控制爆破技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用淺談

涂胤 陳新 宋遠(yuǎn)啟

摘要： 水利水電工程施工中大多數(shù)時候都會選擇爆破來開挖石方，其經(jīng)常被應(yīng)用于水利水電工程邊坡、基坑及洞室的施工中，控制爆破技術(shù)水平的高低在很大程度上決定了施工過程中的進(jìn)度、質(zhì)量與成本，但其也有一些不安全因素存在，需將施工現(xiàn)場安全管理做好，防止爆破引發(fā)安全事故。

關(guān)鍵詞： 控制爆破技術(shù);水利水電工程;圍堰

【中圖分類號】TP447 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1674-3733（2020）16-0080-02

在工程建設(shè)過程中，工程爆破這一作業(yè)手段出現(xiàn)的頻率非常高，這種作業(yè)方式主要是借助炸藥炸除巖石或破壞建筑物[1]。由于地形地質(zhì)較為復(fù)雜，所以在建設(shè)水利水電工程時就需運(yùn)用到爆破技術(shù)。比如，如果在開挖大壩基礎(chǔ)、高陡邊坡、管道、飲水隧洞以及在拆除結(jié)構(gòu)物，又或是對石料進(jìn)行開采時沒有合理使用爆破技術(shù)，則就會影響施工的順利進(jìn)行。除此之外，因?yàn)樗姽こ套陨硇再|(zhì)較為特殊，所以就需嚴(yán)格控制爆破，鑒于在開挖爆破的過程中各結(jié)構(gòu)部位或多或少的都會受到影響，因而就需保護(hù)好基巖，還需對邊坡予以控制。所以，就應(yīng)靈活采用各種不同的爆破方法與爆破技術(shù)，以讓工程在規(guī)定時間內(nèi)完成，且質(zhì)量也得到保證，最終保證水利水電工程運(yùn)行安全。

1水利水電工程爆破及其重要性

若技術(shù)人員可將水利水電工程爆破的重要性給充分認(rèn)識到， 則可幫助其正確認(rèn)識思維層面，讓之后的爆破技術(shù)應(yīng)用工作開展的更加順利。在水利水電施工體系中，爆破技術(shù)主要是利用工程炸藥來快速的將原有工程建筑物清除，并除去施工區(qū)域多余巖體，如此一來不僅可使施工任務(wù)在規(guī)定時間內(nèi)完成，也能夠避免一些不必要的開支，大大節(jié)約施工成本。就現(xiàn)階段的實(shí)際情況來說，爆破技術(shù)在水利水電項(xiàng)目中的多個施工環(huán)節(jié)中均發(fā)揮著重要作用，包括壩基開挖、高邊坡開挖、渠道施工以及圍堰結(jié)構(gòu)拆除等?，F(xiàn)階段，爆破技術(shù)越來越成熟，其不僅擴(kuò)大了水利水電工程施工規(guī)模，也促進(jìn)了水利水電工程施工效率的顯著提高，而這些都?xì)w功于使用包括深孔臺階爆破技術(shù)等在內(nèi)的一些現(xiàn)代化爆破技術(shù)手段，也為順利開展后續(xù)施工環(huán)節(jié)提供了很大的方便。

2控制爆破技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用

2.1深孔臺階爆破

現(xiàn)階段，在水利水電工程施工環(huán)節(jié)中使用頻率較高的一種爆破手段就是深孔臺階爆破技術(shù)，其經(jīng)常被應(yīng)用于大、中型水利水電工程施工中[2]。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展創(chuàng)新，其實(shí)用性較之前也提升明顯，確保了水利水電工程施工活動的順利開展。為了更高效應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)，技術(shù)人員在具體使用過程中，需知曉深孔臺階爆破技術(shù)具體應(yīng)用到什么地方，比如，在進(jìn)行水利水電臺階施工時，若孔徑長度超過50mm，孔徑深度在5m以上則可對深孔臺階爆破技術(shù)予以采用。在實(shí)際操作時，多排炮孔的設(shè)置非常有必要，時間控制采用毫秒延期的方式，如此不僅可使一次爆破方量就達(dá)到實(shí)際的施工需求，進(jìn)而使爆破環(huán)節(jié)的破壞效果和預(yù)期相符，最大程度的降低因爆破引發(fā)的振幅，有效保護(hù)區(qū)域安全，避免發(fā)生安全事故。

