鉆孔爆破技術(shù)在航道整治工程中的應(yīng)用
摘要：鉆孔爆破技術(shù)在航道整治工程中對(duì)于清除硬度較大礁石的施工技術(shù)已比較成熟，本文通過(guò)實(shí)踐總結(jié)，對(duì)鉆孔爆破的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量采取一系列的控制措施，使工程質(zhì)量得到了保證。
關(guān)鍵詞：水下爆破；爆破網(wǎng)絡(luò)；爆破安全評(píng)估
一、工程概況
東江下游航道整治工程自惠州市惠州大橋～東江口，全長(zhǎng)116km，按雙向航道建設(shè)，建設(shè)規(guī)模是：惠州大橋～石龍舊鐵路橋按通航500t級(jí)船舶的內(nèi)河Ⅳ級(jí)航道建設(shè)，航道尺度為2.0×50×330m，通航保證率95％；石龍舊鐵路橋～東江口按通航1000t級(jí)船舶的內(nèi)河Ⅲ級(jí)航道建設(shè)，航道尺度為3.2×70×480m，通航保證率98％。
�。ㄒ唬┦┕l件分析
1.據(jù)地質(zhì)資料，該巖石類別大部分為強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化砂礫巖或砂巖，局部有微風(fēng)化砂礫巖或砂巖，顏色灰色或棕紅色，風(fēng)化程度由淺而深漸弱。
2.施工區(qū)域地處東江下游，東江下游水路運(yùn)輸條件非常優(yōu)越，施工船舶可從工程河段本身進(jìn)到工程地點(diǎn)，也可以從東江三角洲其他水道進(jìn)入東江下游河段，對(duì)施工船舶的調(diào)遣非常方便；沿需整治的河道兩側(cè)有多處碼頭可以供施工上落材料和人員。
3.東江下游受半日型潮汐的影響，上游段平均潮差0.5~1.0m，下游段平均潮差1.0~1.5m，水位變動(dòng)頻率大，對(duì)航道整治施工帶來(lái)的影響較大，不利于鉆爆定位和裝藥聯(lián)線，不利于施工高程的控制。
4.本合同段航運(yùn)比較發(fā)達(dá)，航行船舶密度相對(duì)較大，通航與施工矛盾突出。既要完成航道整治任務(wù)，又不能給航道運(yùn)輸帶來(lái)太多的影響，妥善處理好矛盾，達(dá)到通航施工兩不誤，是本合同段工程的難點(diǎn)。
5.本工程的炸礁工程沿河為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，建筑物和居民區(qū)眾多，且施工地點(diǎn)距建筑物距離近，尤其是石龍南二橋礁石、東岸大橋礁石、沙河口礁石、白鶴洲頭礁石，距離建筑物最近僅為36m，施工必須采取控制爆破方法確保建筑物和居民區(qū)的安全，而采取控制爆破方法施工，必然會(huì)增長(zhǎng)施工工期、增加工程投資。
根據(jù)地質(zhì)與施工條件分析,該施工范圍內(nèi)礁石大部分采用爆破方式進(jìn)行施工.水下鉆爆施工采用YQ100改進(jìn)型潛孔鉆機(jī)及其配套設(shè)施的鉆爆船進(jìn)行；
�。ǘ┢鸨幇O(shè)計(jì)
水下爆破為保險(xiǎn)起見(jiàn)，起爆藥包裝2發(fā)并聯(lián)導(dǎo)爆管雷管。炮孔裝藥長(zhǎng)度小于2.8m時(shí)，采用連續(xù)裝藥方式，裝1個(gè)起爆藥包，位置在距孔底1/3至2/3處；炮孔裝藥長(zhǎng)度大于等于2.8m（7節(jié)藥）時(shí)，應(yīng)增加起爆藥包，并采取間隔裝藥方法使藥包位置均勻配置，以使爆破能量均衡發(fā)揮，減小孔口不裝藥的長(zhǎng)度而減少大塊率。如圖3-2“孔裝藥形式示意圖”所示。
水下炮孔采用粒徑小于10mm的細(xì)砂堵塞，藥包采用竹片夾制，實(shí)現(xiàn)連續(xù)和間隔裝藥。
二、爆破網(wǎng)路設(shè)計(jì)
爆破網(wǎng)絡(luò)采取并串聯(lián)方式，采用低段傳爆、高段起爆的方法實(shí)現(xiàn)微差控制爆破，減少一次起爆的孔數(shù)（排數(shù)），減少齊爆藥量，以減少爆破地震波、沖擊波等爆破產(chǎn)生的危害對(duì)大橋、民房、碼頭等周?chē)ㄖ锖驮O(shè)備、人員的影響，同時(shí)也增加爆破的自由面，提高爆破效果。
具體做法為：由1~6孔（齊爆藥量小于安全齊爆藥量）并聯(lián)為一組，同一組的導(dǎo)爆管雷管同段別，各組從遠(yuǎn)至近采用從低到高段別的延期導(dǎo)爆管雷管實(shí)現(xiàn)分段，各組之間用瞬發(fā)導(dǎo)爆管雷管串聯(lián)在一起，分段間隔時(shí)間取巖石振動(dòng)周期（約50ms）1/2的奇數(shù)倍，震動(dòng)將會(huì)減弱，本工程微差間隔時(shí)間△T=50ms，使用導(dǎo)爆管雷管段別為1、3、5、7、8、9、10、11、12、13、14、15段。取3孔齊爆為例，微差爆破起爆網(wǎng)路詳見(jiàn)圖3-3“微差爆破網(wǎng)路示意圖”。
