[摘 要]在含水层进行人工挖孔，是一种在软弱地基上经济适用的基础形式，在施工中还存在着许多问题，为了较好地解决了井筒的涌、淋水问题，加快了施工进度，确保了工程质量，在本文对含水层的深孔施工及爆破技术进行了分析，并得出了一些有益的结论
[关键词]含水层深孔施工爆破；技术探讨
引言：通过优化强含水层的探、注、掘、砌工艺，形成了一套比较符合砂岩强含水层特点的掘进方法，由浅孔注浆改为深孔注浆，探注工艺的不断改进、优化对矿井的早日投产意义十分重大.深孔爆破，钻孔直径大于75mm、孔深大于5m的炮孔爆破技术。深孔爆破具有单位钻孔量小和炸药单位耗量低、生产效率高和便于采用综合机械化施工进行爆破、挖装、运输作业等优点，广泛应用于露天和地下开挖工程。深孔爆破可与预裂爆破、光面爆破和毫秒爆破等技术相结合，以获得开挖面平整、围岩稳定、提高工程施工质量的效果。在本文中主要针对含水层进行深孔施工及爆破相关问题的分析研究。
1.含水层概述
透水性能好空隙大的岩石以及卵石、粗沙、疏松的沉积物、富有裂隙的岩石，岩溶发育的岩石均可为含水层。储有地下水的透水层。在地质学上含水层常指土壤通气层以下的饱和层，其介质孔隙完全充满水分。含水层种类有许多种，其中如含水层上下为不透水地层直接覆盖，地下水充满两层不透水层简称为受拘限含水层。若地下水面之上无不透水层，则水面即为地下水位，称为非拘限含水层。
2.主要含水层深孔施工分类探讨
2.1 地下水
地下水是深基础施工中最常见的问题，它给人工挖孔桩施工带来许多困难。含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态，使周围的静态水充人桩孔内，从而影响了人工挖孔桩的正常施工，如果遇到动态水压土层施工，不仅开挖困难，连护壁混凝土也易被水压冲刷穿透，发生桩身质量问题。如遇到了细砂、粉砂土层，在压力水的作用下，也极易发生流砂和井漏现象。当地下水量不大时，可选用潜水泵抽水，边抽水边开挖，并浇筑相应段的混凝土护壁，然后继续下一段的施工。当水量较大时用施：孔自身水泵抽水也不易开挖时。应从施工顺序考虑，采取对周围桩孔同时抽水，以减少开挖孔内的涌水量，并采取交替循环施工的方法，组织安排合理，能达到很好的效果。对不太深的挖孔桩可在场地四周合理布置统一的轻型管井降水分流，对基础平面占地较大时，也可增加降水管井的排数，一般即可解决。施工周围环境特殊的，一是抽出地下水进出时周围环境，基础设施等影响较多，不允许无限制抽水；二是周围有江河、湖泊、沼泽等，不可能无限制达到抽水目的，在抽水前均要采取可靠的措施处理这类问题最有效的方法是截断水源，封闭水路。桩孔较浅时，可用板桩封闭；桩孔较深时，用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水，以保证在正常抽水时，达到正常开挖。
2.2 流砂
人工挖孔在开挖时，如遇细砂、粉砂层地质时，再加上地下水的作用，极易形成流砂，严重时会发生井漏，造成质量事故，因此要采取有效可靠的措施。流砂情况较轻时有效的方法是缩短这一循环的开挖深度，将正常的lm左右一段，缩短为0.5m，以减少挖层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落，有泥砂流人而不能形成桩孔时，可用纺织袋土逐渐堆堵，形成桩孔的外壁，并控制保证内壁满足设计要求。流砂情况较严重时常用的办法是下钢套筒，钢套筒与护壁用的钢模板相似，以孔外径为直径，可分成4～6段圆弧，再加上适当的肋条，相互用螺栓或钢筋环扣连接，再开挖0.5m左右，即可分片将套筒装入，深人孔底不少于O.2m，插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m，装后即支模浇注护壁混凝土，若放人套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用混凝土封闭孔底的方法，待混凝土凝结后，将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。也可用此种方法，应用到已完成的混凝土护壁的最下段钻大，使孔位倾斜至下层护壁以外，打人浆管，压力浇注水泥浆，使下部土壤硬些，提高周围及底部土壤的不透水性，以解决流砂现象。
