航道整治中水下炸礁的爆破方法研究

寧燕華

廣東宏大廣航工程有限公司，廣東 廣州 510280

航道整治是指通過(guò)建造整治建筑物或采取炸礁、清降、扒沙、浚深等其他工程措施，調(diào)整河槽形態(tài)以及水/沙流路，從而改善航道條件的技術(shù)措施。航道整治工程量大，技術(shù)難度高，其設(shè)計(jì)、施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)都是多種技術(shù)手段的綜合應(yīng)用。航道整治中爆破方法是處理水下礁石的最常用方法之一。

1 水下裸露爆破

水下裸露爆破，就是將炸藥包放在水下被爆介質(zhì)的表面進(jìn)行爆破的方法。這種爆破方法具有施工簡(jiǎn)單，操作容易和機(jī)動(dòng)靈活等優(yōu)點(diǎn)。水下裸露爆破在航道整治中常用于：1）水下孤礁的炸除；2）水下鉆孔爆破和硐室爆破后的二次爆破；3）炸層不厚、范圍不大的水下炸礁；4）沙卵石膠結(jié)層的松動(dòng)；5）水流急、流態(tài)亂，無(wú)法進(jìn)行鉆孔爆破的水下炸礁工程。

水下裸爆法一般采用定位船吊放投藥船進(jìn)行投藥。施工布設(shè)時(shí)，先在岸上設(shè)立縱、橫導(dǎo)標(biāo)，控制爆區(qū)范圍，然后由機(jī)艇將定位船拖至爆區(qū)上游約100m處進(jìn)行定位，定位船定穩(wěn)后，啟動(dòng)絞關(guān)吊放投藥船到爆區(qū)進(jìn)行投藥施炸。

水下裸露爆破藥包的投放，應(yīng)充分利用被爆介質(zhì)的表面形狀和水流沖力，使藥包緊貼巖面，以提高爆破效果。藥包應(yīng)盡量投放在被爆物的凹陷處或巖層裂隙中。在急流灘，藥包要投放在礁石上游的迎水面，借助水流沖力使藥包緊貼礁面。爆破水下孤礁時(shí)，可用重量相近的雙藥包，投放在孤礁的兩側(cè)；破碎水下大塊石，可將藥包投放在大塊石的側(cè)面或頂面。在大面積平整的礁石上投放大量藥包時(shí)，可按方格式、梅花式布置藥包群。

水下裸露爆破藥包的導(dǎo)線要連接牢實(shí)和防水嚴(yán)密，避免被水流沖斷和滲水漏電，連接線段要理順?lè)謩e纏扎在藥包和連接繩上，以免被水中漂流物掛住或拉斷。

2 水下鉆孔爆破

水下鉆孔爆破是水下炸礁的主要施工方法。它適用于工程量較大，炸層較厚，爆區(qū)水流、地形條件適宜工作船定位或能搭建工作臺(tái)（岸邊礁石和部分露出水面的礁石）的工點(diǎn)。水下鉆孔爆破的塊度比較均勻，爆破地震效應(yīng)較小，炸藥單位消耗量比水下硐爆法和裸爆法都低，約為裸爆法的1/9～1/10。水下鉆孔和裝藥均需在專用工作船或工作臺(tái)上作業(yè)，施工難度比陸上大，故常采用較大的鉆孔直徑和孔距，以減少鉆孔數(shù)量。水下鉆孔爆破塊石，可用抓斗挖泥船清理，在水淺和流速小的工點(diǎn)，也可用簡(jiǎn)易機(jī)械或人工清理。

水下鉆孔爆破的主要特點(diǎn)是，爆破介質(zhì)與水的交界面上承受著水的壓力，同時(shí)爆破破碎的塊石位移亦須克服水的阻力，因此其裝藥量計(jì)算應(yīng)包括破碎巖石和克服水阻力兩部分能量所需的藥量，故其炸藥單位消耗量比陸上爆破大。

