淺談水利水電明挖施工項(xiàng)目的爆破開挖技術(shù)

潘梓禮

（桃源縣水電工程建設(shè)有限責(zé)任公司 湖南桃源 415700）

淺談水利水電明挖施工項(xiàng)目的爆破開挖技術(shù)

潘梓禮

（桃源縣水電工程建設(shè)有限責(zé)任公司 湖南桃源 415700）

水利水電施工中，明挖施工項(xiàng)目中的爆破開挖技術(shù)的實(shí)施具有一定風(fēng)險(xiǎn)性，因此，在實(shí)際的實(shí)施過程中，必須結(jié)合爆破地區(qū)地質(zhì)特點(diǎn)、地形條件、建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案等方面進(jìn)行綜合分析，嚴(yán)格控制施工技術(shù)，保證爆破開挖過程的安全性。本文探討了水利水電明挖施工中的爆破開挖技術(shù)，以供參考。

水利水電；明挖施工；爆破開挖技術(shù)

1 引言

水利水電工程屬于基礎(chǔ)性建筑工程，其施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到社會公共效益的提高，對于一方水土安全以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義。許多的水利水電工程都建設(shè)于巖石地基上，而巖石開挖施工具有較高的難度，往往需要采用爆破技術(shù)進(jìn)行施工，但是爆破技術(shù)存在一定的危險(xiǎn)性，對于技術(shù)水平的要求也相對較高。水利水電明挖工程在采用爆破技術(shù)時，必須針對施工現(xiàn)場的巖石特征、地形地貌、地質(zhì)環(huán)境等因素，進(jìn)行全面的勘察，從而為爆破施工做好鋪墊。對于爆破施工本身，更要嚴(yán)格施工流程的控制，保證施工安全。

2 水利水電明挖工程中的爆破開挖技術(shù)簡介

在當(dāng)前社會基礎(chǔ)建筑的建設(shè)中，尤其是水利水電明挖工程施工中，爆破開挖技術(shù)的使用日益頻繁，其重要性也逐漸凸顯出來。下面簡要介紹幾種我國目前所使用的，較為前沿的爆破技術(shù)：梯段爆破技術(shù)、保護(hù)層爆破技術(shù)、平地掏槽式爆破技術(shù)、建筑物邊坡開挖式爆破技術(shù)：

2.1 梯段爆破技術(shù)

所謂梯段爆破技術(shù)，其施工方式是將開挖面建造成臺階的形狀，通過一排或多排孔深爆破的方式，進(jìn)行土方開挖施工。

2.2 保護(hù)層爆破技術(shù)

由于在爆破開挖的過程中，往往容易造成水平基面巖體出現(xiàn)大量的爆破裂縫，進(jìn)而導(dǎo)致層面惡化，損壞巖體完整性，對于此種情況，就需要采用保護(hù)層爆破技術(shù)進(jìn)行緊鄰水平基面巖石的開挖，以避免上述影響。

2.3 平地掏槽式爆破技術(shù)

平地掏槽式爆破技術(shù)，指的是按照爆破施工對于輪廓、形狀的相關(guān)規(guī)定，垂直向下實(shí)施爆破開挖施工的技術(shù)。

2.4 建筑物邊坡開挖式爆破技術(shù)

鉆孔爆破技術(shù)是井巷掘進(jìn)作業(yè)的先行工序，而其他的后續(xù)工序基本上都是圍繞建筑物邊坡開挖式爆破技術(shù)工序來展開的。

3 水利水電明挖工程的爆破開挖技術(shù)分析

3.1 梯段爆破開挖施工

實(shí)施爆破開挖施工時，首先應(yīng)當(dāng)重視爆破位置的選擇（見圖1），確定合適的爆破位置之后，還需要保證施工能夠盡可能降低對下層土壤所造成的擾動。由于水利水電明挖工程中爆破開挖施工的工作量通常較大，為了保障爆破質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)選擇程度較高的梯段，合理掌控爆破藥量，做好爆破過程中的防護(hù)措施。

