淺談平洞開(kāi)挖控制爆破方法

張文波

摘要：為了保障水利水電工程建（構(gòu)）筑物的安全穩(wěn)定，在保證項(xiàng)目順利施工的情況下，采取適合的隧洞開(kāi)挖施工方法，保護(hù)相鄰建（構(gòu)）筑物不受影響。本文分析了隧洞開(kāi)挖的幾種方法，并詳細(xì)闡述了控制爆破開(kāi)挖方法與振動(dòng)監(jiān)測(cè)措施。

關(guān)鍵詞：水利水電工程;平洞開(kāi)挖;爆破;振動(dòng)監(jiān)測(cè)

水利水電工程通常建設(shè)在江河上，工程地質(zhì)條件復(fù)雜，建設(shè)難度大，建筑物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)質(zhì)量要求高，特別是大壩建筑物，失事后對(duì)下游人民生命財(cái)產(chǎn)危害較大，因此，大壩建筑物的穩(wěn)定尤為重要。地質(zhì)勘查，其主要任務(wù)就是在工程建設(shè)前，對(duì)工作區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行勘測(cè)，并作出分析、評(píng)價(jià)，預(yù)測(cè)水利水電工程建設(shè)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，針對(duì)性地提出解決措施，然而工程地質(zhì)勘察質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到水利水電工程可靠性，地質(zhì)勘查的準(zhǔn)確性則極大的影響到施工組織，然而因水利水電工程地形地質(zhì)條件的復(fù)雜性，地質(zhì)勘查并不能全面。對(duì)施工過(guò)程中開(kāi)挖揭露的地質(zhì)缺陷，為了建筑物的安全穩(wěn)定，需另行進(jìn)行處理。水利水電工程建設(shè)通常大壩建筑物施工為關(guān)鍵項(xiàng)目，因此大壩建筑物較其他建筑先行建成，同時(shí)其他建筑物相繼進(jìn)行建設(shè)，水利水電工程隧洞較多，而隧洞開(kāi)挖往往會(huì)揭露較多地質(zhì)問(wèn)題，有些地質(zhì)問(wèn)題還較為復(fù)雜，若在主體建筑物附近揭露較大規(guī)模裂隙等地質(zhì)缺陷的話(huà)，從建筑物安全穩(wěn)定性考慮，需開(kāi)挖追蹤平洞探明情況后提出處理方案，比如增加的平洞靠近大壩壩肩，若采取常規(guī)爆破方法，振動(dòng)波會(huì)對(duì)大壩產(chǎn)生影響，因此追蹤平洞開(kāi)挖需采取減震措施或采用無(wú)震開(kāi)挖。機(jī)械開(kāi)挖或控制性爆破開(kāi)挖方法。

1 開(kāi)挖方法的選擇

無(wú)震開(kāi)挖即采用機(jī)械開(kāi)挖，隧洞機(jī)械開(kāi)挖方式有掘進(jìn)機(jī)、巖石劈裂機(jī)等，因平洞斷面較小掘進(jìn)機(jī)是無(wú)法進(jìn)入工作面作業(yè)的，巖石劈裂機(jī)因施工效率慢，也不可取。只能考慮選擇采取減震措施進(jìn)行控制性爆破方式開(kāi)挖，為保證爆破不對(duì)相鄰建（構(gòu)）筑物產(chǎn)生影響，爆破時(shí)采用爆破測(cè)振儀對(duì)爆破質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2 控制性爆破開(kāi)挖施工方法

2.1 施工程序

在平洞開(kāi)挖時(shí)，以控制單次最大裝藥量及沿洞周邊設(shè)減振孔方式來(lái)控制爆破振動(dòng)，即微差爆破降低單段藥量的減震方法;單次最大裝藥量根據(jù)掌子面距建（構(gòu)）筑物最小距離確定，裝藥孔和周邊減振孔采用YT-28氣腿式手持風(fēng)鉆鉆孔，炸藥采用2號(hào)巖石膨化硝銨藥卷，雷管采用非電毫秒分段位導(dǎo)爆管，微差分段爆破，爆破從掌子面中心向周邊進(jìn)行，石渣采用扒渣機(jī)裝車(chē)自卸汽車(chē)出渣，爆破時(shí)采用爆破測(cè)振儀對(duì)爆破質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2.2 單次最大裝藥量計(jì)算方法