2.2圍堰爆破拆除

大型水利水電工程附近常有很多臨時建筑物，而在建設(shè)過程中就需將其拆除。在這一過程中，最常采用的一種方法就是圍堰爆破拆除，其可在短時間內(nèi)完成拆除，為順利進(jìn)行施工提供重要保障。此項(xiàng)技術(shù)經(jīng)常需要借助無水區(qū)（頂面、非臨水面、被爆體內(nèi)部廊道等）來展開鉆爆作業(yè)。其對爆破有較高的要求，除了一次爆通成型外，還要同時泄水與進(jìn)水。針對周圍建好的建筑物，應(yīng)在爆破時將其保護(hù)好，防止對其造成損害。比如，在建設(shè)三峽工程時，就在爆破拆除圍堰方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，包括要將圍巖充分粉碎、不能影響周圍閘墩、閘門、建筑物的安全，確保電廠設(shè)備的運(yùn)行不受影響。將高單耗、低單響的設(shè)計思想貫徹落實(shí)，并在實(shí)際工作中通過對接力起爆系統(tǒng)的運(yùn)用讓其由理論變?yōu)閷?shí)際，同時對爆破震動安全控制標(biāo)準(zhǔn)予以建立健全，把因飛石和水擊波引發(fā)的危害降至最低，保證工程建設(shè)效果更好。

2.3預(yù)裂、光面爆破

預(yù)裂爆破這種技術(shù)主要是在進(jìn)行爆破開挖時，根據(jù)設(shè)計開挖輪廓線打密集孔，并將少量炸藥裝入其中，提前爆炸成縫，從而讓起爆區(qū)外保留巖體或其他建筑物不會受到爆破區(qū)炮孔爆破的影響，進(jìn)而得到有效保護(hù)[3]。光面爆破這種爆破方式，則是根據(jù)開挖輪廓線，布置平行炮孔（間距較?。?，并在炮孔中進(jìn)行藥量較少的不耦合裝藥后同時起爆，在隧道爆破中應(yīng)用，既能夠成功爆破設(shè)計輪廓線以內(nèi)的巖石，也可使輪廓線以外的圍巖得到有效保護(hù)，并在圍巖面上留下很明顯的孔痕，進(jìn)而讓斷面成形規(guī)整，讓圍巖的穩(wěn)定性得到充分保證。上世紀(jì)后期，這兩種技術(shù)被成功應(yīng)用到了我國葛洲壩水利樞紐工程和東江水電站中，其便得到了大范圍的推廣應(yīng)用。如今，其是我國水電站主體工程和隧道施工中不可缺少的一項(xiàng)內(nèi)容，憑借自身較大的規(guī)模和良好的開挖質(zhì)量，不論是在國內(nèi)行業(yè)，還是世界上都居于前列。這兩種爆破技術(shù)都在控制開挖面的超欠挖方面成效顯著，有效保障了邊坡及圍巖的穩(wěn)定性，也使開挖量大大減少。比如，在建設(shè)三峽工程時，就在很多地方都采用了光面爆破這一技術(shù)，最終形成了非常好的保留壁面。

2.4定向爆破筑壩

此種方式的爆破效率較高，可將爆破計劃在短時間內(nèi)完成，在水利水電工程建設(shè)中的出現(xiàn)頻率較高。在諸多爆破技術(shù)中，定向爆破筑壩優(yōu)勢明顯。對施工道路未有較高的要求，所以也就減少了成本投入，且在沒有大型機(jī)器的配合下也能夠進(jìn)行。同時能夠一次性完成水利水電工程建設(shè)中的采集、運(yùn)輸?shù)葐栴}，進(jìn)而使更多的勞動力得到節(jié)省，實(shí)現(xiàn)了工程建設(shè)效益的最大化。另外，較快的施工速度也可保質(zhì)保量的完成工程建設(shè)，讓較大高程水量被攔截下來，順利渡汛。

