水利工程施工中爆破技術要點研究

柳棟才

（中國水利水電第十一工程局有限公司,河南 鄭州 450000）

在水利工程施工中，爆破技術應用最為廣泛，它在地下施工以及地下有限空間施工中應用廣泛，可應用于有限空間施工中。作為目前水利工程項目中的常規技術，爆破技術在施工過程中必然存在較大風險，如果無法按照施工標準實施必然會造成巨大安全隱患問題。所以在水利工程施工中需要建立良好的爆破施工技術體系，確保施工安全性與科學性有效提升，同時將安全風險發生率降到最低。

一、水利工程項目中的爆破施工要求與設備材料要求

（一）水利工程項目中的爆破施工要求

在水利工程項目爆破施工中需要利用到炸藥進行開挖、拆除，它涉及土石開發、巖石開采以及建筑物拆除等施工技術環節，這說明了爆破技術的不可或缺價值。現如今，在水利工程項目大型施工中也會大量采用到爆破施工技術，例如大壩基礎開挖、水工隧洞開挖、高邊坡開挖、圍堰拆除等等技術。就結合工程實踐經驗而言，需要水利工程爆破施工對基巖保護與邊坡控制提出爆破技術方法，建立邊界雕琢機制。大體來講，像預裂爆破、光面爆破、精細爆破技術等等都極具應用前景。在合理設計精心施工內容方面，各種爆破技術都體現出一定的科學管理工作優越性，保證爆破施工作業高效率、安全有效實施。

（二）水利工程項目中的爆破施工設備材料要求

在水利工程項目爆破施工中，其施工設備與施工材料的選擇非常重要，如果在水利工程鉆孔施工中需要采用至少3 種鉆孔技術，分別為沖擊鉆機鉆孔、回轉式鉆機鉆孔以及潛孔式鉆機鉆孔施工技術。3 種鉆孔技術對于提高施工效率、施工質量都幫助較大。

就爆破技術應用過程中所采用的主要材料而言，它需要為鉆孔施工騰出巨大施工空間。在爆破施工中要采用工程炸藥進行爆破，例如比較常用的就有爆炸藥、混合炸藥以及單質猛性炸藥，這3 種炸藥在性能表現上有所不同，可應用于不同施工環境中。就以爆炸藥為例，它的敏感性、安全性表現較強，且能夠應用于較廣范圍中。另外看單質猛性爆破炸藥，它具有不溶于水的特性，所以可以用于水下爆破施工。這里需要注意一點，爆炸藥是不能獨立使用的，它必須配合其它一些藥品物質才能使用。

二、水利工程項目中爆破施工技術的基本應用類型

目前在水利工程項目中所應用到的爆破施工技術基本應用類型是相當豐富的。這些技術在滿足施工要求方面表現突出，在技術表現上存在一定差別，主要以滿足水利工程施工建設的不同需求展開具體應用，下文簡單介紹幾種：

首先在壩基爆破開挖方面依據開挖對象選擇保護層以及巖體技術，主要技術應用類型包括了深孔臺階爆破技術，即毫秒爆破技術。該技術的主要特點是一次性爆破方量較大，整體爆破破碎效果良好，振動影響偏小。

其次在巖石高邊坡爆破開挖方面依據高技術性要求采用爆破振動控制技術，目的在于減小爆破振動對邊坡所引發影響，為建立穩定邊坡打好前期基礎。其中的常用技術類型就包括了預裂爆破技術、緩沖爆破技術以及光面爆破技術等等。

再者是定向爆破筑壩方面會采用到定向爆破技術，該技術在我國發展最早（上世紀50 年代），具有多項技術優點，例如它的施工時間耗時短、成本費用低，但是在后續工程方面跟進較為困難，容易受到地形條件影響，相比與毫秒爆破技術而言應用效率明顯偏低。

