水利工程施工中爆破技术要点研究

柳栋才

（中国水利水电第十一工程局有限公司,河南 郑州 450000）

在水利工程施工中，爆破技术应用最为广泛，它在地下施工以及地下有限空间施工中应用广泛，可应用于有限空间施工中。作为目前水利工程项目中的常规技术，爆破技术在施工过程中必然存在较大风险，如果无法按照施工标准实施必然会造成巨大安全隐患问题。所以在水利工程施工中需要建立良好的爆破施工技术体系，确保施工安全性与科学性有效提升，同时将安全风险发生率降到最低。

一、水利工程项目中的爆破施工要求与设备材料要求

（一）水利工程项目中的爆破施工要求

在水利工程项目爆破施工中需要利用到炸药进行开挖、拆除，它涉及土石开发、岩石开采以及建筑物拆除等施工技术环节，这说明了爆破技术的不可或缺价值。现如今，在水利工程项目大型施工中也会大量采用到爆破施工技术，例如大坝基础开挖、水工隧洞开挖、高边坡开挖、围堰拆除等等技术。就结合工程实践经验而言，需要水利工程爆破施工对基岩保护与边坡控制提出爆破技术方法，建立边界雕琢机制。大体来讲，像预裂爆破、光面爆破、精细爆破技术等等都极具应用前景。在合理设计精心施工内容方面，各种爆破技术都体现出一定的科学管理工作优越性，保证爆破施工作业高效率、安全有效实施。

（二）水利工程项目中的爆破施工设备材料要求

在水利工程项目爆破施工中，其施工设备与施工材料的选择非常重要，如果在水利工程钻孔施工中需要采用至少3 种钻孔技术，分别为冲击钻机钻孔、回转式钻机钻孔以及潜孔式钻机钻孔施工技术。3 种钻孔技术对于提高施工效率、施工质量都帮助较大。

就爆破技术应用过程中所采用的主要材料而言，它需要为钻孔施工腾出巨大施工空间。在爆破施工中要采用工程炸药进行爆破，例如比较常用的就有爆炸药、混合炸药以及单质猛性炸药，这3 种炸药在性能表现上有所不同，可应用于不同施工环境中。就以爆炸药为例，它的敏感性、安全性表现较强，且能够应用于较广范围中。另外看单质猛性爆破炸药，它具有不溶于水的特性，所以可以用于水下爆破施工。这里需要注意一点，爆炸药是不能独立使用的，它必须配合其它一些药品物质才能使用。

二、水利工程项目中爆破施工技术的基本应用类型

目前在水利工程项目中所应用到的爆破施工技术基本应用类型是相当丰富的。这些技术在满足施工要求方面表现突出，在技术表现上存在一定差别，主要以满足水利工程施工建设的不同需求展开具体应用，下文简单介绍几种：

首先在坝基爆破开挖方面依据开挖对象选择保护层以及岩体技术，主要技术应用类型包括了深孔台阶爆破技术，即毫秒爆破技术。该技术的主要特点是一次性爆破方量较大，整体爆破破碎效果良好，振动影响偏小。

其次在岩石高边坡爆破开挖方面依据高技术性要求采用爆破振动控制技术，目的在于减小爆破振动对边坡所引发影响，为建立稳定边坡打好前期基础。其中的常用技术类型就包括了预裂爆破技术、缓冲爆破技术以及光面爆破技术等等。

再者是定向爆破筑坝方面会采用到定向爆破技术，该技术在我国发展最早（上世纪50 年代），具有多项技术优点，例如它的施工时间耗时短、成本费用低，但是在后续工程方面跟进较为困难，容易受到地形条件影响，相比与毫秒爆破技术而言应用效率明显偏低。