采用梯段爆破開挖施工時，應(yīng)重點(diǎn)注意以下兩個方面：①根

據(jù)施工相關(guān)規(guī)定，梯段爆破施工中，最大一段的起爆藥量應(yīng)當(dāng)控制在500g以內(nèi)，在進(jìn)行邊坡設(shè)計(jì)時，起爆藥量應(yīng)當(dāng)?shù)陀?00g，如果爆破現(xiàn)場還存在其他的建筑物，為了防止爆破施工對這些建筑物造成不良影響，需要依據(jù)相關(guān)規(guī)定，合理配置起爆藥量，并注意做好防護(hù)措施，從而防止爆炸能量的擴(kuò)散，造成建筑物損壞，以及對周圍巖體的損壞；②在進(jìn)行爆破開挖施工時，應(yīng)當(dāng)在底層預(yù)留一定的空間，并且在此空間內(nèi)，設(shè)置必要的保護(hù)層，用以防止爆破施工過程中可能產(chǎn)生的連帶傷害。由于該爆破施工會影響地層的完整性，因此需要從保護(hù)層厚度、地質(zhì)材料、投藥量、爆破手段等方面著手，結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際狀況，通過預(yù)先試驗(yàn)，確定上述相關(guān)參數(shù)，從而加強(qiáng)保護(hù)效果。

1-藥包；2-爆破漏斗；3-爆堆頂部輪廓線；4-鞍點(diǎn)；5-壩頂高；6-導(dǎo)流隧洞。

3.2 保護(hù)層爆破技術(shù)

水利水電工程中的明挖施工存在一定的特殊性，因此，在實(shí)際的施工過程中，對于建筑物地質(zhì)質(zhì)量方面的要求較高。保護(hù)層爆破技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提升爆破施工的安全性。該技術(shù)通常被分為兩種，即保護(hù)層一次挖除爆破法和水平光面爆破法。

（1）保護(hù)層一次挖除爆破法

保護(hù)層一次挖除爆破法的實(shí)施，其最基本的施工辦法，為空間微差小梯度爆破法。在實(shí)際施工過程中，首先需要注意的是小直徑藥卷和耦合裝藥結(jié)構(gòu)的設(shè)置于安裝，力求能夠盡可能地降低爆破振動效應(yīng)，從而縮小炮孔底部爆破的影響范圍。另外，可以采取的保護(hù)措施是通過擴(kuò)大保護(hù)層的爆破孔網(wǎng)參數(shù)，或者結(jié)合實(shí)際的爆破情況，積極減少炮孔數(shù)量，從而降低爆破對周圍的破壞力。

（2）水平光面爆破

運(yùn)用水平光面爆破技術(shù)，可以保證建設(shè)基面的平整程度，盡可能減少超欠挖的施工量。在水利水電明挖工程的施工中，在決定運(yùn)用水平光面爆破施工的相關(guān)技術(shù)人員，要求具備獨(dú)立判斷能力與思考能力，施工態(tài)度端正負(fù)責(zé)，嚴(yán)格按照所制定的施工準(zhǔn)則開展實(shí)際的爆破施工，以確保水利水電明挖工程的施工質(zhì)量。

3.3 平地掏槽式爆破技術(shù)

平地掏槽式爆破技術(shù)主要應(yīng)用于各種巷道掘進(jìn)爆破作業(yè)中，這種爆破技術(shù)由于受到掘進(jìn)斷面影響，實(shí)際施工中僅存在一個自由面，其布置如圖2所示。平地掏槽式爆破技術(shù)應(yīng)用于井巷掘進(jìn)作業(yè)中時，通常需要按照既定的施工順序來進(jìn)行，而首要的先行施工工序?yàn)殂@孔爆破，其余的后續(xù)施工工序則都需要圍繞該施工工序來展開。

