水利水电爆破工程的安全施工技术探讨

水利水电爆破工程的安全施工技术探讨

摘 要：对水电水利工程而言，爆破施工是一个重要的分项工程，对工程的施工有着重要的影响，而因为施工爆破是带有一定威胁性质的行为，因此，在施工管理中必须在技术上实现爆破的安全。

关键词：水利水电；爆破施工；安全技术 在水利水电工程施工中，要保证施工的质量，保证爆破到位，保证爆破的效果，但是更要保证人员的安全。因此，在水利水电工程的爆破项目中，安全是第一位的。为了保证施工安全，同时也为了保证施工的质量，施工方必须要在一定的施工技术之下进行。这就要求所有施工参与人员对爆破的方法了如指掌，对爆破的安全知识熟记于心。

1 爆破施工方法 ①裸露爆破法。裸露爆破法也叫做表面爆破法，是将药包直接放置于岩石的表面进行爆破。药包放在块石或孤石的中部凹槽或裂隙部位，体积大于1 m3的块石，药包可分数处放置，或在块石上打浅孔或浅穴破碎。为提高爆破效果，表面药包底部可做成集中爆力穴，药包上护以草皮或是泥土、沙子，其厚度应大于药包高度或以粉状炸药敷30 cm厚。用电雷管或导爆索起爆。该法不需钻孔设备，操作简单迅速，但炸药消耗量大，破碎岩石飞散较远。适于地面上大块岩石、大孤石的二次破碎及树根、水下岩石与改建工程的爆破。

②浅孔爆破法。浅孔爆破法，是在岩石上钻直径小于75 mm、深小于5 m的圆柱形炮孔，装延长药包进行爆破。

该法不需复杂钻孔设备，施工操作简单，容易掌握，炸药消耗量少，飞石距离较近，岩石破碎均匀，便于控制开挖面的形状和尺寸，可在各种复杂条件下施工，在爆破作业中被广泛采用。但爆破量较小，效率低，钻孔工作量大。适于各种地形和施工现场比较狭窄的工作面上作业，如基坑、管沟、渠道、隧洞爆破或用于平整边坡、开采岩石、松动冻土以及改建工程拆除控制爆破。

③深孔爆破法。深孔爆破法是将药包放在直径大于75 mm、深大于5 m的圆柱形深孔中爆破。爆前宜先将地面爆成倾角大于55°的阶梯形，钻孔用轻、中型露天潜孔钻。

装药采用分段装药或连续装药。爆破时，前排先起爆，后排依次起爆。单位岩石体积的钻孔量少，耗药量少，生产效率高。一次爆落石方量多，操作机械化，可减轻劳动强度。但爆的岩石不够均匀，有10％～25％的大块石需二次破碎，钻孔设备复杂，费用较高。适用于料场、深基坑的松爆，场地整平以及高阶梯中型爆破各种岩石。

④药壶法爆破。药壶法爆破又称葫芦炮、坛子炮。是在普通浅孔或深孔炮孔底先放入少量的炸药，经过一次至数次爆破，扩大成近似圆球形的药壶，然后装入一定数量的炸药进行爆破。爆破前，地形宜先造成较多的临空面，最好是立崖或台阶。

爆扩药壶时，孔口不需堵塞，药量逐次递增。每次爆扩药壶后，须间隔20～30 min。扩大药壶用小木柄铁勺掏渣或用风管通人压缩空气吹出。当土质为黏土时，可以压缩，不需出渣。一般宜用电力起爆，两套爆破路线；如用火花起爆，当药壶深在3～6 m时，应设两个火雷管同时点爆。该法能减少钻孔工作量，可多装药，炮孔较深时，将延长药包变为集中药包，可大大提高爆破效果。但扩大药壶时间较长，操作较复杂，破碎的岩石块度不够均匀，对坚硬岩石扩大药壶较

困难，不能使用。

⑤洞室爆破法。导洞及药室用人力或机械打炮孔爆破方法进行，横洞用轻轨小平板车出渣；竖井用卷扬机、绞车或桅杆吊斗出渣。横洞堵塞长度不应小于洞高的3倍，堵塞材料用碎石和黏土（或砂）的混合物，靠近药室处宜用黏土或砂土堵塞密实。洞室法操作简单，爆破效果比炮孔法高，节约劳力，出渣容易，凿孔工作量少，技术要求不高，同时不受炸药品种，可用黑火药。但开洞工作量大，较费时，排水堵洞较困难，速度慢，比药壶法费工稍多，工效稍低。

2 一般爆破施工安全要点

爆破工作的安全极为重要，从爆破材料的运输、储存、加工，到施工中的装填、起爆和销毁均应严格遵守各项爆破安全技术规程。

2.1 爆破、起爆材料的储存与保管

①爆破材料应储存在干燥、通风良好、相对湿度不大于65％的仓库内，库内温度应保持在18～30℃；周围5 m内须清除一切树木和草皮。库房应有避雷装置。

②爆破材料仓库与民房、工厂、铁路、公路等应有一定的安全距离。炸药与雷管（导爆索）须分开储存，两库房的安全距离不应小于有关规定。同一库房内不同性质、批号的炸药应分开存放。严防虫鼠等啃咬。

③炸药与雷管成箱堆放要平稳、整齐。成箱炸药宜放在木板上，堆摆高度不得超过1.7 m，宽不超过2 m，堆与堆之间应留不小于1.3 m的通道，药堆与墙壁间的距离不应小于0.3 m。