第四是水下爆破技術，該技術就是在水下部分裝填炸藥并選擇爆破，屬于典型的水下控制爆破技術。該技術目前在水利工程應用領域中最為常見。

另外還有圍堰拆除性爆破技術，該技術的關鍵點在于處理巖渣問題，比如說像卸渣、留渣爆破技術最為常用[1]。

三、水利工程項目中爆破施工技術的實踐應用要點

在水利工程項目中，爆破施工技術的實踐應用要點頗多，下文主要對工程施工中的幾點爆破施工技術實踐應用要點進行詳細分析。

（一）精細爆破技術的實踐應用

在水利工程施工建設中，其實踐操作對于爆破控制技術的要求極高，需要結合實際的工程情況合理選擇技術類型。而在技術使用過程中，也必須做到對爆破技術參數的合理規劃，編制具體的爆破方案，強化爆破檢測與評估過程，做好精細爆破前期準備工作。目前在國內的水利工程施工建設中大量采用到精細爆破技術，其在過程控制與安全性控制方面要求較高，在技術應用中則包含了四大核心點：

第一，采用定量化設計進行爆破，具體工作內容就包括了對于爆破對象的綜合分析，選擇確定爆破參數、爆破效果等等，同時對某些有害效應進行定期、定量預測分析。

第二，采用精心施工技術方式，它其中就包括了測量放樣與炮孔鉆孔定位精度控制等諸多重要技術環節，它基本做到了爆破設計與作業流程全面優化。

第三，采用精細化管理技術，這其中就包括了人力資源、質量安全以及成本管理三大項。

第四，進行實時監控、反饋，例如在水利工程項目施工建設中對爆破效果進行快速量測，有效了解爆破塊度以及堆積范圍。同時對爆破效應進行跟蹤監測、反饋，進而確定爆破技術實施方案，優化相關參數指標。

（二）火雷管爆破技術的實踐應用

在爆破施工中經常會用到火雷管爆破技術，該技術主要通過導火索點燃雷管執行爆破任務，整體看來技術性優勢較多。首先在操作方面，火雷管爆破技術操作相當便捷，在執行爆破任務過程中整體消耗成本較低，所以它特別適用于淺孔施工與小型水利工程中，應用范圍相對較廣。但是，作為水利工程項目中的一種爆破技術，它的缺陷也相對明顯，即安全性表現較差。究其原因主要是因為施工人員在操作點燃雷管過程中容易出現操作失誤，進而引發相當嚴重的安全事故。火雷管在點燃之前是缺乏設備性能檢查環節的，所以在爆破過程中就容易出現瞎炮。當然，火雷管的保存問題也需要予以重視，即要做到防潮防水，如此才能避免出現火雷管失效問題[2]。

（三）電雷管爆破技術的實踐應用

電雷管爆破技術主要應用到巨大爆炸能量引發炸藥爆炸，在電雷管爆破任務執行過程中需要首先布設爆破網絡，并提出3 種連接方式，即串聯、并聯以及混聯方式。在實際操作中，要根據不同水利工程的不同建設要求選擇連接方式。電雷管爆破技術的施工操作流程簡單且不會消耗太大電量，且具備前期檢查環節，如果出現一支電雷管故障問題，則整個爆破系統都不會被引爆，這大大提高了電雷管爆破技術的施工安全性。目前電雷管爆破技術主要被應用于某些中小型水利工程項目施工中[3]。

（四）導爆索爆破技術的實踐應用

經過大量施工實踐經驗發現，導爆索爆破技術的實踐應用價值最高，因為它具有較高的爆破施工安全性能，在施工過程中主要利用雷管引爆導爆索，通過燃爆導爆索將炸藥直接引爆。該施工技術目前被大量應用于深孔施工以及洞室施工中，比較常用的導爆索爆破技術包含兩種：第一種是火雷管引爆，第二種是電雷管引爆。如果提前設定固定爆破路線，導爆索就能依據固定路線燃爆，所以它在水下施工作業中應用最為廣泛。不過，該施工技術的一大缺陷就是施工成本相對高昂，在爆破作業前期檢查階段無法使用儀表檢查方法。

（五）瞎炮處理技術的實踐應用

在水利工程爆破施工中經常會出現未能燃爆的瞎炮作業操作案例，瞎炮對于施工人員的安全威脅最大，必須予以妥善處理，降低安全隱患。首先，要做好瞎炮爆破影響范圍內的安全標示，妥善處理并保管瞎炮炸藥，例如要將瞎炮中的炸藥粉末處理干凈，同時將其內部引燃系統完全拆除。做到以上技術要點，就能保證瞎炮不會意外爆炸，危及工程人員安危。

