水利工程隧洞開挖光面爆破作業安全及保證

胡廣元

（甘肅省水利水電工程局有限責任公司，甘肅蘭州730046）

1 工程概況

黃藏寺水利樞紐導流洞進口高程2530.00m，出口高程2525.00m，洞長620.00m，綜合縱坡0.806%。根據需要，導流洞軸線設置了2 個轉彎段，進口直線段長58.1m，第一個轉彎半徑為70m，轉彎角度60o，彎段長73.3m，中間直線段長276.97m，第二個轉彎半徑為70m，轉彎角度40o，彎段長48.87m，出口直線段長132.76m。該工程洞室開挖施工道路狹窄、工期緊，特別是進出口以Ⅳ-Ⅴ類圍巖居多，洞身段的開挖成型穩定問題是該工程開挖中的重點和難點。隧道施工根據“新奧法”原理，采用光面爆破的方式，所以要對爆破的安全性進行有效控制。

2 爆破作業安全保證措施

2.1 隧道洞內爆破作業的常規安全限定

2.1.1 任何人員需要進入到地下洞室進行工作之前，一定要全面配備相應防護用具，嚴格遵照標準規定進行操作。

2.1.2 洞內進行爆破時一定要通過具有相應資質的人員來進行，要遵照“地下工程安全施工規范”的基本要求操作。為了最大程度地確保其安全性，要采取非電起爆系統來進行，爆破完成20min 之后工作人員才可進行隧洞進行施工。

2.1.3 為了避免隧洞發生坍塌，在進行危險區域開挖過程中要嚴格遵照“短進尺、弱爆破、先護頂、及時強支護”的基本原則來進行。施工過程中要現場管理人員要定期對支護情況進行檢查，對于危險地質區域需要安排專人定期對其檢查，一旦發現支護變形或破壞的情況要立即對其實施整修[1]。在巡視過程中若是發現已錨區域圍巖存在比較大變形或者錨桿失效的情況，要馬上對其進行強化處理，確保新增設錨桿長度≥1.5 原錨桿長度。

2.1.4 確保洞內良好的通風性和能見度，為了確保安全性一定要保證洞內設置報警裝置、有害氣體監測裝置、安全防護用具等，若是在洞內出現毒氣要馬上暫停工作并且進行人員的撤離，防止出現設備故障以及人員傷亡。

2.1.5 要重點檢查噴層異常裂縫等問題，定期對其進行核驗，同時將其作為施工危險信號給予高度警惕。

2.2 爆破作業安全生產保證措施

2.2.1 施工現場安全管理

（l）要嚴格遵照項目經理責任制的基本管理機制，保證項目經理對工程安全的安全責任和權限，每一個作業班組長都要對本班組安全生產負有直接領導責任。同時要建立起工程安全管理領導小組（要以項目經理作為組長，專職安全管理人員、施工人員以及班組長等作為組員）進行管理，形成完善的安全管理網絡，保證進入到隧洞人員都要進行安全檢查登記。另外，要形成輪流值班機制，要通過施工人員和安全人員的輪流值班來對施工現場進行檢查監督，同時要做好安全記錄。

（2）要形成較為完備的崗位安全責任制，建立起較為全面的安全管理制度，包括但不限于安全交底制度、安全宣傳教育機制、安全檢查機制、事故報告機制等。任何人員在上崗前都要進行完善的安全教育培訓，通過安全技術交底考核合格之后才能上崗。

（3）一定要保證所用機械設備和相應安全防護設施配套的完整性和齊套性，嚴禁對安全防護設施的隨意拆卸。已經批準可以臨時拆卸的設備也要在施工完成后及時對其進行恢復。

（4）施工現場要設置較為明顯的警示標識、標志牌等，同時也要確保施工現場的生活設施的安全性，要滿足基本的衛生、通風、照明的條件，保證其安全性。另外，要嚴格落實洞口管理機制，做好進出洞登記。

2.2.2 爆破安全措施

第一，通風防塵安全措施。

（1）為了確保人員安全性，在人員進入到隧洞之前需要保證其有毒有害氣體含量控制在允許范圍內，具體指標如表1所示。

（2）要參照實際工作人員數量確定最小的排塵風速，此工程要確保風速≥0.15m/s，順著巷道的風速要控制在0.25～0.6m/s；為了保證有效出風，放炮之后要及時將風筒布接到工作面周邊，確保其末端和工作面通風距離控制在合理范圍內，具體情況為：壓入式通風≤30m；抽出式通風≤20m；混合式通風≤30m。

（3）為了能夠減小風阻的影響，要保證吊掛的平直性，也要確保吊線足夠緊實，若是缺少吊環要進行及時補充。要及時將所存積水放出，存在破損的情況要第一時間將其修補好。另外，盡量不要在洞內部正面停放設備，也避免因為木材或者器材的堆放影響正常通行。