單次最大裝藥量按下列公式計(jì)算：

式中：

R——爆破點(diǎn)距離建（構(gòu)）筑物最小距離，單位為m。

Q——單次裝藥量，單位為kg。

V——保護(hù)對(duì)象所在地質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)安全允許速度，單位為cm/s，取值參考查《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2014）。

K、α——與爆破點(diǎn)至計(jì)算保護(hù)對(duì)象間的地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)，取值參考查《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2014）。

2.3 振動(dòng)監(jiān)測(cè)措施

2.3.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置

為確保相鄰建筑物的安全，應(yīng)進(jìn)行爆破動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)本次爆破對(duì)相鄰建筑物的影響程度。根據(jù)工程監(jiān)測(cè)技術(shù)要求和現(xiàn)場(chǎng)具體情況，監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置應(yīng)突出重點(diǎn)，主要為重要建（構(gòu)）筑物及很具工程需要監(jiān)測(cè)的防護(hù)物，遵循最近原則進(jìn)行，根據(jù)爆源距離各建筑物的距離，選取最近的建（構(gòu)）筑物，在建（構(gòu)）筑物不同高程、位置按照數(shù)據(jù)可靠、數(shù)據(jù)采集能滿(mǎn)足評(píng)價(jià)需求布置。

2.3.2 監(jiān)測(cè)技術(shù)要求

2.3.2.1 通過(guò)監(jiān)測(cè)獲取爆破振動(dòng)的衰減傳播規(guī)律，以監(jiān)控爆破質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度為重點(diǎn)。

2.3.2.2 監(jiān)測(cè)豎直向、水平徑向和水平切向三個(gè)方向的傳感器質(zhì)點(diǎn)分振動(dòng)速度，進(jìn)而確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)合速度。

2.3.3 具體監(jiān)測(cè)方法及要求

2.3.3.1 監(jiān)測(cè)儀器主要包括爆破振動(dòng)記錄儀和三分量振動(dòng)速度型傳感器（三軸振動(dòng)速度探頭），儀器使用前進(jìn)行校準(zhǔn)，保證數(shù)據(jù)采集的有效性和準(zhǔn)確性，放炮前按照事先確定好的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置進(jìn)行儀器安放，安放時(shí)速度傳感器與水平面平行，徑向指向爆心，測(cè)量人員測(cè)出監(jiān)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)高程，校正儀器安放方位是否正確。

2.3.3.2 監(jiān)測(cè)人員記錄監(jiān)測(cè)所需的有關(guān)參數(shù)包括最大單響藥量、總藥量、炮源點(diǎn)中心坐標(biāo)及高程、放炮后采集垂直向、水平徑向、水平切向三個(gè)方向振動(dòng)速度和振動(dòng)主頻。

2.3.3.3 放炮時(shí)，必須在儀器安放完畢后才能放炮。

2.3.4 監(jiān)測(cè)成果資料分析

2.3.4.1 監(jiān)測(cè)工作應(yīng)貫穿施工開(kāi)挖全過(guò)程，以爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)的反饋分析為主，若出現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即停止爆破，調(diào)整爆破參數(shù)，確保爆破安全。

2.3.4.2 在分析監(jiān)測(cè)成果時(shí)，以質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度為主，加速度為輔。評(píng)判質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度是否超過(guò)安全允許標(biāo)準(zhǔn)，從而判斷本次爆破開(kāi)挖對(duì)保護(hù)的建（構(gòu)）筑物是否產(chǎn)生破壞作用。

3 結(jié)語(yǔ)：

綜上，水利水電工程是促進(jìn)國(guó)家發(fā)展的一項(xiàng)重點(diǎn)工程，要想保證其正常使用，工程建設(shè)質(zhì)量重中之中，采取有效的措施和施工方法確保建筑物質(zhì)量，使得工程運(yùn)行安全可靠，發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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