对长距离水工隧洞爆破施工两个管理重点的探讨

□ 许韧初

一、工程概况及问题的提出

由葛洲坝集团五公司中标承建的四川省雅安市汉源县永定桥水利工程CⅢ标（后文简称“CⅢ标”），其建筑物由三条隧洞和两条倒虹吸管组成，按流水方向，CⅢ标建筑物分别为：石岗山隧洞—→两河口倒虹吸管—→寨子山隧洞—→向阳沟倒虹吸管—→马桑林隧洞。

CⅢ标建成后的功能是输水，为汉源县新县城（因国家大型水电站瀑布沟电站库区蓄水而整体搬迁）和沿途乡镇输送永久的生产和生活用水。

石岗山、寨子山和马桑林隧洞轴线全长分别为2 074 m、2 343 m 和5 249 m。三条隧洞断面均为城门洞型，开挖断面尺寸均为宽×高＝2.6m×2.9m，。

三条隧洞的地质结构较差，从目前已经掘进的各个开挖工作面情况来看基本为Ⅴ类围岩，属于粉砂质泥岩夹砂岩的地质结构。

石岗山和寨子山隧洞分别布置4个和6个开挖工作面；而马桑林隧洞轴线最长，但由于地理环境的限制仅能设置一条施工支洞，故也只能布置4个开挖工作面。三条隧洞合计14个开挖工作面，可谓点多面广。这就给水工隧洞开挖的重头戏“爆破施工管理”带来了压力空前的两大问题：

其一，在三条隧洞合计长度近10km的轴线上，如何确认地质结构，然后确定与之贴切的爆破设计方案（即爆破技术管理）？

其二，对爆破施工现场产生最终效果的爆破资料，如何体现其重要性，并根据重要性怎样做出一个浓缩、高效、一目了然的爆破资料？

笔者认为这两个问题就是长距离水工隧洞爆破施工的管理重点。因为如果对这两个方面的管理稍有疏忽，极有可能使得爆破施工管理陷入无序状态，从而导致在施工安全、施工质量和施工进度等重要环节出现重大纰漏。以下针对CⅢ标水工隧洞“爆破技术管理”和“爆破资料管理”这两个管理重点进行以下探讨。

二、爆破技术管理要 “活管”

2010年5月笔者刚进入CⅢ标工地，业主就要求我们施工单位尽快提供《石岗山、寨子山和马桑林隧洞开挖爆破设计方案》（后文简称《爆破设计》）。由于当时要得急，加上交通不便，因而难于实地勘查。于是，笔者只能仅仅根据招标文件中地质结构“基本为Ⅳ类围岩”的相关内容做了《爆破设计》，并报监理部审批和业主批准。

但实际上这个《爆破设计》是错误的。因为它与三条隧洞地质结构的实际情况严重不相符。

得出这个结论还得感谢当时由于征地、移民、供电等一大堆问题没有落实，使得笔者有足够的时间去三条隧洞及其支洞的沿线山体进行实地地质勘查。

经过近半年时间对沿途三座大山的14个工作面出露岩体的品相进行观察、对洞轴线岩脉走向进行分析、对局部山体进行地质钻取岩芯（业主回应我们的强烈要求，同意补钻取岩芯）进行鉴别等地质勘查，得出了三条隧洞“基本为Ⅴ类围岩”（14个开挖工作面控制洞段有12个为Ⅴ类围岩；仅有2个为Ⅴ～Ⅳ类围岩）的地质结构判断。

笔者将这些重要情况纳入专题报告报给监理部和业主，指出前期工作存在的失误，并报送已作重大修改（主要为减少装药量、增加光面孔、减少边墙的爆破厚度等内容）的《爆破设计》，得到了监理部和业主的认可和批复。

修改后的《爆破设计》主要内容参见表1和图1（以最长的马桑林隧洞断面为例；石岗山和寨子山隧洞的爆破参数、图表恕不在此一一列出）。

表1 马 桑 林 隧 洞 钻 爆 参 数 表

2011年3月以来，三条隧洞的十四个工作面相继开工，从这些掘进进尺不一（最长、最短掘进进尺为：马桑林隧洞出口391m、石岗山隧洞进口138m）的工作面地质结构情况来看，与经过笔者地质勘查后得出“基本为Ⅴ类围岩”的地质结构判断是吻合的。经过重大修改后的表1和图1就是最后用于三条隧洞实际施工操作的爆破设计（不排除每一炮还有小的微调），经过对各个开挖工作面的爆后观察，爆破效果良好。事实说明如果不进行重大修改，则单耗和总装药量明显偏大，爆破后的岩体受力状态将明显恶化，这将导致冒顶、塌方和掉块等重大安全事故频繁发生，同时支护费用也将大幅上升。因此，灵活地根据地质结构发生的变化情况而修改爆破设计很有必要。

综上所述，笔者认为，“爆破技术管理”的精髓是“活管”，即：一定要深入施工现场，尽最大可能摸清每条隧洞所处不同地质带的真正地质结构，方能做出与之相吻合的爆破设计用于指导爆破施工。而不能坐在办公室里机械地按照招标文件去做。

