現澆混凝土襯砌渠道爆破開挖施工技術探討

□楊　建（新疆額爾齊斯河流域開發工程建設管理局）

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現澆混凝土襯砌渠道爆破開挖施工技術探討

□楊建（新疆額爾齊斯河流域開發工程建設管理局）

水利工程施工中，渠道開挖施工是重要施工環節，其中合理采取爆破施工方案則是渠道開挖的一大難題。文章通過結合某渠道施工實例，渠道最大開挖高度為14m，渠道開挖爆破采取分層分段淺孔松動控制爆破，采用預裂爆破的方式進行爆破開挖施工，以保持邊坡的穩定和完整，系統地探討該爆破開挖的具體實施技術，為同類工程提供參考實例。

渠道工程；爆破施工；渠道開挖

1　項目概況

某水利工程工程設計有柘塘水、凌頭水、北導托渠和南導托渠四條渠道，其中北導托渠和南導托渠均為土方開挖，無石方開挖。根據設計圖紙和地質資料顯示，柘塘水樁號1+450～3+700和凌頭水樁號2+050～2+740區間渠道底部為巖石，基巖以下第三系泥質粉砂巖。泥質粉砂巖開挖工程量為柘塘水渠道37.80萬m3，凌頭水渠道3.30萬m3，開挖總量為41.10萬m3，最大開挖高度14 m。柘塘水渠道經優化設計底寬為22 m，渠道縱坡降為0.30‰，邊坡坡比巖石開挖層為1：1，粘土和砂卵石開挖層為1：1.50，每5 m高設計有二坡臺；凌頭水渠道設計底寬為15 m，渠道縱坡降為0.50‰，邊坡坡比為1：2。

渠道開挖部位離周圍村莊較近，且渠道周圍有鄉村道路通過，時常有車輛和行人通過。爆破沖擊波震動會對環境及建筑物造成危害，個別飛石可能落進農田，對農民的莊稼、農田等造成損害，施爆環境相對較差，要求在爆破過程中，采取切實可行的措施，盡量減少這種危害。

2　渠道開挖爆破方案分析

渠道開挖爆破采取分層分段淺孔松動控制爆破，渠道底部預留50 cm厚保護層采用松土器挖掘機進行開挖。邊坡采用預裂爆破的方式進行爆破開挖施工，以保持邊坡的穩定和完整，最后再用松土器挖掘機對坡面進行整修。主爆孔與預裂孔之間增加一個輔助孔，以保證邊坡預裂效果。起爆方式采用微差毫秒電雷管串并聯聯結起爆，選用每一段延差為25 ms的電雷管，預裂孔以第一序位起爆，預裂孔與主爆孔之間的延時間隔為100 ms，每排主爆孔也采用延時依序起爆。對部分塊徑過大的爆渣，采用氣腿式手風鉆進行鉆孔小藥量解小的方式以滿足抬田基礎料填筑的粒徑要求。單孔內用一根導爆索引出孔外，再通過一根主導爆索與各單孔引出的導爆索聯接，用第一序位的電雷管與主爆孔同一網絡起爆。爆破炮孔布置圖詳見圖1和圖2所示。

圖1　渠道爆破開挖炮孔斷面布置圖

圖2　渠道爆破開挖炮孔平面布置圖

鑒于渠道開挖部位離周圍村莊較近，且渠道周圍有鄉村道路通過，時常有車輛和行人通過。爆破沖擊波震動會對環境及建筑物造成危害，須對單響最大藥量進行控制。據現場勘測，柘塘水樁號2+150處有一座寺廟，距離爆破開挖區僅有50 m，結合計算公式控制單響最大藥量。本工程柘塘水最高開挖斷面高度為14 m，根據坡比和二坡臺寬度計算該高度最上口渠道寬度為66 m，按照炮孔孔距4 m每排需布置14個主爆孔和 2個輔助孔，單排炮孔的總裝藥量為14×10.80+2×3.10=157.40 kg，小于按爆破振動安全允許距離控制的單響最大藥量，即每一排炮孔同序起爆能保證施爆區周圍環境建筑物的安全。

3　渠道開挖爆破施工實施

3.1基礎面清理

在渠道上層的土方開挖結束后，邀請業主、設計（含地質代表）、監理進行砂卵石層和巖石分界線聯合驗收。采用挖掘機、裝載機對開挖面上的松動石塊和松渣進行清理、整平，以利于履帶式潛孔鉆機就位、移動，采用15 t自卸汽車裝運松渣至各抬田區進行基礎料填筑。

