探究水利水电工程爆破危险源的分析及对策

冯勤

【摘 要】水利水电工程是现代社会重要的基础生产设施，部分水利水电工程由于地形特殊性会应用到爆破技术。基于此，本文分析水利水电工程爆破危险源，并进一步给出应对的策略。旨在通过分析提升水利水电工程爆破的安全性，并为后续相关工作提供一定的理论支持。

【关键词】水利水电工程；爆破危险源；地震效应

水利水电工程包括水电站、水坝等，相关工程在现代社会中非常重要。为求进一步强化水利水电工程在现代社会中的作用，很多地点、工程被规划、改造，其中相当一部分工程应用到爆破技术，针对爆破危险源进行分析，并给出对应的应对策略，能够有效提升相关工作的安全性，使其在后续应用中进一步完善。

1.水利水电工程爆破危险源的分析

1.1爆破飞石

爆破飞石是指爆破产生的石块飞射对设备、人员造成的危害。相关统计显示，所有水利水电工程爆破造成的事故中，飞石事故所占比重最大，超过36%，引起原因包括用药量计算不当、对岩体结构了解不足、防护不到位等。通常来说，爆破作业中为求精准进行用药量计算等工作，会对岩体进行细致的考量，在现行标准中，按硬度将岩石分為15级，级别越高，岩石和岩体的抗破坏屈服系数越低。如果未能充分勘察，用药量大于需求量，爆破飞石会大量产生。此外不到位的防护也是爆破飞石造成危害的原因之一。

1.2爆破地震效应

爆破作业时，一部分能量会以地震波的形式向四周扩散，并在扩散过程中不断将爆炸产生的力作用于障碍物上，造成破坏，这种破坏被称为爆破地震效应。其危害对象主要是爆破区域周边建筑物。在各地的水利水电工程爆破作业中，一般会提前将人员疏散，并选择距建筑物较远的地点，不过如果用药量等技术方面工作存在问题，导致地震效应扩散面积增大，依然可能带来破坏。地震效应的破坏在水利水电工程爆破作业中不容忽视。

1.3爆破余料废料的影响

水利水电工程爆破作业中，可能会产生余料废料，这些火工材料由于其本身的化学性质而具有相当的危险性，未能及时处理，也会带来危险。比如爆破剩余的少量炸药、雷管或者未能充分燃尽的炸药等，如果当地光照条件较好，这些火工材料的性质得以保持，少许火源就会引起后续爆炸，带来一些难以估测的损失。在完成爆破作业后，相关余料废料的处理非常重要。

1.4爆破涌浪

爆破涌浪专指在水域附近进行爆破时，对水体产生的影响。这一危险在大型工程爆破时较为常见。引起涌浪的原因一般有两个，一是爆破动能扩散到水中，在力的作用下，水体出现物理移动，二是因爆破崩塌的固体废料进入水中，导致大量水被挤压出去，形成涌浪，涌浪的危险主要针对人员和部分小型设备。2012年，浙江某地曾出现一次涌浪事故，该次爆破对象为大坝的右坝肩，爆破设计用药量为3.34t，爆破后产生的固体废料超过6000m?，在爆破瞬间涌入水体中，掀起的涌浪一度超过6米，大坝附近的两名人员被冲入水中，其中一人死亡。涌浪的破坏在水利水电工程爆破中需要严加注意。

2.水利水电工程爆破危险的应对策略

2.1做好防护工作

由于很多危险存在突发性，防护工作应作为应对水利水电工程爆破危险的基本策略之一。防护内容包括人员防护、设备防护等。由于飞石、涌浪动能较大、地震效应破坏面积广，人员和设备的防护如果不足，很容易受伤、被破坏。人员防护方面，首先要求人员穿戴防护头盔、衣物，并在爆破前寻找掩体，躲避可能出现的飞石和涌浪等。设备防护方面，小型设备应尽量转移至安全地点，如果距离水源较近且不易转移，应在表面覆盖塑料膜等较好的隔水材料。对于一些暴露在爆破范围内、无法安全转移的大型设备，应在表面覆盖金属或者复合板材加以保护，并确保覆盖完全、牢固，同时在爆破作业结束后，相关防护材料应是可以简单拆除的。

