淺談平洞開挖控制爆破方法

張文波

摘要：為了保障水利水電工程建（構）筑物的安全穩定，在保證項目順利施工的情況下，采取適合的隧洞開挖施工方法，保護相鄰建（構）筑物不受影響。本文分析了隧洞開挖的幾種方法，并詳細闡述了控制爆破開挖方法與振動監測措施。

關鍵詞：水利水電工程;平洞開挖;爆破;振動監測

水利水電工程通常建設在江河上，工程地質條件復雜，建設難度大，建筑物結構復雜，對質量要求高，特別是大壩建筑物，失事后對下游人民生命財產危害較大，因此，大壩建筑物的穩定尤為重要。地質勘查，其主要任務就是在工程建設前，對工作區的地質條件進行勘測，并作出分析、評價，預測水利水電工程建設中可能出現的問題，針對性地提出解決措施，然而工程地質勘察質量的好壞直接關系到水利水電工程可靠性，地質勘查的準確性則極大的影響到施工組織，然而因水利水電工程地形地質條件的復雜性，地質勘查并不能全面。對施工過程中開挖揭露的地質缺陷，為了建筑物的安全穩定，需另行進行處理。水利水電工程建設通常大壩建筑物施工為關鍵項目，因此大壩建筑物較其他建筑先行建成，同時其他建筑物相繼進行建設，水利水電工程隧洞較多，而隧洞開挖往往會揭露較多地質問題，有些地質問題還較為復雜，若在主體建筑物附近揭露較大規模裂隙等地質缺陷的話，從建筑物安全穩定性考慮，需開挖追蹤平洞探明情況后提出處理方案，比如增加的平洞靠近大壩壩肩，若采取常規爆破方法，振動波會對大壩產生影響，因此追蹤平洞開挖需采取減震措施或采用無震開挖。機械開挖或控制性爆破開挖方法。

1 開挖方法的選擇

無震開挖即采用機械開挖，隧洞機械開挖方式有掘進機、巖石劈裂機等，因平洞斷面較小掘進機是無法進入工作面作業的，巖石劈裂機因施工效率慢，也不可取。只能考慮選擇采取減震措施進行控制性爆破方式開挖，為保證爆破不對相鄰建（構）筑物產生影響，爆破時采用爆破測振儀對爆破質點振動速度進行監測。

2 控制性爆破開挖施工方法

2.1 施工程序

在平洞開挖時，以控制單次最大裝藥量及沿洞周邊設減振孔方式來控制爆破振動，即微差爆破降低單段藥量的減震方法;單次最大裝藥量根據掌子面距建（構）筑物最小距離確定，裝藥孔和周邊減振孔采用YT-28氣腿式手持風鉆鉆孔，炸藥采用2號巖石膨化硝銨藥卷，雷管采用非電毫秒分段位導爆管，微差分段爆破，爆破從掌子面中心向周邊進行，石渣采用扒渣機裝車自卸汽車出渣，爆破時采用爆破測振儀對爆破質點振動速度進行監測。

2.2 單次最大裝藥量計算方法

單次最大裝藥量按下列公式計算：

式中：

R——爆破點距離建（構）筑物最小距離，單位為m。

Q——單次裝藥量，單位為kg。

V——保護對象所在地質點振動安全允許速度，單位為cm/s，取值參考查《爆破安全規程》（GB6722-2014）。

K、α——與爆破點至計算保護對象間的地形、地質條件有關的系數和衰減指數，取值參考查《爆破安全規程》（GB6722-2014）。

2.3 振動監測措施

2.3.1 監測點的布置

為確保相鄰建筑物的安全，應進行爆破動態監測，根據監測數據評價本次爆破對相鄰建筑物的影響程度。根據工程監測技術要求和現場具體情況，監測點的布置應突出重點，主要為重要建（構）筑物及很具工程需要監測的防護物，遵循最近原則進行，根據爆源距離各建筑物的距離，選取最近的建（構）筑物，在建（構）筑物不同高程、位置按照數據可靠、數據采集能滿足評價需求布置。

2.3.2 監測技術要求

2.3.2.1 通過監測獲取爆破振動的衰減傳播規律，以監控爆破質點振動速度為重點。

2.3.2.2 監測豎直向、水平徑向和水平切向三個方向的傳感器質點分振動速度，進而確定監測點的質點振動合速度。

2.3.3 具體監測方法及要求

2.3.3.1 監測儀器主要包括爆破振動記錄儀和三分量振動速度型傳感器（三軸振動速度探頭），儀器使用前進行校準，保證數據采集的有效性和準確性，放炮前按照事先確定好的監測點位置進行儀器安放，安放時速度傳感器與水平面平行，徑向指向爆心，測量人員測出監測點的坐標高程，校正儀器安放方位是否正確。

2.3.3.2 監測人員記錄監測所需的有關參數包括最大單響藥量、總藥量、炮源點中心坐標及高程、放炮后采集垂直向、水平徑向、水平切向三個方向振動速度和振動主頻。

2.3.3.3 放炮時，必須在儀器安放完畢后才能放炮。

2.3.4 監測成果資料分析

2.3.4.1 監測工作應貫穿施工開挖全過程，以爆破振動監測的反饋分析為主，若出現異常情況，應立即停止爆破，調整爆破參數，確保爆破安全。

2.3.4.2 在分析監測成果時，以質點振動速度為主，加速度為輔。評判質點振動速度是否超過安全允許標準，從而判斷本次爆破開挖對保護的建（構）筑物是否產生破壞作用。

3 結語：

綜上，水利水電工程是促進國家發展的一項重點工程，要想保證其正常使用，工程建設質量重中之中，采取有效的措施和施工方法確保建筑物質量，使得工程運行安全可靠，發揮其經濟效益，促進社會經濟的發展。

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