guò)通道在坑底直接鏟碴外運(yùn)，此法效率高，成本低。常用的幾種挖運(yùn)石方的方法是：(1)垂直提升法。基坑較深和周圍巖石未被破壞時(shí)，可使用吊車或其他提升設(shè)備將石方垂直吊出(事前用人工或用坑底挖土機(jī)將石方裝入斗中)，裝入自卸車運(yùn)走；也可使用斜向滑道將裝石方的斗拉出運(yùn)走。(2)坡道運(yùn)輸法。開(kāi)挖面積較大的基坑時(shí)，常修建通至坑底的斜坡道，將用正、反鏟或其他設(shè)備挖起裝入自卸汽車的石方通過(guò)斜坡道運(yùn)出。根據(jù)環(huán)境條件，坡道可做成“之”字形或直坡形。(3)設(shè)臺(tái)階挖運(yùn)法。根據(jù)基坑的設(shè)計(jì)形式和環(huán)境，常用反鏟等挖土設(shè)備分層將石方挖出裝車運(yùn)走。

基坑內(nèi)巖石爆破和挖運(yùn)根據(jù)鑿巖、挖運(yùn)等施工設(shè)備條件，可以一次爆破開(kāi)挖成型，也可以分層爆破、分層挖運(yùn)成型。