現(xiàn)澆混凝土襯砌渠道爆破開挖施工技術(shù)探討

□楊　建（新疆額爾齊斯河流域開發(fā)工程建設(shè)管理局）

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現(xiàn)澆混凝土襯砌渠道爆破開挖施工技術(shù)探討

□楊建（新疆額爾齊斯河流域開發(fā)工程建設(shè)管理局）

水利工程施工中，渠道開挖施工是重要施工環(huán)節(jié)，其中合理采取爆破施工方案則是渠道開挖的一大難題。文章通過結(jié)合某渠道施工實例，渠道最大開挖高度為14m，渠道開挖爆破采取分層分段淺孔松動控制爆破，采用預裂爆破的方式進行爆破開挖施工，以保持邊坡的穩(wěn)定和完整，系統(tǒng)地探討該爆破開挖的具體實施技術(shù)，為同類工程提供參考實例。

渠道工程；爆破施工；渠道開挖

1　項目概況

某水利工程工程設(shè)計有柘塘水、凌頭水、北導托渠和南導托渠四條渠道，其中北導托渠和南導托渠均為土方開挖，無石方開挖。根據(jù)設(shè)計圖紙和地質(zhì)資料顯示，柘塘水樁號1+450～3+700和凌頭水樁號2+050～2+740區(qū)間渠道底部為巖石，基巖以下第三系泥質(zhì)粉砂巖。泥質(zhì)粉砂巖開挖工程量為柘塘水渠道37.80萬m3，凌頭水渠道3.30萬m3，開挖總量為41.10萬m3，最大開挖高度14 m。柘塘水渠道經(jīng)優(yōu)化設(shè)計底寬為22 m，渠道縱坡降為0.30‰，邊坡坡比巖石開挖層為1：1，粘土和砂卵石開挖層為1：1.50，每5 m高設(shè)計有二坡臺；凌頭水渠道設(shè)計底寬為15 m，渠道縱坡降為0.50‰，邊坡坡比為1：2。

渠道開挖部位離周圍村莊較近，且渠道周圍有鄉(xiāng)村道路通過，時常有車輛和行人通過。爆破沖擊波震動會對環(huán)境及建筑物造成危害，個別飛石可能落進農(nóng)田，對農(nóng)民的莊稼、農(nóng)田等造成損害，施爆環(huán)境相對較差，要求在爆破過程中，采取切實可行的措施，盡量減少這種危害。

2　渠道開挖爆破方案分析

渠道開挖爆破采取分層分段淺孔松動控制爆破，渠道底部預留50 cm厚保護層采用松土器挖掘機進行開挖。邊坡采用預裂爆破的方式進行爆破開挖施工，以保持邊坡的穩(wěn)定和完整，最后再用松土器挖掘機對坡面進行整修。主爆孔與預裂孔之間增加一個輔助孔，以保證邊坡預裂效果。起爆方式采用微差毫秒電雷管串并聯(lián)聯(lián)結(jié)起爆，選用每一段延差為25 ms的電雷管，預裂孔以第一序位起爆，預裂孔與主爆孔之間的延時間隔為100 ms，每排主爆孔也采用延時依序起爆。對部分塊徑過大的爆渣，采用氣腿式手風鉆進行鉆孔小藥量解小的方式以滿足抬田基礎(chǔ)料填筑的粒徑要求。單孔內(nèi)用一根導爆索引出孔外，再通過一根主導爆索與各單孔引出的導爆索聯(lián)接，用第一序位的電雷管與主爆孔同一網(wǎng)絡起爆。爆破炮孔布置圖詳見圖1和圖2所示。

圖1　渠道爆破開挖炮孔斷面布置圖

圖2　渠道爆破開挖炮孔平面布置圖

鑒于渠道開挖部位離周圍村莊較近，且渠道周圍有鄉(xiāng)村道路通過，時常有車輛和行人通過。爆破沖擊波震動會對環(huán)境及建筑物造成危害，須對單響最大藥量進行控制。據(jù)現(xiàn)場勘測，柘塘水樁號2+150處有一座寺廟，距離爆破開挖區(qū)僅有50 m，結(jié)合計算公式控制單響最大藥量。本工程柘塘水最高開挖斷面高度為14 m，根據(jù)坡比和二坡臺寬度計算該高度最上口渠道寬度為66 m，按照炮孔孔距4 m每排需布置14個主爆孔和 2個輔助孔，單排炮孔的總裝藥量為14×10.80+2×3.10=157.40 kg，小于按爆破振動安全允許距離控制的單響最大藥量，即每一排炮孔同序起爆能保證施爆區(qū)周圍環(huán)境建筑物的安全。

3　渠道開挖爆破施工實施

3.1基礎(chǔ)面清理

在渠道上層的土方開挖結(jié)束后，邀請業(yè)主、設(shè)計（含地質(zhì)代表）、監(jiān)理進行砂卵石層和巖石分界線聯(lián)合驗收。采用挖掘機、裝載機對開挖面上的松動石塊和松渣進行清理、整平，以利于履帶式潛孔鉆機就位、移動，采用15 t自卸汽車裝運松渣至各抬田區(qū)進行基礎(chǔ)料填筑。