（4）在進行防塵時要盡量采用風、水為主的措施，將通風排塵以及噴霧灑水等措施形成固定的制度，每個人對于危害的防護要形成制度。要盡可能保證鑿巖所用水分的清潔性，嚴禁采用污水進行鑿巖，正常情況下要控制其pH 值在6.5～8.5 范圍，并且保證固體懸浮物≤150hg/e。要根據排粉量設定所用給水量，一般情況下要保證在5～8kg/min 之上，并且要達到排粉量的10～20 倍之間。在隧道內有工作人員的情況下不能停止噴霧作業。在裝巖之前需要向工作面10～15m 內的頂、幫和巖碴上灑水，巖碴要分層灑水，灑濕灑透。

第二，裝渣運輸安全措施。

（1）正式出渣之前為了確保安全性，一定要進行有效的“三檢查”，主要檢查的內容包括：檢查隧洞與工作面頂、幫；檢查有無殘炮、盲炮：檢查爆破堆中有無殘留的炸藥和雷管等等。

（2）正式作業之前需要實施必要的通風、噴灑以及洗壁等操作，之后才能作業。要確保作業區以及運輸路程都能夠進行良好照明。運輸和提升都要設置聲、光信號設施。

（3）施工過程中形成的棄渣等廢棄物，要嚴格遵照設計要求送到指定區域，同時要對渣場進行有效的綜合整治，要遵照設計規范設置相應保護措施防止出現邊坡失穩、棄渣等情況。

第三，安全距離、警戒范圍及爆破信號。

要根據《爆破安全規程》(GB 6722—2014)的相關規定設定合適的安全距離，具體情況為：爆破地震的安全距離≥100m；飛石的安全距離≥200m，若是采取多次爆破同個位置或者對于獨立石進行爆破，那么安全距離要增加200m；塌落影響范圍及沖擊波的安全距離：30m；警戒范圍：起爆正方向（掌子面正方向）為300m，兩側為200m，背向100m。據此，安全距離選定為200m，警戒范圍選擇為300m。

爆破信號與啟爆。

（1）預警信號：長吹哨三次，由爆破負責人發出。信號發出后由安全員負責爆破警戒范圍內清場工作。所有人員和機械應撤離到安全處。

（2）爆信號：短吹哨三次，由爆破負責人發出。

起爆信號應在確認人員、設備等全部撤離到安全區，警戒人員已到位，起爆條件安全時發出。

（3）啟爆：由爆破負責人下令，由爆破工負責啟動爆破；爆破過程中由爆破工負責收集并記錄。

（4）解除信號：長吹哨三次，由爆破負責人發出。

啟爆后，由爆破負責人核對裝爆數量與爆炸數量，確定無盲爆，并達到安全等待時間后，經通風排煙15 分鐘后，爆破人員陪同安全檢查人員進入爆破作業點，檢查并排除危石、坍塌等險情后由爆破負責人發出解除警戒信號。

當發現爆破數與起爆數不符，須靜待15 分鐘以上，由起爆人排查分析原因，按《爆破安全規程》(GB6722—2014)的規定處理盲炮。處理盲爆掏取的炸藥及雷管，不得重復使用，應按規定進行退庫或銷毀。

第四，火工產品安全管理。

對于火工產品進行安全管理時要遵照《民用爆炸物品安全管理條例》來進行，要安排專門的爆破工作人員，要通過項目管理部門批準領用爆破所用器材。為了確保爆破所用器材的安全性，在進行運輸、裝卸以及使用時要滿足如下要求：

（1）在施工現場進行器材運輸時要采取人工的方式或者采取柴油車進行運輸，但是要控制車輛行駛速度≤5km/h，并且中間不能停留。在正常情況下，雷管以及炸藥等關鍵部分要采取分別運輸的方式，若是一定采用同車運輸那么也要對其進行分別包裝并有效分隔，所用包裝要固定在車輛兩邊。

（2）在這些物品運輸時相關人員（包括駕駛人員、指定爆破人員、押運人員等）嚴禁使用無線設備，也不能穿戴化纖類服裝，同時也避免佩戴火種。對這些物品裝卸時不能重摔不能拋擲，運輸時一旦出現緊急情況要馬上啟動緊急預案，同時要向項目生產安全部報告。

（3）要將爆破器材存在通風、干爽區域，不能受到火種、電線等影響，要保證雷管和炸藥存放點之間的間隔在10m 之上。對于臨時存放區需要進行警戒區的劃分，同時安排專人對其進行守護，無關人員不得隨意進入。

3 結語

本文主要以黃藏寺水利樞紐工程施工第3 標段導流洞隧道工程為例，系統全面地闡述了水利工程隧洞開挖光面爆破作業安全及保證相關措施。通過對開挖、爆破、出渣等工序工作的研究和總結，能夠對類似水工隧洞爆破作業安全控制提供一定參考和幫助，對于進一步推動水利工程發展具有現實指導意義。