王 怡（廣東水電二局股份有限公司，廣東廣州　511340）

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中山市阜沙鎮(zhèn)鴉雀尾水利樞紐工程石方爆破作業(yè)技術措施分析

王 怡
（廣東水電二局股份有限公司，廣東廣州511340）

【摘 要】中山市阜沙鎮(zhèn)鴉雀尾水利樞紐工程對于土石方開挖技術要求很高，尤其對于石方爆破技術要求方法要多種，技術要先進，準備要充分。本文結合工程實際，對石方開挖過程中所遇到的深孔梯段微差爆破技術、預裂爆破和光面爆破技術進行了闡述，同時對爆破安全技術控制和石方爆破安全防范措施進行了詳細說明，意在為類似工程提供參考。

【關鍵詞】水利樞紐工程；石方爆破技術；安全技術及防范措施

中山市阜沙鎮(zhèn)鴉雀尾水利樞紐工程是一座集排洪、排澇、防洪潮、灌溉及通航于一體的水利樞紐工程。樞紐工程為Ⅱ等大（2）型工程，主要建筑物級別為2級。該工程主要的土石方工程包括治澇區(qū)泵站、水閘、船閘，導流明渠，左岸泄水壩基礎，左岸廠房基礎，縱向圍堰及其壩段基礎，開關站土建工程以及相應的永久邊坡錨噴等。土石方開挖總量比較大，且石方開挖地形復雜，爆破類型較多。

1 水文地質情況

1.1 水文情況

鴉雀尾水利樞紐工程主要施工地區(qū)地下水類型主要為孔隙潛水和基巖裂隙水，局部存在承壓水。地下水化學類型多為重碳酸鈣型水或重碳酸鈣鎂型水，pH值為7.0～7.4，對鋼結構具有弱腐蝕性?；鶐r體滲透性具有明顯的各向異性，順層向滲透性遠大于切層向滲透性。但陡傾角斷層（特別是較大斷層）出露地段，巖體滲透性各向異性現象則不大明顯。

1.2 地質構造主體區(qū)發(fā)育有褶皺、斷層、裂隙、層面、層理等多種地質構造，但在不同的地層和地貌單元，各種構造發(fā)育不同。主壩區(qū)多為單斜巖層，產狀較穩(wěn)定?；A巖體類別為Ⅲ類。

1.3 巖體風化

巖體從上至下大致為灰?guī)r、泥質灰?guī)r、泥巖、泥質粉砂巖、粉砂巖、含泥細砂巖、細砂巖。細砂巖、含泥細砂巖巖體內節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖體風化相對強烈；粉砂巖、泥質粉砂巖、泥巖巖體內節(jié)理裂隙不發(fā)育，巖體風化相對較差；灰?guī)r、白云巖主要為溶蝕風化，表部沿裂隙、層面風化強烈。

2 深孔梯段微差爆破技術

一般石方爆破采用深孔梯段微差爆破技術，可實現快速大規(guī)模開挖。其爆破參數初選如下：炮孔直徑90mm，藥卷直徑75mm，孔距2.5m，排距2.5m，孔深7.0m（或按實際地形確定），炸藥單耗0.4kg/m3，堵塞長度2m，單孔裝藥量16kg，梅花形布孔（見下圖）。通過現場試爆后，視實際爆破效果調整爆破參數。

深孔梯段微差爆破起爆網絡圖

3 預裂爆破技術

永久邊坡和主體結構基礎斜面開挖的炮孔應平行于坡面。對爆破震動比較敏感的部位，均采用預裂爆破技術；對爆破震動不敏感的部位可采用光面爆破，應視現場實際部位的環(huán)境而定。斜坡開挖采用液壓鉆機鉆孔，孔徑75mm，該工程現有的設備可鉆深15m，經濟深度為7m，視開挖部位的實際情況確定孔深。

在邊坡開挖施工中采用預裂爆破技術，主要由QZJ-100B型潛孔鉆機成孔，孔徑為95mm，相鄰預裂孔間的間距為1.0～1.2m。鉆孔的深度要與開挖分層的高度相匹配，鉆孔不得穿越馬道時，鉆孔至馬道高程處，改用水平光面爆破技術。