2.5巖塞爆破

這一項(xiàng)技術(shù)屬于一種水下爆破方式，20世紀(jì)后期才開始出現(xiàn)。針對巖塞的位置來說，水庫底部和隧洞的末端為其經(jīng)常出現(xiàn)位置，在完成洞內(nèi)工程建設(shè)后，最后炸除巖塞，從而連接洞與庫、湖[4]。巖塞爆破具有很多優(yōu)勢，具體表現(xiàn)在：第一，即使水庫、湖的水位消漲，又或是季節(jié)性降水，均不會對其產(chǎn)生影響。第二，未有修建圍堰工程的必要，工程量降低，成本得到有效節(jié)約。第三，不會有較長的工期，且施工效率也較高，未有較大投資，也 不會產(chǎn)生較大的風(fēng)險，成本較低。第四，水庫運(yùn)行在施工過程中不會受到影響，相互不會產(chǎn)生影響。現(xiàn)階段，我國的水利水電工程建設(shè)中已有很多巖塞爆破的成功案例，按照不同的裝藥方式和不同的爆碴處理方式，可分為峒室爆破、炮孔爆破以及留碴爆破和泄碴爆破。通過使用巖塞爆破方式，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，包括如何布置藥包、怎樣科學(xué)確定爆破藥量以及如何起爆等，這些都值得在今后的工作加以推廣與運(yùn)用。

2.6隧道掘進(jìn)爆破

在建設(shè)水利水電工程中，地下工程開挖具有非常突出的作用，需要開挖的地方有很多，包括導(dǎo)流洞、引水洞、灌漿洞、交通洞、地下廠房洞群等[5]。建設(shè)隧道工程首先就應(yīng)進(jìn)行爆破開挖，從某種意義上來說，整個圍巖工程的施工，乃至于后續(xù)工程的施工均同其質(zhì)量好壞密切相關(guān)。在實(shí)際工程中，鉆爆法經(jīng)常使用，其優(yōu)勢眾多，如能夠很好的適應(yīng)不同的地質(zhì)條件、施工成本低等，所以很多時候都被應(yīng)用于堅硬巖石隧洞、破碎巖石隧道洞、短隧洞等結(jié)構(gòu)的施工過程中。在進(jìn)行隧道掘進(jìn)爆破施工時，其作業(yè)效果同多方面的因素有關(guān)，而其中最明顯的就是照明、滴水、噪聲以及通風(fēng)等，再加上爆破一般會和其它工序（支護(hù)、出渣運(yùn)輸?shù)龋┙徊孢M(jìn)行，因而經(jīng)常很難順利開展爆破施工。除此之外，由于爆破未有較多的自由面，其很多時候都會受到巖石的夾制，而要破碎單位體積巖石就需對大量的炸藥予以使用，因此就對爆破提出了較高的質(zhì)量要求[6]。爆破施工一方面應(yīng)做到洞室斷面在爆破后和最初的設(shè)計要求未有較大的出入，還應(yīng)防止飛石對相關(guān)設(shè)備設(shè)施（支架、風(fēng)管、水管、電線等）造成破壞，為了讓圍巖的完整性得到充分保證，在施工時應(yīng)盡量將爆破對其的擾動減小[7]。

結(jié)語：綜上所述，爆破技術(shù)憑借自身獨(dú)有的優(yōu)勢（施工快，效率高，機(jī)動靈活等）被廣泛應(yīng)用于水利水電工程的實(shí)踐中，而這也是其他施工方法無法比擬的。在實(shí)際應(yīng)用中，需要相關(guān)人員把前期準(zhǔn)備工作切實(shí)做好，將不同的原則結(jié)合起來展開合理設(shè)計與施工，從而使爆破效果更為理想，促進(jìn)工程整體經(jīng)濟(jì)效益的提高。

參考文獻(xiàn)

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