第四是水下爆破技术，该技术就是在水下部分装填炸药并选择爆破，属于典型的水下控制爆破技术。该技术目前在水利工程应用领域中最为常见。

另外还有围堰拆除性爆破技术，该技术的关键点在于处理岩渣问题，比如说像卸渣、留渣爆破技术最为常用[1]。

三、水利工程项目中爆破施工技术的实践应用要点

在水利工程项目中，爆破施工技术的实践应用要点颇多，下文主要对工程施工中的几点爆破施工技术实践应用要点进行详细分析。

（一）精细爆破技术的实践应用

在水利工程施工建设中，其实践操作对于爆破控制技术的要求极高，需要结合实际的工程情况合理选择技术类型。而在技术使用过程中，也必须做到对爆破技术参数的合理规划，编制具体的爆破方案，强化爆破检测与评估过程，做好精细爆破前期准备工作。目前在国内的水利工程施工建设中大量采用到精细爆破技术，其在过程控制与安全性控制方面要求较高，在技术应用中则包含了四大核心点：

第一，采用定量化设计进行爆破，具体工作内容就包括了对于爆破对象的综合分析，选择确定爆破参数、爆破效果等等，同时对某些有害效应进行定期、定量预测分析。

第二，采用精心施工技术方式，它其中就包括了测量放样与炮孔钻孔定位精度控制等诸多重要技术环节，它基本做到了爆破设计与作业流程全面优化。

第三，采用精细化管理技术，这其中就包括了人力资源、质量安全以及成本管理三大项。

第四，进行实时监控、反馈，例如在水利工程项目施工建设中对爆破效果进行快速量测，有效了解爆破块度以及堆积范围。同时对爆破效应进行跟踪监测、反馈，进而确定爆破技术实施方案，优化相关参数指标。

（二）火雷管爆破技术的实践应用

在爆破施工中经常会用到火雷管爆破技术，该技术主要通过导火索点燃雷管执行爆破任务，整体看来技术性优势较多。首先在操作方面，火雷管爆破技术操作相当便捷，在执行爆破任务过程中整体消耗成本较低，所以它特别适用于浅孔施工与小型水利工程中，应用范围相对较广。但是，作为水利工程项目中的一种爆破技术，它的缺陷也相对明显，即安全性表现较差。究其原因主要是因为施工人员在操作点燃雷管过程中容易出现操作失误，进而引发相当严重的安全事故。火雷管在点燃之前是缺乏设备性能检查环节的，所以在爆破过程中就容易出现瞎炮。当然，火雷管的保存问题也需要予以重视，即要做到防潮防水，如此才能避免出现火雷管失效问题[2]。

（三）电雷管爆破技术的实践应用

电雷管爆破技术主要应用到巨大爆炸能量引发炸药爆炸，在电雷管爆破任务执行过程中需要首先布设爆破网络，并提出3 种连接方式，即串联、并联以及混联方式。在实际操作中，要根据不同水利工程的不同建设要求选择连接方式。电雷管爆破技术的施工操作流程简单且不会消耗太大电量，且具备前期检查环节，如果出现一支电雷管故障问题，则整个爆破系统都不会被引爆，这大大提高了电雷管爆破技术的施工安全性。目前电雷管爆破技术主要被应用于某些中小型水利工程项目施工中[3]。

（四）导爆索爆破技术的实践应用

经过大量施工实践经验发现，导爆索爆破技术的实践应用价值最高，因为它具有较高的爆破施工安全性能，在施工过程中主要利用雷管引爆导爆索，通过燃爆导爆索将炸药直接引爆。该施工技术目前被大量应用于深孔施工以及洞室施工中，比较常用的导爆索爆破技术包含两种：第一种是火雷管引爆，第二种是电雷管引爆。如果提前设定固定爆破路线，导爆索就能依据固定路线燃爆，所以它在水下施工作业中应用最为广泛。不过，该施工技术的一大缺陷就是施工成本相对高昂，在爆破作业前期检查阶段无法使用仪表检查方法。

（五）瞎炮处理技术的实践应用

在水利工程爆破施工中经常会出现未能燃爆的瞎炮作业操作案例，瞎炮对于施工人员的安全威胁最大，必须予以妥善处理，降低安全隐患。首先，要做好瞎炮爆破影响范围内的安全标示，妥善处理并保管瞎炮炸药，例如要将瞎炮中的炸药粉末处理干净，同时将其内部引燃系统完全拆除。做到以上技术要点，就能保证瞎炮不会意外爆炸，危及工程人员安危。