預裂爆破施工流程為：下達爆破指令→測量布孔→鉆機就位（角度校正）→鉆孔→驗孔檢查→裝藥、連網→進入下一循環(huán)［1］。

a.鉆孔。鉆孔前應由測量員按照圖紙進行孔位放線，由技術員標出邊坡開挖線及每個炮孔位置和鉆孔深度和角度；安排鉆機就位，就位時用水平尺對其較正，使各孔向平行且與設計邊坡值保持一致；鉆孔過程中隨時監(jiān)測鉆機的長度和角度，對其偏差及時進行校核，確保偏差在允許的范圍內。

b.裝藥。鉆孔驗收合格后進行裝藥，預裂孔選用φ32的乳化炸藥，采用不耦合間隔裝藥結構，線裝藥密度擬采用320～360g/m，起爆網絡采用導爆索傳爆［2］。采用間隔裝藥，同時注意堵塞時不能過緊，堵塞過緊會對間隔裝藥產生影響。預裂爆破孔底1～2m為加強裝藥，近孔口堵塞段的2m處減弱裝藥。

預裂孔的裝藥量和孔深及裝藥集中度由專項爆破試驗確定，預裂孔裝藥時力求有一定的分散度和不耦合度，以達到最佳的爆破效果。起爆網絡采用非電導爆系統(tǒng)。

4 光面爆破技術

隧道斷面開挖和部分邊坡開挖時，為保護圍巖，使開挖輪廓光滑平整，采用光面爆破。

光面爆破施工程序為：測量放樣→下達作業(yè)書→鉆孔清孔→裝藥、網絡連接→起爆→通風排險→平臺清理→進入下一道工序［3］。

a.鉆孔。斜坡面用液壓鉆機鉆φ75孔，φ32的乳化炸藥，線裝藥密度擬采用320～360g/m。

臺階水平面光爆的裝藥結構均采用φ25的乳化炸藥不耦合裝藥。鉆孔采用手持式氣腿鉆，裝藥線密度為160～180g/m。

按照設計高程放樣，并標明每個鉆孔的位置。同時根據指導書的要求，將鉆機就位，根據現場施工道路情況，用YT-28型手持式氣腿鉆機鉆孔。鉆機就位后，采用樣架尺對鉆孔的角度及定位進行校準，開孔后應對中間過程的深度和角度進行校核，確保偏差在允許范圍內。

b.裝藥。施工現場實施的鉆孔及爆破方案，必須報監(jiān)理工程師審核，獲得批準后方可施工。應按巖石的級別以及試驗結果對各參數及時進行調整，以達到最佳的光面效果。上述爆破參數為初選值，試爆后視實際爆破效果做適當調整。

5 緩沖區(qū)爆破技術

緩沖區(qū)石方爆破采用深孔梯段微差爆破技術，其爆破參數初選如下：炮孔直徑90mm，藥卷直徑75mm，孔距1.50m，排距1.50m，孔深7.0m（或按實際地形確定），炸藥單耗0.4kg/m3，堵塞長度2.0m，單孔裝藥量5.4kg，梅花形布孔。通過現場試爆后，視實際爆破效果調整爆破參數。

爆破起爆網絡與一般石方爆破相同，并控制單響炸藥量。

6 爆破安全技術控制

6.1 爆破空氣沖擊波的控制

施工中嚴禁采用裸露爆破，全部采用鉆孔爆破，爆破空氣的沖擊波一般較弱，不致損壞附近的各類設施，爆破警戒范圍300m，也不至傷害人員。

6.2 爆破飛石的控制

產生個別遠程飛石的原因主要有：?孔口堵塞不良；?沿藥包最小抵抗線方向飛出；?沿原有裂縫、軟弱夾層方向飛出。針對這些原因采取如下措施：

a.認真做好炮孔堵塞工作，在離保護物較近的爆區(qū)，用25kg重的土袋壓堵炮口。

b.炮孔布置時，明確最小抵抗線方向，應使最小抵抗線方向避開保護物方向，而在保護層開挖區(qū)方向，如難于避免飛石的產生，則采用舊皮帶、舊輪胎、土袋等覆蓋防護措施［4］。

