淺談水利水電明挖施工項目的爆破開挖技術

潘梓禮

（桃源縣水電工程建設有限責任公司 湖南桃源 415700）

淺談水利水電明挖施工項目的爆破開挖技術

潘梓禮

（桃源縣水電工程建設有限責任公司 湖南桃源 415700）

水利水電施工中，明挖施工項目中的爆破開挖技術的實施具有一定風險性，因此，在實際的實施過程中，必須結合爆破地區地質特點、地形條件、建筑基礎設計方案等方面進行綜合分析，嚴格控制施工技術，保證爆破開挖過程的安全性。本文探討了水利水電明挖施工中的爆破開挖技術，以供參考。

水利水電；明挖施工；爆破開挖技術

1 引言

水利水電工程屬于基礎性建筑工程，其施工質量的優劣直接關系到社會公共效益的提高，對于一方水土安全以及經濟的發展具有重要意義。許多的水利水電工程都建設于巖石地基上，而巖石開挖施工具有較高的難度，往往需要采用爆破技術進行施工，但是爆破技術存在一定的危險性，對于技術水平的要求也相對較高。水利水電明挖工程在采用爆破技術時，必須針對施工現場的巖石特征、地形地貌、地質環境等因素，進行全面的勘察，從而為爆破施工做好鋪墊。對于爆破施工本身，更要嚴格施工流程的控制，保證施工安全。

2 水利水電明挖工程中的爆破開挖技術簡介

在當前社會基礎建筑的建設中，尤其是水利水電明挖工程施工中，爆破開挖技術的使用日益頻繁，其重要性也逐漸凸顯出來。下面簡要介紹幾種我國目前所使用的，較為前沿的爆破技術：梯段爆破技術、保護層爆破技術、平地掏槽式爆破技術、建筑物邊坡開挖式爆破技術：

2.1 梯段爆破技術

所謂梯段爆破技術，其施工方式是將開挖面建造成臺階的形狀，通過一排或多排孔深爆破的方式，進行土方開挖施工。

2.2 保護層爆破技術

由于在爆破開挖的過程中，往往容易造成水平基面巖體出現大量的爆破裂縫，進而導致層面惡化，損壞巖體完整性，對于此種情況，就需要采用保護層爆破技術進行緊鄰水平基面巖石的開挖，以避免上述影響。

2.3 平地掏槽式爆破技術

平地掏槽式爆破技術，指的是按照爆破施工對于輪廓、形狀的相關規定，垂直向下實施爆破開挖施工的技術。

2.4 建筑物邊坡開挖式爆破技術

鉆孔爆破技術是井巷掘進作業的先行工序，而其他的后續工序基本上都是圍繞建筑物邊坡開挖式爆破技術工序來展開的。

3 水利水電明挖工程的爆破開挖技術分析

3.1 梯段爆破開挖施工

實施爆破開挖施工時，首先應當重視爆破位置的選擇（見圖1），確定合適的爆破位置之后，還需要保證施工能夠盡可能降低對下層土壤所造成的擾動。由于水利水電明挖工程中爆破開挖施工的工作量通常較大，為了保障爆破質量，應當選擇程度較高的梯段，合理掌控爆破藥量，做好爆破過程中的防護措施。

采用梯段爆破開挖施工時，應重點注意以下兩個方面：①根

據施工相關規定，梯段爆破施工中，最大一段的起爆藥量應當控制在500g以內，在進行邊坡設計時，起爆藥量應當低于300g，如果爆破現場還存在其他的建筑物，為了防止爆破施工對這些建筑物造成不良影響，需要依據相關規定，合理配置起爆藥量，并注意做好防護措施，從而防止爆炸能量的擴散，造成建筑物損壞，以及對周圍巖體的損壞；②在進行爆破開挖施工時，應當在底層預留一定的空間，并且在此空間內，設置必要的保護層，用以防止爆破施工過程中可能產生的連帶傷害。由于該爆破施工會影響地層的完整性，因此需要從保護層厚度、地質材料、投藥量、爆破手段等方面著手，結合施工現場的實際狀況，通過預先試驗，確定上述相關參數，從而加強保護效果。

1-藥包；2-爆破漏斗；3-爆堆頂部輪廓線；4-鞍點；5-壩頂高；6-導流隧洞。

3.2 保護層爆破技術

水利水電工程中的明挖施工存在一定的特殊性，因此，在實際的施工過程中，對于建筑物地質質量方面的要求較高。保護層爆破技術的應用，能夠有效提升爆破施工的安全性。該技術通常被分為兩種，即保護層一次挖除爆破法和水平光面爆破法。