三、爆破资料管理要 “统管”

对于长距离洞室爆破施工来说，有一个资料是不可或缺的，而且必须是“统管”（指对“爆前描述”、“参数确定”和“审查签字”等多项重要内容进行统一管理）到位的。这就是：业主明确要求的、监理不批不能放炮的、可作为签证验收依据的、每炮必须做一次的爆破资料。

到目前为止，水利行业对于“爆破资料管理”没有统一的格式，形成了有多少家施工单位就有多少种爆破资料格式的局面，甚至出现过手写白条的“爆破资料”。但这并不能说明爆破资料的管理不重要，特别是象CⅢ标这样近10km总长度、14个开挖工作面的洞室爆破工程，如果放任对爆破资料的管理，将使得爆破施工处于混乱状态，极有可能造成很多意想不到的严重后果，因此必须进行“统管”。

那么，怎样才能做好爆破资料的“统管”工作呢？这就需要我们找到一个既要实用、好用又要高度概括而不遗漏重要项目的适用表格格式，然后严格执行并长期坚持下去。 笔者根据CⅢ标隧洞工程的特点和以往类似洞室爆破工程的经验，采取将“爆破资料管理”浓缩到一张纸上的格式，设计出一张《石岗山（寨子山、马桑林）隧洞第□□□□炮爆破资料表》，参见表2。

表2 石岗山（寨子山、马桑林）隧洞第□□□□炮爆破资料表 CⅢ标葛五项目部

本 炮 爆 前 基 本 描 述：

本 炮 钻 爆 参 数 设 计 （起爆时间：201 □年□月□日□时□分）

本炮钻爆设计布置简图：

本炮未尽事宜说明及处理：

本 炮 工 管 部 监 理 部

设计签字： 审查意见： 审批意见：

备注： （签字） （签字）

1、本炮钻爆参数设计必须充分考虑“上一炮工作面清理后的基本情况”，从而确定“本炮爆破设计的基本思路”；在此基础上，将最后计算结果填入上面的“本炮钻爆参数设计表；最后在布置简图上画出各种孔位位置，并标注尺寸；本炮未尽事宜写在图右侧空白处。

2、本表表头□□□□内的编号均以起爆时间为序，因此各炮要按起爆时间顺序编号。

第一联：工管部存档（白色）；第二联：指导现场施工（红色）；第三联：炸药库存档（黄色）；第四联：监理部存档（蓝色）。

该表采用一式四联印刷，各联的作用和颜色分别标明，填空处采用手写无复写纸技术进行填写。经过到目前为止三条隧洞合计掘进进尺2 100m的实践证明，该表浓缩了很多重要内容，起到了“统管”的作用。具体地讲，有以下优点：

（一）有利于质量管理

三条隧洞的地质结构虽然不理想，但只要针对每一炮的不同地质结构做出符合该地质结构的爆破设计参数，就能够做出高质量的爆破开挖施工。

（二）有利于安全管理

1. 有利于工程施工安全管理。该表要求根据上一炮的具体问题做出具体分析，并在本炮中得到解决，这就进一步加大了安全系数。

2.有利于爆破器材的安全管理。该表中“第三联：炸药库存档（黄色）”，实际上就是使用爆破器材真实用量的证明，炸药库房管理人员每周发放的爆破器材总量必须与该表中的炸药、雷管及导爆管的累计数量绝对相等（各个工作面的累计值：每周一次盘存，无一差错）。

（三）有利于提高各方人员的责任心

1.本炮设计签字。要求本炮设计人员以修改后的《爆破设计》的主要内容（即本文的表1和图1）作为本炮爆破设计的依据，结合本炮开挖工作面的地质、渗水和超欠挖等具体情况，对表格中的各类炮孔和装药量逐项进行认真分析和计算，允许相对于修改后的《爆破设计》有所微调或突破，并在表2的简图中标出孔位和数量，最后签名。

2.工管部审查意见（签字）。工管部既是爆破设计参数的精心领会者，又是施工现场执行的监管者，因此工管部必须认真审查本炮设计，并签署审查意见和签名。

3.监理部审批意见（签字）。按照业主要求，监理部签署了最后的审批意见后，该《爆破资料表》便具有了权威性和法律效应。

（四）有利于商务经营决算

该表对隧洞围岩地质结构的一次次描述（每炮描述一次），证明了“石岗山（寨子山或马桑林）隧洞的××桩号～×××桩号”属于Ⅴ类（或其他类）围岩的地质结构，可以为结算价格做出实事求是的证明材料。

从2011年3月31日第一炮开始到目前为止，采用该《爆破资料表》对三条隧洞进行爆破资料管理以来，已经进行到1 172炮（即：已用该表1 172张），没有出现任何质量和安全事故，受到了监理部和业主单位的一致好评。这说明，对“爆破资料管理”采取行之有效的“统管”措施，可以达到预期的良好效果。

四、结语

对于长距离水工隧洞的爆破施工管理来说，除了 “爆破技术管理”和“爆破资料管理”两个方面之外，一定还有其他重要的管理没有被发现，希望本文能够抛砖引玉，达到和水利界广大同仁互相学习、共同提高之目的。