圖2 掏槽爆破布置圖

（1）合理設(shè)置炮孔

炮孔的合理設(shè)置在平地掏槽式爆破施工中是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。運(yùn)用平地掏槽式爆破技術(shù)進(jìn)行巷道掘進(jìn)施工時，炮孔的設(shè)置主要有三種，即掏槽孔、輔助孔和周邊孔。其中，掏槽孔的設(shè)置，是在自由面的某巖石順井巷中，沿其前方掏出凹槽形成炮孔，并且創(chuàng)造一個新的自由面，從而為其他炮孔的設(shè)置提供爆破條件；輔助孔能夠進(jìn)一步延伸或擴(kuò)大掏槽孔爆破所形成的自由面；周邊孔能夠控制爆破后巷道的斷面輪廓。

（2）掘進(jìn)炮孔的起爆順序

為了保證爆破施工的實(shí)際效果，進(jìn)行炮孔掘進(jìn)時，應(yīng)當(dāng)注意制定合理的起爆順序。通常情況下，炮孔掘進(jìn)過程中的起爆順序如下：掏槽孔→輔助孔→周邊孔，通過制定合理的起爆順序，可以為后續(xù)的起爆炮孔創(chuàng)造可以充分利用的自由面。一般來說，一次起爆的炮孔不需要設(shè)置過多，這樣一方面能夠減少基面的震動，另一方面可在一定程度上擴(kuò)大自由面。

（3）井巷掘進(jìn)爆破參數(shù)的選擇

對于炸藥的選取，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮到巷道所通過的巖層堅(jiān)固程度、含水性等因素。單位炸藥的消耗量，按照炸藥本身的性能、巖石性質(zhì)、井巷斷面以及爆破參數(shù)等的差異進(jìn)行合理規(guī)定，取值大小將會影響世紀(jì)的爆破效果、炮孔利用率和巷道周壁平整性、圍巖穩(wěn)定性等，因此單位爆破參數(shù)的確定非常重要。

3.4 建筑物邊坡開挖式爆破技術(shù)

在水利水電明挖施工中，常見的施工技術(shù)包括以下兩種：

（1）預(yù)裂爆破施工技術(shù)

預(yù)裂爆破施工技術(shù)，是在土方開中對主爆區(qū)實(shí)施爆破前，沿著所設(shè)計(jì)的輪廓線，爆出一條寬度適宜的貫穿裂縫，起到緩沖、反射開挖爆破施工中產(chǎn)生的振動波的作用，從而有效控制振動波對于巖體的破壞程度，確保開挖輪廓的平整性。預(yù)裂爆破施工技術(shù)的特點(diǎn)在于超挖量少，圍巖完整性與爆破振動輕，因而可以被廣泛應(yīng)用于建筑物的邊坡開挖施工中。

（2）光面爆破施工技術(shù)

光面爆破施工技術(shù)的施工特點(diǎn)，是利用對爆破作用范圍、方向的控制，加強(qiáng)爆破周邊巖壁的穩(wěn)定性，從而減少巖體破壞。在水利水電明挖工程中運(yùn)用光面爆破技術(shù)，可以在降低爆破沖擊波危害的同時，縮短開挖工程施工工期，提高開挖工程的施工質(zhì)量。在運(yùn)用光面爆破施工技術(shù)進(jìn)行開挖施工的時候，要根據(jù)圍巖的特點(diǎn)，選擇最合適的周邊眼間距，此外，還要嚴(yán)格的控制周邊眼的裝藥量。

4 結(jié)語

綜上所述，在水利水電明挖工程施工中，爆破開挖施工技術(shù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，但是由于這種爆破工藝存在一定的危險(xiǎn)性，為了確保施工過程的絕對安全和有序，施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)重視對該項(xiàng)爆破開挖施工技術(shù)的全面了解，嚴(yán)格按照所設(shè)計(jì)的施工工藝流程開展施工，避免施工過程中可能出現(xiàn)的安全事故，從而保障明挖施工的整體質(zhì)量。

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[3]別必操，王玉芳.水平預(yù)裂爆破技術(shù)在水利水電工程建基面開挖中的運(yùn)用[J].水利建設(shè)與管理，2011，31（5）：1～2.

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1673-0038（2015）46-0202-02

2015-11-1

潘梓禮（1960-），男，主要從事水利水電施工工作。