另一方面，在瞎炮處理以及常規爆破作業處理過程中也要有效預防爆破飛石，主要要從爆破方案入手展開設計，合理選擇爆破參數，對臨空面抵抗線方向進行分析，確保飛石方向遠離保護建筑物，配合合理裝藥結構提高炮孔整體填塞質量，優化調整填塞長度。在裝入炸藥過程中藥做到分次裝入，配合木棍輕輕壓實。如果孔深較大，要用繩子吊入藥包，將雷管安裝置于藥包中心位置。如果遭遇閃電、暴風雨等惡劣天氣則要停止裝藥以及爆破作業[4]。

四、水利工程項目中爆破施工的案例簡析

（一）某水利工程項目基本概況

某水利工程項目為工業、農業兩用中型水庫，其中就包括了電站停機放水系統、引水發電系統等等。該工程項目中巖體完整、開挖隧洞進水口邊坡巖體最大開挖高度達到100m。根據該工程項目實際開挖情況進行分析，可以了解到如果采用爆破技術其爆破振動損傷對水庫進口段、閘門段、漸變段都產生了極大影響。為保證水庫高邊坡以及其它結構絕對安全，該工程選擇采用精細爆破技術[5]。

（二）某水利工程項目邊坡開挖爆破方案的提出

某水利工程項目在邊坡開挖爆破方案方面基本遵循邊坡輪廓壁面預裂炮孔施工技術，整體上保持炮孔痕跡均勻，對殘留炮孔痕跡保存率進行提前預估，將其控制在50%～80%左右。在這一過程中分析炮孔壁是否存在明顯爆破裂隙，結合綜合分析結果發現，該水利工程項目中應該采用鉆孔精細爆破技術，自上而下采用臺階開挖技術，配合邊坡設計輪廓設計保護面，結合炮孔布置示意圖進行分析，如圖1。

在某水利工程項目施工過程中，爆破施工技術采用自上而下每層臺階爆破施工技術，其具體施工順序從巖體主爆區展開，其中預留保護層巖體，首先分析預裂孔隙和緩沖孔隙，然后一次兩個臺階高度（每個臺階高度8.5m）展開主爆孔設計，分排微差爆破，其中主要配合壓鉆與潛孔鉆進行聯合爆破，將爆破孔徑控制在90～100mm 為宜[6]。

在爆破過程中必須做好爆破網絡連接及其檢查工作，建立起爆、出渣和坡面清理工作，并在開挖邊坡位置選擇測量檢測，優化爆破效果。某水利工程為有效實現精細爆破施工管理，專門組建了質量控制小組，有效完善其中大量的質量控制技術標準，制定爆破監測工作方案。其中的主要監測內容就包括了爆破質點振動速度、爆破影響深度分析，結合實際測量結果顯示相關技術內容，確保邊坡開挖偏差滿足實際施工要求，隨時觀察巖體破壞情況。

該工程在料場開采方面也設計了爆破方案，主要根據初擬梯段主爆孔鉆爆參數分析確定最佳鉆爆參數，為水利工程項目滿足大壩填筑料與施工技術要求。大體來講，就是結合初擬最大單響起爆藥量與起爆網絡延時時間來明確爆破振動儀測定質點振動速度、位移以及加速度，有效減小對附近建筑所造成損害。

整體來講，某水利工程項目在邊坡巖體開挖方面基本滿足質量標準要求，確保邊坡巖體始終保持完整穩定，同時采用精細爆破技術將殘留炮孔痕跡保存率控制在至少80%以上，施工效果整體表現良好[1]。

總結

本文圍繞水利工程項目施工中的爆破作業施工環節展開分析，其目的就是為了提高巖體爆破施工質量，保證其作業高效率、快速度完成，體現工程項目施工安全高效率，如此可合理提高爆破方案設計，正確選擇參數，做好爆破施工精心組織優化，達到預期爆破效果，滿足爆破作業安全性有效提升。