（1）保護層一次挖除爆破法

保護層一次挖除爆破法的實施，其最基本的施工辦法，為空間微差小梯度爆破法。在實際施工過程中，首先需要注意的是小直徑藥卷和耦合裝藥結構的設置于安裝，力求能夠盡可能地降低爆破振動效應，從而縮小炮孔底部爆破的影響范圍。另外，可以采取的保護措施是通過擴大保護層的爆破孔網參數，或者結合實際的爆破情況，積極減少炮孔數量，從而降低爆破對周圍的破壞力。

（2）水平光面爆破

運用水平光面爆破技術，可以保證建設基面的平整程度，盡可能減少超欠挖的施工量。在水利水電明挖工程的施工中，在決定運用水平光面爆破施工的相關技術人員，要求具備獨立判斷能力與思考能力，施工態度端正負責，嚴格按照所制定的施工準則開展實際的爆破施工，以確保水利水電明挖工程的施工質量。

3.3 平地掏槽式爆破技術

平地掏槽式爆破技術主要應用于各種巷道掘進爆破作業中，這種爆破技術由于受到掘進斷面影響，實際施工中僅存在一個自由面，其布置如圖2所示。平地掏槽式爆破技術應用于井巷掘進作業中時，通常需要按照既定的施工順序來進行，而首要的先行施工工序為鉆孔爆破，其余的后續施工工序則都需要圍繞該施工工序來展開。

圖2 掏槽爆破布置圖

（1）合理設置炮孔

炮孔的合理設置在平地掏槽式爆破施工中是關鍵環節。運用平地掏槽式爆破技術進行巷道掘進施工時，炮孔的設置主要有三種，即掏槽孔、輔助孔和周邊孔。其中，掏槽孔的設置，是在自由面的某巖石順井巷中，沿其前方掏出凹槽形成炮孔，并且創造一個新的自由面，從而為其他炮孔的設置提供爆破條件；輔助孔能夠進一步延伸或擴大掏槽孔爆破所形成的自由面；周邊孔能夠控制爆破后巷道的斷面輪廓。

（2）掘進炮孔的起爆順序

為了保證爆破施工的實際效果，進行炮孔掘進時，應當注意制定合理的起爆順序。通常情況下，炮孔掘進過程中的起爆順序如下：掏槽孔→輔助孔→周邊孔，通過制定合理的起爆順序，可以為后續的起爆炮孔創造可以充分利用的自由面。一般來說，一次起爆的炮孔不需要設置過多，這樣一方面能夠減少基面的震動，另一方面可在一定程度上擴大自由面。

（3）井巷掘進爆破參數的選擇

對于炸藥的選取，應當重點考慮到巷道所通過的巖層堅固程度、含水性等因素。單位炸藥的消耗量，按照炸藥本身的性能、巖石性質、井巷斷面以及爆破參數等的差異進行合理規定，取值大小將會影響世紀的爆破效果、炮孔利用率和巷道周壁平整性、圍巖穩定性等，因此單位爆破參數的確定非常重要。

3.4 建筑物邊坡開挖式爆破技術

在水利水電明挖施工中，常見的施工技術包括以下兩種：

（1）預裂爆破施工技術

預裂爆破施工技術，是在土方開中對主爆區實施爆破前，沿著所設計的輪廓線，爆出一條寬度適宜的貫穿裂縫，起到緩沖、反射開挖爆破施工中產生的振動波的作用，從而有效控制振動波對于巖體的破壞程度，確保開挖輪廓的平整性。預裂爆破施工技術的特點在于超挖量少，圍巖完整性與爆破振動輕，因而可以被廣泛應用于建筑物的邊坡開挖施工中。

（2）光面爆破施工技術

光面爆破施工技術的施工特點，是利用對爆破作用范圍、方向的控制，加強爆破周邊巖壁的穩定性，從而減少巖體破壞。在水利水電明挖工程中運用光面爆破技術，可以在降低爆破沖擊波危害的同時，縮短開挖工程施工工期，提高開挖工程的施工質量。在運用光面爆破施工技術進行開挖施工的時候，要根據圍巖的特點，選擇最合適的周邊眼間距，此外，還要嚴格的控制周邊眼的裝藥量。

4 結語

綜上所述，在水利水電明挖工程施工中，爆破開挖施工技術發揮著至關重要的作用，但是由于這種爆破工藝存在一定的危險性，為了確保施工過程的絕對安全和有序，施工企業應當重視對該項爆破開挖施工技術的全面了解，嚴格按照所設計的施工工藝流程開展施工，避免施工過程中可能出現的安全事故，從而保障明挖施工的整體質量。

[1]姚利紅.水利水電明挖工程的爆破開挖技術之我見[J].建筑遺產，2013：34～35.

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[4]張文斌，龍永平.靜態爆破技術在臨近水庫大壩高邊坡開挖工程中的應用[J].湖南水利水電，2012（01）：17～19.

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1673-0038（2015）46-0202-02

2015-11-1

潘梓禮（1960-），男，主要從事水利水電施工工作。