兴义市木浪河水库扩建工程土石方开挖爆破设计与施工研究

陈 凯

(贵州水利实业有限公司贵州贵阳550000)

已建木浪河水库位于黔西南州兴义市清水河镇，距兴义市区38 km，距清水河镇5 km，南昆铁路品甸火车站位于水库大坝的左岸，交通十分方便。大坝建于木浪河中下游的生不拢河段。工程主要由拦河坝、坝顶溢洪道、泄洪、放空兼冲沙底孔、总干渠、响革倒虹管、干渠及隧洞、渡槽等渠系建筑物组成。本次扩建工程是在原坝基础上进行加高加厚成重力坝，在维持原有规模的前提下，增加城镇供水规模和灌溉规模。木浪河水库本次扩建部分的主要任务是在保证原功能的情况下为灌溉、兴义市城区生活供水，兼有改善河道水环境功能。

1 爆破方案的选择

1.1 爆破方式的选择

深孔爆破的优越性主要表现在:(1)采用大型设备，大大提高了开挖强度和矿石产量;(2)深孔爆破有利于运用先进的爆破技术，如毫秒爆破、宽孔距小抵抗线爆破、预裂爆破等技术的广泛应用，显著改善了破碎质量，降低了有害效应;(3)提高了钻孔延米爆破量，降低了采矿(石)的综合成本。

浅孔爆破与深孔爆破的原理基本相同，它主要用于小型路堑开挖以及基础场平，开挖路堑、沟槽等。其特点规模小、循环作业频繁，爆破效果不显著，主要用于小型路堑的开挖爆破。

本工程属于坝肩槽开挖和基础场平等爆破工程，工程量小，周边爆破环境较为复杂，爆破振动要求高，宜采取浅孔孔爆破方式。边坡和基础开挖必须按以下要求进行控制爆破:(1)邻近开挖设计轮廓线时，必须严格控制爆破振动所带来的危害以及爆炸应力对预留基岩的破坏;(2)邻近设计建基面、设计边坡、建构建筑物或防护目标时，应采用毫秒延时起爆网络，不应采用大孔径爆破方法;(3)每一次爆破后，施工单位应及时做好爆破振动检测，认真分析爆破效果，及时调整爆破参数，并经得业主和设计方同意、监理工程师的批准后，方可实施。

1.2 炸材选择

根据工程水文地质条件确定，在孔内无积水或施工期间天气条件允许的前提下，优先考虑岩石膨化硝铵炸药。孔内有水时部分使用乳化炸药。网路连续采用电雷管起爆网路。邻近设计建基面、设计边坡、建构筑物或防护目标时，采用毫秒延期塑料导爆管雷管起爆网路。

2 爆破参数的确定

2.1 孔径d

露天深孔爆破的孔径主要取决于钻机类型、台阶高度和岩石性质。我国大型金属露天矿多采用牙轮钻机，孔径250～310 mm;中小型金属露天矿以及化工、建材等非金属矿山采用潜孔钻机，孔径100～200 mm;铁路、公路路基土石方开挖常用的钻孔机械，其孔径76～170 mm不等。

2.2 孔深L，超深△h，炮孔间距a

L=H+△h(垂直孔)

式中:L为孔深，m;H为台阶高度，m;△h为超深，m;一般△h=(0.1 ～0.15)H。

a=(0.5 ～1.0)L 或 a=(1.0 ～2.0)W1

2.3 单位炸药消耗量Q

浅孔台阶爆破的单耗一般比深孔台阶爆破的单耗要高一些，常取 Q=0.5 ～1.2 kg/m3(黔西南州经验值 0.35 ～0.4 kg/m3)。

炮孔布孔方式为采取梅花形布孔，拟用爆破参数如下表1。

表1 爆破参数

2.4 装药量计算

(1)台阶高度为1.0 m浅孔时，其单孔装药量按照体积公式计算如下:

Q=Q.a.b.H=0.3 kg。

(2)台阶高度为2.0 m浅孔时，其单孔装药量按照体积公式计算如下:

Q=Q.a.b.H=0.9 kg。

3 爆破施工技术

3.1 试爆

在进行报爆破处理之前，不容忽视的一个环节就是试爆。在试爆之前，需要确定好爆破的位置，需要注意的是，爆破点应该选择在远离营业线的相同地质条件的地方，试爆还必须要严格的根据设计的参数进行，试爆结束之后，需要对试爆的情况进行分析，进而对参数做出相应的调整，这样能够为后面的正式爆破提供一定的参考。

3.2 布孔和打眼

严格的根据设计的孔距以及排距进行不孔，特别需要注意的是，对于内、外两列的炮孔一定要保证其设置的准确性，并利用红漆做出相应的标识，根据设计的具体孔位、具体方向、倾斜的角度进行钻眼。在钻眼结束之后，必须要对孔深进行测量，以此来保证炮眼的深度。