6.3 爆破地震的控制

為防止或減弱爆破震害，主要采用預裂縫減震、控制單響裝藥量以減小爆破振動速度，有條件的部位都應進行預裂爆破（見表1）。

表1　混凝土結構質點振速控制值

最大單響爆破藥量按下式估算：

式中ν——受保護建筑物允許的振動速度，cm/s，按國家標準取值，毛石結構物為1cm/s，一般磚結構為2cm/s；

Q——最大一段單響裝藥量，kg；

R——爆區(qū)至受保護建筑物之間的距離（m）；

K——與介質和爆破條件等因素有關的系數，對于巖石介質K = 300～700，應通過現場試爆測定；

α——衰減系數，介于1～2之間，通過爆破試驗測定。

通過現場試爆測定K、α值，即可根據受保護建筑物的特性甚至爆區(qū)的距離，確定最大單響裝藥量Q值。

7 石方爆破安全防范措施

a.一般性要求。爆破作業(yè)須嚴格遵守《爆破安全規(guī)程》、統(tǒng)一指揮，并優(yōu)化爆破設計，減少施工中的飛石、采用爆破振動監(jiān)測和采取必要的主動防護措施。

b.對于附近的空壓站、變壓器等設施采取被動防護為輔，主要在這些設施的迎炮面搭設高排架（采用腳手架鋼管及竹排搭設6.0m高的排架），并在高排架前沿采用編織袋裝黏土筑一道1m高的防沖擊柔性堤，以確保設備的安全。

c.安全防護距離。根據爆破規(guī)范及其他工程成功的爆破防護經驗，以及對該工程安全防護距離計算。爆破時，人員及設備安全避炮距離和防護措施見表2。

表2　爆破安全距離及防護措施

d.其他措施。石方爆破設計時嚴格控制單孔裝藥量，孔口采取壓蓋等措施，嚴控爆破噪音及爆破震動。

根據實際情況精心進行爆破設計和試驗，采用增加堵塞長度、降低裝藥單耗和調整爆破方向等辦法控制飛石。同時對爆區(qū)周邊的建筑物采用圍擋防護措施以降低飛石傷害。

優(yōu)化爆破各類參數以確保炮孔堵塞質量良好，必要時采取覆蓋灑水、選擇有利風向起爆等措施盡量減小粉塵及有毒氣體的危害。

8 結 語

水利工程的規(guī)模日益增大，中山市阜沙鎮(zhèn)鴉雀尾水利樞紐工程中永久邊坡、主體工程、隧洞工程對開挖技術的多樣性、先進性及安全性的要求也越來越高，運用多種爆破開挖方式，結合深孔梯段微差爆破、預裂爆破、光面爆破等技術，并輔之安全有效的防護措施，使項目在技術上達到先進水平，經濟上創(chuàng)造更高效益。

參考文獻

［1］李華茂，車奇星，劉曉珍.復式和間隔式裝藥結構在石方爆破中的聯合應用［J］.河南水利與南水北調，2001（6）.

［2］張勇.布爾津山口水利樞紐工程發(fā)電廠房基礎開挖施工技術［J］.水利科技與經濟，2014（8）：128-130.

［3］羅征文.定向爆破在山區(qū)路基邊坡開挖施工中的應用［J］.中國水能及電氣化，2009（8）：26-28.

［4］繆晟.攔河壩工程基礎開挖爆破工藝及參數選擇［J］.中國水能及電氣化，2015（9）：59-62

Analysis on rock blasting operation technical measures in Yaquewei Water Control Project in Zhongshan Fusha

WANG Yi
（Guangdong No.2 Bureau Hydropower Engineering Co.，Ltd.，Guangzhou 511340，China）

Abstract：Yaquewei Water Control Project in Zhongshan Fusha has high requirements on earth rock excavation technology.Especially for rock blasting technology，the method should be advanced，and the preparation should be sufficient.In the paper，the project practice is combined for describing deep hole millisecond blasting technology，pre-splitting blasting and smooth blasting technology in the rock excavation process.Meanwhile，blasting safety technical control and rock blasting safety precautions are described in detail aiming at providing reference for similar projects.

Key words：water control project；rock blasting technology；safety technology and precautions

DOI：10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2016.03.006

中圖分類號：TV542

文獻標識碼：B

文章編號：1673-8241（2016）03-0027-04