另一方面，在瞎炮处理以及常规爆破作业处理过程中也要有效预防爆破飞石，主要要从爆破方案入手展开设计，合理选择爆破参数，对临空面抵抗线方向进行分析，确保飞石方向远离保护建筑物，配合合理装药结构提高炮孔整体填塞质量，优化调整填塞长度。在装入炸药过程中药做到分次装入，配合木棍轻轻压实。如果孔深较大，要用绳子吊入药包，将雷管安装置于药包中心位置。如果遭遇闪电、暴风雨等恶劣天气则要停止装药以及爆破作业[4]。

四、水利工程项目中爆破施工的案例简析

（一）某水利工程项目基本概况

某水利工程项目为工业、农业两用中型水库，其中就包括了电站停机放水系统、引水发电系统等等。该工程项目中岩体完整、开挖隧洞进水口边坡岩体最大开挖高度达到100m。根据该工程项目实际开挖情况进行分析，可以了解到如果采用爆破技术其爆破振动损伤对水库进口段、闸门段、渐变段都产生了极大影响。为保证水库高边坡以及其它结构绝对安全，该工程选择采用精细爆破技术[5]。

（二）某水利工程项目边坡开挖爆破方案的提出

某水利工程项目在边坡开挖爆破方案方面基本遵循边坡轮廓壁面预裂炮孔施工技术，整体上保持炮孔痕迹均匀，对残留炮孔痕迹保存率进行提前预估，将其控制在50%～80%左右。在这一过程中分析炮孔壁是否存在明显爆破裂隙，结合综合分析结果发现，该水利工程项目中应该采用钻孔精细爆破技术，自上而下采用台阶开挖技术，配合边坡设计轮廓设计保护面，结合炮孔布置示意图进行分析，如图1。

在某水利工程项目施工过程中，爆破施工技术采用自上而下每层台阶爆破施工技术，其具体施工顺序从岩体主爆区展开，其中预留保护层岩体，首先分析预裂孔隙和缓冲孔隙，然后一次两个台阶高度（每个台阶高度8.5m）展开主爆孔设计，分排微差爆破，其中主要配合压钻与潜孔钻进行联合爆破，将爆破孔径控制在90～100mm 为宜[6]。

在爆破过程中必须做好爆破网络连接及其检查工作，建立起爆、出渣和坡面清理工作，并在开挖边坡位置选择测量检测，优化爆破效果。某水利工程为有效实现精细爆破施工管理，专门组建了质量控制小组，有效完善其中大量的质量控制技术标准，制定爆破监测工作方案。其中的主要监测内容就包括了爆破质点振动速度、爆破影响深度分析，结合实际测量结果显示相关技术内容，确保边坡开挖偏差满足实际施工要求，随时观察岩体破坏情况。

该工程在料场开采方面也设计了爆破方案，主要根据初拟梯段主爆孔钻爆参数分析确定最佳钻爆参数，为水利工程项目满足大坝填筑料与施工技术要求。大体来讲，就是结合初拟最大单响起爆药量与起爆网络延时时间来明确爆破振动仪测定质点振动速度、位移以及加速度，有效减小对附近建筑所造成损害。

整体来讲，某水利工程项目在边坡岩体开挖方面基本满足质量标准要求，确保边坡岩体始终保持完整稳定，同时采用精细爆破技术将残留炮孔痕迹保存率控制在至少80%以上，施工效果整体表现良好[1]。

总结

本文围绕水利工程项目施工中的爆破作业施工环节展开分析，其目的就是为了提高岩体爆破施工质量，保证其作业高效率、快速度完成，体现工程项目施工安全高效率，如此可合理提高爆破方案设计，正确选择参数，做好爆破施工精心组织优化，达到预期爆破效果，满足爆破作业安全性有效提升。