3.3 装药要求

在进行装药操作之前，要对现场，爆破工器具等做好相应的处理，对于装药的相关工作人员应该对炮孔进行全方位的检查，从刚开始炸药送到现场，就必须要严格的划分好警戒区，明确的规定在警戒区的范围之内禁止烟火，在进行爆破器材运输的时候，一定要本着轻拿轻放的原则，避免导致炸药包的冲撞。需要注意的是，对于任何一种爆破作业，都必须要严格的根据相关规范的要求将装药的原始记录做好，主要的记录内容包括以下几点:装药的基础信息、在此过程当中出现的问题以及处理的对策、炮孔装药等等。对于敏感度的炸药包严格禁止进行投掷，在起爆药装入之后必须要积极的采取合理的措施，来避免后续药对起爆药包造成撞击，装药利用32 mm药卷炸药、连续装药结构，不耦合系数为1.3。

3.4 填塞要求

需要注意的是，在深孔以及浅孔爆破装药之后一定要第一时间进行填塞处理，严禁采用无填塞爆破的方式，也不可使用石块以及易燃材料进行炮孔的填堵，对于水下炮孔建议采用碎石渣进行填塞，如果是用水袋进行填塞，对于孔口也有着明确的要求，要保证孔口大于0.15 m，好的堵塞质量可增加爆炸气体在孔内的作用时间和减少空气冲击波、噪音和飞石的危害。填塞材料用潮湿黄土和细纱混合物，其用量比例为3:1。浅孔爆破堵塞大于0.8～1.0 m。

3.5 起爆网路

需要对网络的导通情况以及电阻值进行认真仔细的检查，应该利用专用导通器以及爆破电桥，需要注意的是，对于爆破电桥的工作电流要控制在30 mA的范围之内，对于相关的仪器仪表，要定期的进行检查，具体的检查频率应该保证在每一个月进行一次，在雷雨天气不得进行电爆网路、对于起爆网路的连接，一定要等到工作面的所有炮孔都装填完成。

如果是进行导爆索的切割应该采用较为锋利的刀具，不可以利用剪刀将导爆索折断，对于导爆索起爆网路一定要采用有效的方式进行连接处理，在连接的时候，搭接的长度必须要大于15cm。此外，在其中间还不可以夹杂着任何的导爆物以及炸药卷，一定要进行认真的捆扎，来确保捆扎的牢固性，对于支线与主线传爆的夹角也是应该注意的是，要求是其夹角要保证大于90°，连接导爆索中间不能够出现打结，也不能出现打圈，在进行交叉敷设的时候，必须要在两根交叉爆索之间采用厚度不超过10 cm的木块进行铺垫。

导爆管网路必须要严格的根据设计的要求进行，在网路当中要保证不出现死结、炮孔内部不能出现接头，孔外邻近的传爆管之间必须要保留充分的距离，在利用雷管进行导管网路起爆的时候，需要注意的是，起爆导爆管的雷管和导爆管绑扎位置的接头的距离要不能超过15 cm。

采用毫秒导爆管雷管起爆网路时，孔内为MS15导爆管，排间为MS5，爆孔孔间用MS3连接。爆破设计的最大单响药量Q根据“安全允许距离验算”来确定，即根据距离的不同设计最大单响药量为0.3～72 kg，采取一孔一响或多孔一响的网路连接方式。采用电力起爆网络，瞬发电雷管串联方式。爆破设计的最大单响药量Q根据“安全允许距离验算”来确定，即根据距离的不同设计最大单响药量为0.3～72 kg，采取一孔一响或多孔一响的串联方式，并保证串联网路的准爆电流应不小于2.5 A，方可完全起爆。

3.6 瞎炮的预防及处理措施

3.6.1 预防措施

进行材料的检查，在爆破之前一定要进行严格的复查，选择质量过硬的炸药以及雷管，在进行爆破材料选购的时候，要注意以下几个方面的内容，包括具体的生产日期、保质期等等，必须已经超过了使用期限的火工品，一定要严肃认真的进行装药、堵塞等处理，严抓各个环节，避免造成卡孔现象的发生。

3.6.2 处理措施

在出现瞎炮现象之后，应该第一时间进行现场的封锁处理，安排相关的工作人员结合装药过程当中的实际情况，分析瞎爆产生的主要原因，积极的采取有效的措施进行处理，通常情况下，对付盲炮应该利用二次爆破法、炸毁法与冲洗法等等。对于没有防水效果的硝铵炸药，可以通过水流的冲击来将炸药冲洗，使得炸药不具备爆炸的条件，对于具有着防水效果的炸药，可以将其其中的堵塞物掏出来，然后再将其装至炸药包里面将它炸毁。

4 结语

综上所述，在水库扩改建工程中，土石方的开挖爆破施工是一项重要的施工，对整个扩改建工程的施工质量有着直接的联系。在爆破施工中，必须做好爆破方案的选择，选择合理的爆破参数，严格按照施工技术要求进行爆破施工，从而保证施工的合理性以及质量。

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［2］王海云.李秀龙.小湾水电站坝肩抗力体开挖爆破试验［J］.水利水电施工.2011(03):34－35.

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