3.2測量布孔

利用全站儀和GPS對渠道開挖邊線進行放樣，嚴格按照爆破設(shè)計的參數(shù)進行炮孔放點，用紅油漆進行標記。

3.3鉆孔

主爆孔和輔助孔為垂直鉆孔，預裂孔根據(jù)渠道邊坡1：1鉆孔角度為45°。采用YQZ-70型履帶式潛孔鉆鉆孔，鉆孔孔徑70 mm，利用潛孔鉆機履帶自身移動就位，利用鉆臂機架調(diào)整鉆孔方向，控制主爆孔鉆孔孔位偏差小于孔距、排距的5%，預裂孔偏差小于孔距的5%?？刂沏@孔傾角與方向偏差為孔深的±2.50%，預裂孔偏差為孔深的±1.50%。終孔高程根據(jù)各炮孔的孔口地面高程和計劃鉆孔深度，通過鉆臂機架上的鉆進刻度進行控制，終孔高程偏差主爆孔控制在0～20 cm，預裂孔控制在±5 cm。利用鉆機本身的風壓進行清孔，單孔鉆完清孔后對孔口進行堵塞，防止雜物掉入孔中影響裝藥。

鉆孔結(jié)束后，對鉆孔質(zhì)量進行檢查驗收，填報《爆破工程鉆孔質(zhì)量檢驗評定表》，待監(jiān)理人員審核后進入下一工序（裝藥）。

3.4主爆孔裝藥與堵塞

采用2#巖石硝銨炸藥（遇地下水時，采用2#巖石乳化炸藥，藥量進行相應的調(diào)整），連續(xù)藕合裝藥結(jié)構(gòu)。裝藥長度2～3 m，用木棍輕壓，使用巖屑進行填塞，孔口段用炮泥進行堵塞，堵塞長度≥1.00 m。輕壓、填塞時注意保護雷管的腳線不受損壞。

3.5預裂孔裝藥與堵塞

采用不藕合間隔裝藥結(jié)構(gòu)，藥卷直徑32 mm，導爆索連接。根據(jù)線裝藥密度計算的用量，將藥卷按相應間距和導爆索用膠帶固定在雙竹片上，竹片朝預裂面放置，盡量使藥卷處于孔中心。預裂孔裝藥結(jié)構(gòu)示意圖見圖3所示。

圖3　預裂孔裝藥結(jié)構(gòu)示意圖

3.6網(wǎng)絡聯(lián)結(jié)

各炮孔之間的雷管和預裂孔導爆索上雷管采用串并聯(lián)的結(jié)合方式進行聯(lián)結(jié)，再通過兩根主線聯(lián)接至起爆器起爆。同一爆破作業(yè)區(qū)采用同廠、同號、同型號的雷管，雷管的電阻差不超過0.25Ω。根據(jù)全網(wǎng)絡電阻實測值和計算值進行判斷聯(lián)結(jié)的完好與否，若兩者的差值超過±5%時，需對聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡重新進行檢查，以確保順利起爆。裝藥、聯(lián)網(wǎng)結(jié)束后，對裝藥、聯(lián)網(wǎng)質(zhì)量進行檢查驗收，填報《爆破工程裝藥質(zhì)量檢驗評定表》，待監(jiān)理人員審核后進入下一工序（爆破）。

3.7起爆

裝藥、聯(lián)網(wǎng)檢查合格后，即可進行起爆。撤離爆破安全距離范圍內(nèi)的所有人員及設(shè)備，在爆破區(qū)周圍的各路口派專人守護，防止過往車輛和人員進入。以口哨進行鳴示與警戒。起爆5 min后，由爆破作業(yè)人員進入爆破區(qū)進行檢查。

3.8盲炮處理方法

若出現(xiàn)盲炮時，本工程采取以下的處理措施：當網(wǎng)絡中有拒爆而引起的盲炮時，進行支線、干線檢查處理重新聯(lián)線再次起爆；對于深度控制在0.50 m以內(nèi)時，則可以采取表面爆破法處理；對于深度控制在0.50 m～2 m范圍內(nèi)時，則可以掏出原填炮泥，直至發(fā)現(xiàn)藥包，然后再裝一起爆藥包重新誘爆；對于深度超過2 m時，在盲炮孔附近50 cm處打一平行炮孔，裝藥進行引爆。

3.9爆渣裝運

施工過程利用挖掘機和裝載機進行裝運，15 t自卸汽車運輸至各抬田區(qū)作為基礎(chǔ)料填筑，多余的爆渣運至指定的棄渣場堆放。部分塊徑＞50 cm的爆渣采用氣腿式手風鉆鉆孔裝小藥量的方式進行解小，以利于機械裝運和滿足抬田填筑料的塊徑要求。

3.10渠底保護層和渠坡修整

渠底開挖施工時，應當確保渠底保護層開挖合理，本工程采用松土器挖掘機進行渠底保護層開挖和渠坡面修整，確保渠底高程、邊坡坡比、平整度符合設(shè)計要求和質(zhì)量標準。

4　結(jié)語

文章通過結(jié)合某渠道工程施工實例，針對該渠道采取爆破開挖施工工藝，提出底部巖石預留保護層的控制爆破方案設(shè)計，選取出合理的爆破施工參數(shù)，同時系統(tǒng)地探討爆破施工具體實施技術(shù)，為同類工程提供參考實例。

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（責任編輯：劉青）

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楊建（1977-），男，工程師，主要從事水利工程施工、運行管理工作。

2016-03-02