渠道爆破開挖施工技術(shù)

□劉慧（江西省源河工程有限責(zé)任公司）

渠道爆破開挖施工技術(shù)

□劉慧（江西省源河工程有限責(zé)任公司）

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，涉及爆破對(duì)周邊環(huán)境的破壞、安全等考慮，需較為慎重。文章通過結(jié)合某渠道施工實(shí)例，渠道最大開挖高度為14 m，工程對(duì)渠道開挖爆破采取分層分段淺孔松動(dòng)控制爆破，系統(tǒng)地探討該爆破開挖的具體實(shí)施技術(shù)，為同類工程提供參考實(shí)例。

渠道工程；爆破施工；渠道開挖

1 項(xiàng)目概況

某水利工程工程設(shè)計(jì)有柘塘水、凌頭水、北導(dǎo)托渠和南導(dǎo)托渠四條渠道，其中北導(dǎo)托渠和南導(dǎo)托渠均為土方開挖，無石方開挖。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和地質(zhì)資料顯示，柘塘水樁號(hào)1+450～3+700和凌頭水樁號(hào)2+050～2+740區(qū)間渠道底部為巖石，基巖為下第三系泥質(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(jì)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(jì)有二坡臺(tái)；凌頭水渠道設(shè)計(jì)底寬為15 m，渠道縱坡降為0.50‰，邊坡坡比為1:2。典型斷面設(shè)計(jì)參數(shù)如圖1所示。

圖1 渠道斷面設(shè)計(jì)參數(shù)圖

工程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(shí)常有車輛和行人通過。爆破沖擊波震動(dòng)會(huì)對(duì)環(huán)境及建筑物造成危害，個(gè)別飛石可能落進(jìn)對(duì)農(nóng)民的莊稼、農(nóng)田等造成損害，施爆環(huán)境相對(duì)較差，要求在爆破過程中，采取切實(shí)可行的措施，盡量減少這種危害。

2 渠道開挖爆破方案分析

工程對(duì)渠道開挖爆破采取分層分段淺孔松動(dòng)控制爆破，渠道底部預(yù)留50 cm厚保護(hù)層采用松土器挖掘機(jī)進(jìn)行開挖。邊坡采用預(yù)裂爆破的方式進(jìn)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(jī)對(duì)坡面進(jìn)行整修。主爆孔與預(yù)裂孔之間增加一個(gè)輔助孔，以保證邊坡預(yù)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(yù)裂孔以第一序位起爆，預(yù)裂孔與主爆孔之間的延時(shí)間隔為100 ms，每排主爆孔也采用延時(shí)依序起爆。對(duì)部分塊徑過大的爆渣，采用氣腿式手風(fēng)鉆進(jìn)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(dǎo)爆索引出孔外，再通過一根主導(dǎo)爆索與各單孔引出的導(dǎo)爆索聯(lián)接，用第一序位的電雷管與主爆孔同一網(wǎng)絡(luò)起爆。爆破炮孔布置圖詳見圖2和圖3所示。

圖2 渠道爆破開挖炮孔斷面布置圖

圖3 渠道爆破開挖炮孔平面布置圖

3 渠道開挖爆破施工實(shí)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(qǐng)業(yè)主、設(shè)計(jì)（含地質(zhì)代表）、監(jiān)理進(jìn)行砂卵石層和巖石分界線聯(lián)合驗(yàn)收。采用挖掘機(jī)、裝載機(jī)對(duì)開挖面上的松動(dòng)石塊和松渣進(jìn)行清理、整平，以利于履帶式潛孔鉆機(jī)就位、移動(dòng)，采用15 t自卸汽車裝運(yùn)松渣至各抬田區(qū)進(jìn)行基礎(chǔ)料填筑。

3.2 測量布孔

利用全站儀和GPS對(duì)渠道開挖邊線進(jìn)行放樣，嚴(yán)格按照爆破設(shè)計(jì)的參數(shù)進(jìn)行炮孔放點(diǎn)，用紅油漆進(jìn)行標(biāo)記。