④施工现场临时仓库内爆破材料严格控制储存数量，炸药不得超过3 t，雷管不得超过10 000个和相应数量的导火索。雷管应放在专用的木箱内，离炸药距离不少于2 m。

2.2 装卸、运输与管理

①爆破材料的装卸均应轻拿轻放，不得使其受到摩擦、震动、撞击，也不得抛掷或转倒。堆放时要摆放平稳，不得散装、改装或倒放。

②爆破材料应使用专车运输，炸药与起爆材料、硝铵炸药与黑火药均不得在同一车辆、车厢装运。用汽车运输时，装载不得超过允许载重量的2/3，行驶速度不应超过20 km/h，车顶部需遮盖。用马车运输，单车装载以300 kg为限，双马车以500 kg为限，人力运输不超过25 kg。

3 爆破施工案例分析 3.1 工程概况

该水利水电枢纽是一座以航运、发电和改善市区水环境为主，同时具有交通、水产养殖和旅游等综合利用功能的低水头航电枢纽工程。枢纽建筑物有船闸、泄洪闸及混凝土过渡坝段、河床式水电站、土坝、闸（坝）上公路（桥）等。水库正常蓄水位116.00 m，总库容19.97×108m3，装机容量66 MW，最大下泄流量22 704 m3/s。枢纽总平面布置从右至左为：船闸、10孔泄洪闸、河床式水电站、28孔泄洪闸、混凝土过渡坝段、土坝及坝上公路（桥）等，坝线全长3249.78 m。3.2 围堰结构

该围堰采用C20F200砼浇筑，长182.73 m，分为l2段，l～11段每段长15m，第l2段长17.73 m；段与段问设一条横缝，缝宽2 cm，采用上下垂直通缝，缝内采用沥青木板沿墙的内、外、顶三侧填塞，填塞深度为15 cm。围堰断面形状呈梯形，顶面宽度l m；1～4段高程117.75 m，两侧坡比1：0.25；5～12段高程119.75 m，两侧坡比1：0.35；围堰底部高程102.50 m，正常水库水位为V 116.0m。

3.3 爆破设计

爆破技术难点主要包括以下几个方面。

①爆破工程量大，本次爆破拆除工程量为9 388 m3，其特点：大部分为水下爆破，必须一次性爆破完成。

②技术要求高、难度大；围堰下游端头与厂房左侧边墙相连，距厂房、电机相当近，保护厂房建筑、电机的安全为重中之重，施工技术要求高，难度大。

③钻孔精度要求高，作业困难；围堰顶面宽度仅1m，爆破位置底部却宽达9.2 m，不仅要钻直孔，而且还要钻斜孔，钻孔必须准确到位；否则，将影响爆破质量；在这样的条件下，作业较困难。

3.4 拆除爆破方案

待爆围堰位于河中，拆除部分大都在水下，必须一次爆破完成。拆除顺序由远至近，即由围堰第1段开始爆破，逐段向围堰第12段方向推进。钻孔机具为支架式潜孔钻机，钻孔直径为90 mm，采用在围堰顶部搭设作业平台钻孔，孔深达到拆除标高，一次性爆破拆除。拆除围堰5～12段时，首先拆除围堰与厂房左侧边墙相连的部分，使被拆体与被保护体分离，尽量减少后期爆破产生的地震波对被保护体的影响次数，尽量降低后期爆破产生的地震波峰值，对厂房左侧边墙进行有效的保护。在技术上，一方面采用减震孔、预裂孔方法，降低爆炸应力波对被保护物的影响；另一方面，根据爆源位置与被保护物的距离，依据国家《爆破安全规程》和业主、监理提出的有关安全指标确定每一响所允许（满足安全条件）的最大药量，采用微差控制爆破技术实施爆破。在离厂房左侧边墙较近的地方，采用钻小孔、分层、多钻孔的微差延时起爆技术。在离厂房左侧边墙较远的堰段，采用排问分组微差延时起爆技术实施爆破。为了确保爆破方向指向左岸，使围堰爆渣主要向左岸抛散，设计起爆网路时，按由左至右逐排逐段顺序起爆，并适当增大各段间的延期时间。

3.5 主要安全技术措施 ①爆破震动控制。首先，采用延期爆破，控制最大一次起爆药量和爆破规模。通过多段毫秒微差起爆技术，可以有效地控制震动对墩体的影响，设计中任何一段起爆药量都小于该条件下震动安全允许的一次起爆最大药量。而且有三个保险系数。每次计算分段起爆药量都小于振动安全允许的起爆药量。设计中所选用的距离R都比实际值小。计算中所选用的砼允许爆破震动速度值，低于《爆破安全规程》提出的允许爆破振动速度值，设计中取砼允许爆破振动速度值为：v=2.5 cm/s，而《爆破安全规程》认为大体积砼在经过28 d养护后，即可达到设计强度，并允许爆破振动速度为5～10 cm/s。而对于老砼体，允许爆破振动速度10～20 cm/s。况且《爆破安全规程》本身对允许爆破振动速度的规定仍有较大的保险系数。其次，采用钻减振孔，预裂爆破减振。再次，采用不耦合装药结构，以降低爆炸冲击波峰值压力，减小振动速度并改善爆破质量。

②爆破飞石的控制与防护。在实施控制爆破作业的前提下，一般爆破飞石都会得到良好的控制，其具体措施是：适当增加孔口堵塞长度，同时提高堵塞质量，保证不冲炮；在距厂房等建筑物较近的地方爆破时，要对爆破部位实施主动防护，在其上覆盖或吊挂草袋、竹夹板和荆芭等；选择药孔起爆时的最小抵抗线方向，让碎石块飞散方向避开右岸方向。

4 结 语

总之，为了保证施工爆破的质量，同时也保证施工人员的安全，所有参与施工的人员都需要按照相关的要求执行施工任务，在施工前熟悉把握爆破施工的技

术要点，在施工中执行相关的准则，同时遵守相关的安全规则。

参考文献：

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