為安全引爆起爆網(wǎng)路，用5~7發(fā)防水金屬殼電雷管引爆導(dǎo)爆管雷管，連接引爆體和起爆器的電線采用絕緣良好的金屬銅線。引爆體和接頭采用防水絕緣膠布包扎密封，防止導(dǎo)電�！ �
三、盲炮處理
爆破后，爆破員必須按規(guī)定認(rèn)真檢查爆區(qū)有無(wú)盲炮，發(fā)現(xiàn)盲炮應(yīng)立即報(bào)告并及時(shí)處理。不能及時(shí)處理的盲炮，在附近設(shè)立明顯標(biāo)志，并采取相應(yīng)的安全措施。電力起爆發(fā)生盲炮時(shí)，立即切斷電源，及時(shí)將爆破網(wǎng)路短路。水下鉆孔爆破發(fā)生盲炮可采取如下處理措施：
（一）因爆破網(wǎng)絡(luò)而引起的盲炮，經(jīng)檢查和處理后，重新聯(lián)線起爆。
�。ǘ┰诿づ诟浇斗怕懵端幇T爆。
處理盲炮時(shí)，作好安全和警戒工作，無(wú)關(guān)人員不得進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。盲炮處理后仔細(xì)檢查爆堆，如有殘余的爆破器材立即收集銷毀，具體處理的情況，由處理人員填寫(xiě)記錄。
四、爆破安全評(píng)估
�。ㄒ唬┍瓢踩嚯x
為了確保爆破施工的安全，避免爆破對(duì)建筑物的損壞和確保過(guò)往船舶和水上水下作業(yè)人員安全，尤其是爆破對(duì)與爆破區(qū)域距離近的建筑物的影響，施工前必須進(jìn)行爆破安全距離的計(jì)算，施工中嚴(yán)格按照計(jì)算的安全用藥量裝藥，并按計(jì)算的安全距離設(shè)置警戒范圍。
1.爆破地震安全距離
根據(jù)《水運(yùn)工程爆破技術(shù)規(guī)范》，爆破地震安全距離計(jì)算公式有：
R=(K/V)1/a•Q1/3
因爆破點(diǎn)和建筑物的距離為一定值，可根據(jù)計(jì)算和設(shè)計(jì)的爆破點(diǎn)齊爆藥量，反算出到達(dá)建筑物的振動(dòng)速度，只有到達(dá)建筑物的振動(dòng)速度V小于安全振動(dòng)速度V安，建筑物才能達(dá)到安全。
有：V=KQma/Ra
式中：V----安全振動(dòng)速度(cm/s)，取值見(jiàn)表5-1“主要類型建筑物
地面質(zhì)點(diǎn)的安全振動(dòng)速度”
R----藥包至建筑物距離(m)
K、a----與爆破點(diǎn)地形、地質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，取值見(jiàn)表5-2“有關(guān)
的系數(shù)K和衰減指數(shù)a值”
Q----齊爆藥量(kg)
m----炸藥量指數(shù)，取1/3
2.水中沖擊波安全距離
按《水運(yùn)工程爆破技術(shù)規(guī)范》表4.3.6-2，在水深小于30m的水域內(nèi)進(jìn)行水下鉆孔爆破，當(dāng)炸藥量為50kg~250kg之間時(shí)，水中沖擊波的安全距離：木船為150m，鐵船為100m，因此爆破時(shí)，所有施工船舶等應(yīng)退離爆破點(diǎn)150m范圍以外。
3.飛石對(duì)人員的安全距離
按《水運(yùn)工程爆破技術(shù)規(guī)范》表4.3.9，當(dāng)水深為1.5~6.0m時(shí)，水下鉆孔爆破飛石對(duì)人員的安全距離為70~300m。據(jù)水下爆破施工經(jīng)驗(yàn)，在水深約3.0m的水域進(jìn)行水下鉆孔爆破，幾乎不產(chǎn)生飛出水面的飛石，因此水下鉆孔爆破的飛石安全距離取100m。
4.爆破涌浪的安全距離
爆破涌浪一般是針對(duì)海邊、湖邊等水岸邊進(jìn)行大型石方爆破時(shí)，爆巖體落水所產(chǎn)生的涌浪，會(huì)影響傍岸建筑物的安全。水下爆破產(chǎn)生的涌浪一般為爆破產(chǎn)生的水體回落引起，根據(jù)水下爆破施工經(jīng)驗(yàn)，在水深約5.0m的水域進(jìn)行水下鉆孔爆破，最大齊爆藥量為250kg，水下爆破產(chǎn)生的涌浪約為0.2~0.5m的，而且隨傳播距離的加長(zhǎng)，消減很快，水下爆破產(chǎn)生的涌浪不會(huì)對(duì)任何建筑物產(chǎn)生影響。