2.3 淤泥质土层
在遇到淤泥质土层等软弱土层时，一般可用木方、木板模板等支挡，并要缩短这一段的开挖深度，并及时浇注混凝土护壁，这次支挡的木方可板要沿周边打入底部不少于0.2m深，上部嵌人上段已浇好的混凝土护壁后面：可斜向放置，双排布置互相反向交叉，能达到很好的支挡效果。
探讨中深孔施工及爆破技术
中深孔爆破技术是目前国内广泛采用的用于矿山剥离、采矿、水利工程及铁路开挖等工程的主要爆破方式。在中小型露天矿山开采中推广应用该技术是将中深孔爆破技术、有关的开采技术和凿岩穿孔等设备应用于中小型露天矿山，以改善中小型露天矿山安全生产条件，减少生产事故。该技术针对不同的露天矿山地形地貌、生产规模和资金投入等条件，分别采用正规台阶、轻型浅孔钻台阶和中深孔简易台阶等方式进行开采，爆破技术采用以非电起爆系统为主的多段微差爆破。不同模式的中深孔爆破开采技术，给各种条件的露天矿山安全技术改造提供有效的技术途径和手段，具有安全保障程度高，作业条件好，开采能力大，生产效率高，爆破周期长、飞石少，爆破器材配送管理方便，综合效益明显提高。
3. 含水层深孔施工方案步骤
根据井筒揭露的砂岩含水层和隔水层厚度情况，采用下行式分段注浆，对隔水层厚度大于10m的含水层划分为独立的注浆段，对隔水层厚度小于10m的含水层合并为一个注浆段。
3.1.1 壁后注浆的施工顺序应根据含水层的厚度分段进行，对漏水段较长的井筒，应由下而上逐段进行。
3.1.2 注浆孔的数目根据堵水需要确定，各注浆孔的有效扩散半径应相交，注浆孔一般应错开排列，均匀布置。
3.1.3 壁后注浆的压力宜比静水压大0.5～1.5MPa，在岩石裂隙中的注浆压力可适当进步。
3.1.4 注浆孔深度应根据不同注浆对象而定，假如对岩层裂隙进行注浆时，注浆孔必须穿过井筒，孔深应即是或大于1～1.5倍的井壁厚度，当注浆段壁后为含水砂层时，为避免透水涌砂，则注浆孔不准穿透井壁，只进行壁内注浆以达到封水目的。
3.2 深孔爆破施工工艺分下面几个步骤：
3.2.1 布孔。根据爆破参数选择合适布孔方式
3.2.2 验孔。检查孔位、深度、倾角等是否符合要求，检查孔内有无堵孔，孔内积水深度等
3.2.3 配药。根据实际情况计算药量的配比，要符合安全和起爆要求。
3.2.4 装药。按设计控制每孔的装药量，出现堵孔时：a、如未下起爆药包，可用竹竿或木杆捣通。b、已经下起爆药包，能溶解则灌水溶解，后取出雷管，重新改装防水炸药。c、如堵孔未处理，则周边炮孔作相应调整。
3.2.5 堵塞。确保每孔堵塞，严禁不堵塞直接爆破。
3.2.6 联网。敷设网路，最好使用混联，雷雨季节宜采用非电起爆系统。
3.2.7 防护。在起爆区周围设置必要的防护，防止爆破飞石、冲击波等伤人，确保人员安全。
3.2.8 起爆。在保证各项技术及安全措施达到标准要求是起爆炸药。
3.2.9 安检。起爆后，应检查是否有盲炮等危险因素遗留，必须耐心细致的检查，以防发生事故。
4.结语
含水层不处理或处理不当，会产生巨大的危害性，例如造成地基失稳，孔壁泄露等。合理安排人工挖孔桩的施工顺序，对减少施工难度起到重要作用。在施工方案中要认真统筹深孔爆破与含水层深孔挖掘等技术相结合，以获得开挖面平整、围岩稳定、提高工程施工质量的效果。
参考文献
[1] 冯伟；许云；白沙水库大坝工程安全初步分析[A]；青年治淮论坛论文集[C]；2005年
[2] 田文龙.用注浆法通过立井含水层[J].山东煤炭科技.2008（06）.