3.2測量布孔

利用全站儀和GPS對渠道開挖邊線進行放樣，嚴格按照爆破設計的參數進行炮孔放點，用紅油漆進行標記。

3.3鉆孔

主爆孔和輔助孔為垂直鉆孔，預裂孔根據渠道邊坡1：1鉆孔角度為45°。采用YQZ-70型履帶式潛孔鉆鉆孔，鉆孔孔徑70 mm，利用潛孔鉆機履帶自身移動就位，利用鉆臂機架調整鉆孔方向，控制主爆孔鉆孔孔位偏差小于孔距、排距的5%，預裂孔偏差小于孔距的5%。控制鉆孔傾角與方向偏差為孔深的±2.50%，預裂孔偏差為孔深的±1.50%。終孔高程根據各炮孔的孔口地面高程和計劃鉆孔深度，通過鉆臂機架上的鉆進刻度進行控制，終孔高程偏差主爆孔控制在0～20 cm，預裂孔控制在±5 cm。利用鉆機本身的風壓進行清孔，單孔鉆完清孔后對孔口進行堵塞，防止雜物掉入孔中影響裝藥。

鉆孔結束后，對鉆孔質量進行檢查驗收，填報《爆破工程鉆孔質量檢驗評定表》，待監理人員審核后進入下一工序（裝藥）。

3.4主爆孔裝藥與堵塞

采用2#巖石硝銨炸藥（遇地下水時，采用2#巖石乳化炸藥，藥量進行相應的調整），連續藕合裝藥結構。裝藥長度2～3 m，用木棍輕壓，使用巖屑進行填塞，孔口段用炮泥進行堵塞，堵塞長度≥1.00 m。輕壓、填塞時注意保護雷管的腳線不受損壞。

3.5預裂孔裝藥與堵塞

采用不藕合間隔裝藥結構，藥卷直徑32 mm，導爆索連接。根據線裝藥密度計算的用量，將藥卷按相應間距和導爆索用膠帶固定在雙竹片上，竹片朝預裂面放置，盡量使藥卷處于孔中心。預裂孔裝藥結構示意圖見圖3所示。

圖3　預裂孔裝藥結構示意圖

3.6網絡聯結

各炮孔之間的雷管和預裂孔導爆索上雷管采用串并聯的結合方式進行聯結，再通過兩根主線聯接至起爆器起爆。同一爆破作業區采用同廠、同號、同型號的雷管，雷管的電阻差不超過0.25Ω。根據全網絡電阻實測值和計算值進行判斷聯結的完好與否，若兩者的差值超過±5%時，需對聯結網絡重新進行檢查，以確保順利起爆。裝藥、聯網結束后，對裝藥、聯網質量進行檢查驗收，填報《爆破工程裝藥質量檢驗評定表》，待監理人員審核后進入下一工序（爆破）。

3.7起爆

裝藥、聯網檢查合格后，即可進行起爆。撤離爆破安全距離范圍內的所有人員及設備，在爆破區周圍的各路口派專人守護，防止過往車輛和人員進入。以口哨進行鳴示與警戒。起爆5 min后，由爆破作業人員進入爆破區進行檢查。

3.8盲炮處理方法

若出現盲炮時，本工程采取以下的處理措施：當網絡中有拒爆而引起的盲炮時，進行支線、干線檢查處理重新聯線再次起爆；對于深度控制在0.50 m以內時，則可以采取表面爆破法處理；對于深度控制在0.50 m～2 m范圍內時，則可以掏出原填炮泥，直至發現藥包，然后再裝一起爆藥包重新誘爆；對于深度超過2 m時，在盲炮孔附近50 cm處打一平行炮孔，裝藥進行引爆。

3.9爆渣裝運

施工過程利用挖掘機和裝載機進行裝運，15 t自卸汽車運輸至各抬田區作為基礎料填筑，多余的爆渣運至指定的棄渣場堆放。部分塊徑＞50 cm的爆渣采用氣腿式手風鉆鉆孔裝小藥量的方式進行解小，以利于機械裝運和滿足抬田填筑料的塊徑要求。

3.10渠底保護層和渠坡修整

渠底開挖施工時，應當確保渠底保護層開挖合理，本工程采用松土器挖掘機進行渠底保護層開挖和渠坡面修整，確保渠底高程、邊坡坡比、平整度符合設計要求和質量標準。

4　結語

文章通過結合某渠道工程施工實例，針對該渠道采取爆破開挖施工工藝，提出底部巖石預留保護層的控制爆破方案設計，選取出合理的爆破施工參數，同時系統地探討爆破施工具體實施技術，為同類工程提供參考實例。

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（責任編輯：劉青）

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1673-8853（2016）06-0050-02

楊建（1977-），男，工程師，主要從事水利工程施工、運行管理工作。

2016-03-02