3.3 鉆孔

主爆孔和輔助孔為垂直鉆孔，預(yù)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(jī)履帶自身移動(dòng)就位，利用鉆臂機(jī)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(yù)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(yù)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(jì)劃鉆孔深度，通過鉆臂機(jī)架上的鉆進(jìn)刻度進(jìn)行控制，終孔高程偏差主爆孔控制在0～20 cm，預(yù)裂孔控制在±5 cm。利用鉆機(jī)本身的風(fēng)壓進(jìn)行清孔，單孔鉆完清孔后對(duì)孔口進(jìn)行堵塞，防止雜物掉入孔中影響裝藥。

鉆孔結(jié)束后，對(duì)鉆孔質(zhì)量進(jìn)行檢查驗(yàn)收，填報(bào)《爆破工程鉆孔質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定表》，待監(jiān)理人員審核后進(jìn)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（若遇有地下水時(shí)，采用2#巖石乳化炸藥，藥量進(jìn)行相應(yīng)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(jìn)行填塞，孔口段用炮泥進(jìn)行堵塞，堵塞長度≥1.00 m。輕壓、填塞時(shí)注意保護(hù)雷管的腳線不受損壞。

3.5 預(yù)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(dǎo)爆索連接。根據(jù)線裝藥密度計(jì)算的用量，將藥卷按相應(yīng)間距和導(dǎo)爆索用膠帶固定在雙竹片上，竹片朝預(yù)裂面放置，盡量使藥卷處于孔中心。預(yù)裂孔裝藥結(jié)構(gòu)示意圖見圖4所示。

3.6 網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)

各炮孔之間的雷管和預(yù)裂孔導(dǎo)爆索上雷管采用串并聯(lián)的結(jié)合方式進(jìn)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(hào)、同型號(hào)的雷管，雷管的電阻差不超過0.25 Ω。根據(jù)全網(wǎng)絡(luò)電阻實(shí)測值和計(jì)算值進(jìn)行判斷聯(lián)結(jié)的完好與否，若兩者的差值超過±5%時(shí)，需對(duì)聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)重新進(jìn)行檢查，以確保順利起爆。裝藥、聯(lián)網(wǎng)結(jié)束后，對(duì)裝藥、聯(lián)網(wǎng)質(zhì)量進(jìn)行檢查驗(yàn)收，填報(bào)《爆破工程裝藥質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定表》，待監(jiān)理人員審核后進(jìn)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(jìn)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(hù)，防止過往車輛和人員進(jìn)入。以口哨進(jìn)行鳴示與警戒。起爆5 min后，由爆破作業(yè)人員進(jìn)入爆破區(qū)進(jìn)行檢查。

3.8 盲炮處理方法

若出現(xiàn)盲炮時(shí)，本工程采取以下的處理措施：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中有拒爆而引起的盲炮時(shí)，進(jìn)行支線、干線檢查處理重新聯(lián)線再次起爆；對(duì)對(duì)于深度控制0.50 m以內(nèi)時(shí)，則可以采取表面爆破法處理；對(duì)于深度控制在0.50～2 m范圍內(nèi)時(shí)，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(duì)于深度超過2 m時(shí)，在盲炮孔附近50 cm處打一平行炮孔，裝藥進(jìn)行引爆。

圖4 預(yù)裂孔裝藥結(jié)構(gòu)示意圖

3.9 爆渣裝運(yùn)

施工過程中利用挖掘機(jī)和裝載機(jī)進(jìn)行裝運(yùn)，15 t自卸汽車運(yùn)輸至各抬田區(qū)作為基礎(chǔ)料填筑，多余的爆渣運(yùn)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(fēng)鉆鉆孔裝小藥量的方式進(jìn)行解小，以利于機(jī)械裝運(yùn)和滿足抬田填筑料的塊徑要求。

3.10 渠底保護(hù)層和渠坡修整

在對(duì)渠底開挖施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)確保渠底保護(hù)層開挖合理，本工程采用松土器挖掘機(jī)進(jìn)行渠底保護(hù)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(jì)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)語

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

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編輯：張進(jìn)平韋詩佳

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2017-05-16