[关键词]含水层深孔施工爆破；技术探讨
引言：通过优化强含水层的探、注、掘、砌工艺，形成了一套比较符合砂岩强含水层特点的掘进方法，由浅孔注浆改为深孔注浆，探注工艺的不断改进、优化对矿井的早日投产意义十分重大.深孔爆破，钻孔直径大于75mm、孔深大于5m的炮孔爆破技术。深孔爆破具有单位钻孔量小和炸药单位耗量低、生产效率高和便于采用综合机械化施工进行爆破、挖装、运输作业等优点，广泛应用于露天和地下开挖工程。深孔爆破可与预裂爆破、光面爆破和毫秒爆破等技术相结合，以获得开挖面平整、围岩稳定、提高工程施工质量的效果。在本文中主要针对含水层进行深孔施工及爆破相关问题的分析研究。
1.含水层概述
透水性能好空隙大的岩石以及卵石、粗沙、疏松的沉积物、富有裂隙的岩石，岩溶发育的岩石均可为含水层。储有地下水的透水层。在地质学上含水层常指土壤通气层以下的饱和层，其介质孔隙完全充满水分。含水层种类有许多种，其中如含水层上下为不透水地层直接覆盖，地下水充满两层不透水层简称为受拘限含水层。若地下水面之上无不透水层，则水面即为地下水位，称为非拘限含水层。
2.主要含水层深孔施工分类探讨
2.1 地下水
地下水是深基础施工中最常见的问题，它给人工挖孔桩施工带来许多困难。含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态，使周围的静态水充人桩孔内，从而影响了人工挖孔桩的正常施工，如果遇到动态水压土层施工，不仅开挖困难，连护壁混凝土也易被水压冲刷穿透，发生桩身质量问题。如遇到了细砂、粉砂土层，在压力水的作用下，也极易发生流砂和井漏现象。当地下水量不大时，可选用潜水泵抽水，边抽水边开挖，并浇筑相应段的混凝土护壁，然后继续下一段的施工。当水量较大时用施：孔自身水泵抽水也不易开挖时。应从施工顺序考虑，采取对周围桩孔同时抽水，以减少开挖孔内的涌水量，并采取交替循环施工的方法，组织安排合理，能达到很好的效果。对不太深的挖孔桩可在场地四周合理布置统一的轻型管井降水分流，对基础平面占地较大时，也可增加降水管井的排数，一般即可解决。施工周围环境特殊的，一是抽出地下水进出时周围环境，基础设施等影响较多，不允许无限制抽水；二是周围有江河、湖泊、沼泽等，不可能无限制达到抽水目的，在抽水前均要采取可靠的措施处理这类问题最有效的方法是截断水源，封闭水路。桩孔较浅时，可用板桩封闭；桩孔较深时，用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水，以保证在正常抽水时，达到正常开挖。
2.2 流砂
人工挖孔在开挖时，如遇细砂、粉砂层地质时，再加上地下水的作用，极易形成流砂，严重时会发生井漏，造成质量事故，因此要采取有效可靠的措施。流砂情况较轻时有效的方法是缩短这一循环的开挖深度，将正常的lm左右一段，缩短为0.5m，以减少挖层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落，有泥砂流人而不能形成桩孔时，可用纺织袋土逐渐堆堵，形成桩孔的外壁，并控制保证内壁满足设计要求。流砂情况较严重时常用的办法是下钢套筒，钢套筒与护壁用的钢模板相似，以孔外径为直径，可分成4～6段圆弧，再加上适当的肋条，相互用螺栓或钢筋环扣连接，再开挖0.5m左右，即可分片将套筒装入，深人孔底不少于O.2m，插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m，装后即支模浇注护壁混凝土，若放人套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用混凝土封闭孔底的方法，待混凝土凝结后，将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。也可用此种方法，应用到已完成的混凝土护壁的最下段钻大，使孔位倾斜至下层护壁以外，打人浆管，压力浇注水泥浆，使下部土壤硬些，提高周围及底部土壤的不透水性，以解决流砂现象。