防护是应对水利水电工程爆破危险的基础性策略，在各地工程中也得到了较为广泛的应用，后续工作可以借鉴相关经验继续对防护工作进行加强。

2.2做好勘察工作

勘察是水利水电工程爆破主要的前期工作之一，主要勘察对象是岩体及其强度。在实际工作中，要根据等级的不同计算炮眼数量、炮眼间距、用药量等。针对岩体硬度进行勘察时，考虑到不同地段岩体可能存在差别，可以将爆破地点划分为若干区域分别进行，每块区域面积不应大于对象总面积的8%。选定分目标区域后，先清扫其表面碎石，直到整块岩体较为完整的显露出来，之后在不同位置采挖4-6块样本，作为研究对象确定该范围内的岩体强度等级。其他区域也按此方式进行，直到完全确定目标范围内岩体的强度。岩体强度确定后，还要勘察岩体的内部的含水量，由于含水量的不同会影响岩体的强度，并进一步影响到其他爆破参数，该项工作也需细致、系统的进行。原则上看，如果岩层的整体性较好，含水量会相对较低，其对爆破的影响系数通常不会大于0.008，可以忽略不计，如果岩层并非完全的整体，其连接的缝隙处又接近水源，则需要加以注意，计算其含水量，作为用药量、炮眼分布的根据。另外，还需要注意不同分区域岩体强度的区别，比如河弯部位，不同岩层的强度可能存在区别，也应加以考量。

2.3科学处理爆破余料废料

爆破的余料和废料，应遵照相关规定进行集中、科学的处理，尤其是炸药、雷管等危险品，在炸药安装完毕后，就应对剩余物品进行处理。炸药等要进行密封，并将剩余数量上报给上级部门，进入审批程序，将余料归库或者销毁。废料方面，应集中进行处置，制定危害最低的处理方案，比如深埋、分解等。爆破余料和废料的处理可以降低爆破过程、爆破后的危险，是应对水利水电工程爆破危险的重要策略之一。

2.4合理计算爆破参数

爆破参数是一系列工作数据的总称，包括用药量、炮眼数目、炮眼间距、炸药放置的位置、炮眼深度等，这些参数很大程度上影响着爆破的效果以及飞石、涌浪、地震效应等。尤其是作业量较大时，岩体之间可能还存在一定的硬度差别，相关参数更要仔细的计算。

以炮眼数量为例，炮眼数量是指目标区域内炮眼的总数。水利水电工程的爆破作业中，需要在岩石上大量钻孔，埋设炸药，炮眼数量是根据岩体抗破坏屈服系数、炮眼间距等综合计算得来的，通常情况下，在进行水利水电工程爆破时，炮眼数量的设定可以用以下计算式表达：

E/（0.4v）=2W/v

其中v为应力波的传播速度，W为最小抵抗线，E为周边眼间距。

该模式下，计算所得炮眼数量是一个理想数值，即理论上的科学数量，然而由于具体爆破作业时岩体之间强度存在差别，而且前文所说的含水量问题也不能忽视，因此不妨依然采用区域划分法进行炮眼数量的计算。首先将爆破区域划分为若干分区域，每个区域面积不大于总面积的8%，之后根据各个区域的岩体强度特点分别计算炮眼数量，并依靠计算机技术进行模拟，了解爆破的效果，以便调整优化，完善各项参数的计算，降低爆破危险。

3.总结

通过分析水利水电工程爆破的危险源和应对策略，了解了相关基本内容。目前看来，给水利水电工程爆破带来危险的主要是爆破飞石、爆破地震效应、爆破余料废料处理以及爆破涌浪四个方面，通过做好防护、警戒工作、科学处理爆破余料废料、合理计算用药量能够有效解决，提升水利水电工程爆破的安全性。后续工作中，注意上述问题、应用相关策略，也有助于相关工作的优化、开展。

参考文献：

[1]邹勤. 爆破技术在水利水电工程中的应用[J]. 技术与市场，2014，07：99+101.

[2]刘建铭. 水利水电工程施工中隧洞钻孔爆破技术研究[J]. 建材与装饰，2015，46：235-236.endprint