工作船和工作臺(tái)是水下鉆孔和爆破裝藥的作業(yè)場(chǎng)所。工作臺(tái)搭建簡(jiǎn)易，但只適用岸邊水下炸礁；工作船適用范圍較廣，是水下鉆孔爆破的主要設(shè)備。水下鉆孔爆破用的工作船，有單體船和雙體船兩種。雙體工作船是用兩艘大小相同、干舷高相等、50t～100t左右的木船，并列安裝成整體，船面裝成平臺(tái)，兩側(cè)或一側(cè)鋪設(shè)輕軌，鉆機(jī)裝在有軌輪的平車上，平車可在軌道上前后移動(dòng)，待船位定妥后，便可進(jìn)行鉆孔作業(yè)。工作船主要采用鋼纜和錨定位，主纜一般固定在鉆區(qū)上游岸邊的地錨處，近岸一側(cè)的邊纜可固定在岸邊，另一側(cè)的邊纜可在水中拋錨。水下鉆孔爆破要選用威力高、比重大、抗水性能好的炸藥。冬季施工用的炸藥，還應(yīng)耐凍。裝藥前，先測(cè)量實(shí)際孔深和檢查孔壁完好情況。裝藥方法有兩種：一種是一次起爆的鉆孔全部鉆完后，連續(xù)進(jìn)行裝藥；另一種是每鉆完一孔隨即裝藥。前者的優(yōu)點(diǎn)是可以斷電裝藥，當(dāng)天裝完后即行起爆，不存在保護(hù)鉆孔之慮，雷電影響也少。水下鉆孔的保護(hù)是個(gè)難題，若措施不當(dāng)或來(lái)沙量大時(shí)，鉆孔的損失率較大。鉆完一孔裝藥一孔的方法，雖有缺點(diǎn)，但有利于施工，關(guān)鍵是要加強(qiáng)預(yù)防雷電措施，嚴(yán)格藥包防水，確保施工安全。

3 水下硐室爆破

水下硐室爆破是在礁石露出水面的部分或淺水區(qū)開(kāi)挖豎井，再挖掘藥室進(jìn)行裝藥的爆破方法，其適用條件是：1）工程量集中，炸層厚度大于3.0m；2）整體性礁石，裂隙、層理不很發(fā)育，滲水量??；3）臨近深槽的礁石，或有利于石碴拋擲的孤礁和石梁；4）爆區(qū)流速較小，部分露出水面或水深較淺，能用圍堰開(kāi)挖豎井。

水下硐室爆破的基本原理雖然與陸上硐室爆破類似，但是它必須考慮水的影響，同時(shí)還要正確選擇硐口和藥室位置，合理計(jì)算藥量，才能取得良好的爆破效果。根據(jù)實(shí)踐體會(huì)，在航道整治工程中，如有適當(dāng)?shù)牡匦?、水域及安全條件時(shí)，采用水下硐室爆破是可行的。因?yàn)樗你@孔設(shè)備簡(jiǎn)單，又能將大部分爆破石碴拋入深槽，減少清碴工程量，是符合多快好省原則的。

水下硐室爆破，由于水的影響，藥包布置、爆破計(jì)算及施工作業(yè)都比陸上硐室爆破復(fù)雜得多。水下導(dǎo)硐一般先挖豎井，在井底的一側(cè)或多側(cè)挖平硐和藥室。豎井的井口要 選在水深較淺或在施工水位能露出的礁石部位，當(dāng)水深較淺時(shí)可在井口修筑臨時(shí) 圍堰排水后開(kāi)挖，爆破岸邊水下礁石，也可從岸上掘進(jìn)。

水下硐室爆破應(yīng)裝抗水炸藥。裝藥時(shí)可整包堆放，不需拆散。起爆體的大小和安放位置與陸上硐室爆破相同，但應(yīng)用外包鐵皮的木箱制作，嚴(yán)密防水，內(nèi)裝三套起爆雷管（索）。裝入起爆體前，應(yīng)截?cái)嘌b藥部位的電源，用安全燈照明。起爆線要絕緣良好并裝入塑管或竹管內(nèi)保護(hù)，引出硐外，避免堵塞時(shí)砸破或壓斷。

水下硐室爆破的盲炮是很難處理的，設(shè)計(jì)和施工時(shí)必須十分重視。萬(wàn)一發(fā)生盲炮，要及時(shí)處理。當(dāng)盲炮的井口完好時(shí)，盡量找出備用的起爆網(wǎng)路，檢測(cè)合格時(shí)，接入主線，再通電起爆。若井口已經(jīng)炸壞，無(wú)法找到備用網(wǎng)路時(shí)，可考慮在盲炮附近一次性埋設(shè)足量的藥包誘爆。此方法難度較大，采用時(shí)要十分慎重。

[1]林喜榮，黃健寧.航道炸礁水下爆破參數(shù)的探討與實(shí)踐[J].水運(yùn)工程，1999(11).

[2]張宇江.內(nèi)河河道疏浚水下炸礁爆破工程探討[J].西部探礦工程，2009(S1) .