2.3 淤泥质土层
在遇到淤泥质土层等软弱土层时，一般可用木方、木板模板等支挡，并要缩短这一段的开挖深度，并及时浇注混凝土护壁，这次支挡的木方可板要沿周边打入底部不少于0.2m深，上部嵌人上段已浇好的混凝土护壁后面：可斜向放置，双排布置互相反向交叉，能达到很好的支挡效果。
探讨中深孔施工及爆破技术
中深孔爆破技术是目前国内广泛采用的用于矿山剥离、采矿、水利工程及铁路开挖等工程的主要爆破方式。在中小型露天矿山开采中推广应用该技术是将中深孔爆破技术、有关的开采技术和凿岩穿孔等设备应用于中小型露天矿山，以改善中小型露天矿山安全生产条件，减少生产事故。该技术针对不同的露天矿山地形地貌、生产规模和资金投入等条件，分别采用正规台阶、轻型浅孔钻台阶和中深孔简易台阶等方式进行开采，爆破技术采用以非电起爆系统为主的多段微差爆破。不同模式的中深孔爆破开采技术，给各种条件的露天矿山安全技术改造提供有效的技术途径和手段，具有安全保障程度高，作业条件好，开采能力大，生产效率高，爆破周期长、飞石少，爆破器材配送管理方便，综合效益明显提高。
3. 含水层深孔施工方案步骤
根据井筒揭露的砂岩含水层和隔水层厚度情况，采用下行式分段注浆，对隔水层厚度大于10m的含水层划分为独立的注浆段，对隔水层厚度小于10m的含水层合并为一个注浆段。
3.1.1 壁后注浆的施工顺序应根据含水层的厚度分段进行，对漏水段较长的井筒，应由下而上逐段进行。
3.1.2 注浆孔的数目根据堵水需要确定，各注浆孔的有效扩散半径应相交，注浆孔一般应错开排列，均匀布置。
3.1.3 壁后注浆的压力宜比静水压大0.5～1.5MPa，在岩石裂隙中的注浆压力可适当进步。
3.1.4 注浆孔深度应根据不同注浆对象而定，假如对岩层裂隙进行注浆时，注浆孔必须穿过井筒，孔深应即是或大于1～1.5倍的井壁厚度，当注浆段壁后为含水砂层时，为避免透水涌砂，则注浆孔不准穿透井壁，只进行壁内注浆以达到封水目的。
3.2 深孔爆破施工工艺分下面几个步骤：
3.2.1 布孔。根据爆破参数选择合适布孔方式
3.2.2 验孔。检查孔位、深度、倾角等是否符合要求，检查孔内有无堵孔，孔内积水深度等
3.2.3 配药。根据实际情况计算药量的配比，要符合安全和起爆要求。
3.2.4 装药。按设计控制每孔的装药量，出现堵孔时：a、如未下起爆药包，可用竹竿或木杆捣通。b、已经下起爆药包，能溶解则灌水溶解，后取出雷管，重新改装防水炸药。c、如堵孔未处理，则周边炮孔作相应调整。
3.2.5 堵塞。确保每孔堵塞，严禁不堵塞直接爆破。
3.2.6 联网。敷设网路，最好使用混联，雷雨季节宜采用非电起爆系统。
3.2.7 防护。在起爆区周围设置必要的防护，防止爆破飞石、冲击波等伤人，确保人员安全。
3.2.8 起爆。在保证各项技术及安全措施达到标准要求是起爆炸药。
3.2.9 安检。起爆后，应检查是否有盲炮等危险因素遗留，必须耐心细致的检查，以防发生事故。
4.结语
含水层不处理或处理不当，会产生巨大的危害性，例如造成地基失稳，孔壁泄露等。合理安排人工挖孔桩的施工顺序，对减少施工难度起到重要作用。在施工方案中要认真统筹深孔爆破与含水层深孔挖掘等技术相结合，以获得开挖面平整、围岩稳定、提高工程施工质量的效果。
参考文献
[1] 冯伟；许云；白沙水库大坝工程安全初步分析[A]；青年治淮论坛论文集[C]；2005年
[2] 田文龙.用注浆法通过立井含水层[J].山东煤炭科技.2008（06）.
