淺談水利工程施工中的鉆孔爆破技術

張春光 張雪瑞

鉆孔爆破技術是水利工程施工中應用較為廣泛的技術類型之一，受到施工環境、地質條件以及水文條件等多方面影響，必須根據施工實際情況，規范施工工作流程，嚴格控制施工技術應用，加強整個施工環節的全面把控，保障鉆孔爆破技術的高效應用。

一、鉆孔爆破技術概述

鉆孔爆破技術主要是指在水下進行隧道施工過程中，采用鉆孔、裝藥、爆破、開挖巖石等一系列流程來進行爆破作業。在爆破作業過程中，施工方要明確爆破施工作業的具體目標和任務類型，施工人員應根據工程現場具體情況設定有效參數，正確應用勘測、爆破設備等，在特定的開挖面和土層合理的位置設置炮孔，選擇合適炮孔的種類和爆破材料。

二、鉆孔爆破技術的應用原則

（一）運輸爆破材料的基本原則

在水利水電工程隧道施工過程中，相較于其他工程材料，爆破材料具有較大的危險性，對其進行運輸時都會采用限制運輸方式。爆破材料的質量、運輸車輛的速度和路線都要在安全可控的范圍之內，運輸過程中必須要避免急剎車碰撞等問題，遇到特殊天氣時還要及時做好運輸預防和警示防控工作。爆破材料要根據不同用途、不同性質進行分類存放運輸，例如黑火藥、雷管等材料在存放時應隔離儲存，以防發生碰撞。除此之外，材料運輸路徑安排也很重要，運輸人員要具有較強的專業性、豐富的運輸經驗，盡量選擇車少人少的路線，避免運輸過程中的潛在風險。

（二）鉆孔爆破安全原則

鉆孔爆破時的安全原則涉及施工過程中炸藥的藥量控制、隧道掘進、鉆孔爆破、循環施工裝置和卸載方法以及炮孔的布局等五個方面。炸藥使用量直接關系隧道鉆孔爆破的成功與否，計算時必須要全面結合施工實際情況，如隧道的縫隙、強度、鉆孔布置方式、掘進面炮孔數量以及巖層的性質等，再根據所得數據進行綜合性計算來確定炸藥具體用量。在進行爆破前，要先進行試驗，試驗有效后再對爆破數量、間距控制等進行計算，制定爆破計劃。開展循環施工時，施工人員須按預定計劃的工序和流程進行作業，一個晝夜的循環需要保證的作業數為整數，循環時間確定為2 的倍數最佳。開挖的斷面大小則可以根據施工現場巖層的穩定情況進行適應性調整，例如：巖層的穩定性較為良好時可以使用多臂鉆車搭配短臂挖掘機開展鉆孔作業，可以有效提高施工效率，節省施工時間。

三、水利工程施工中的隧道鉆孔爆破技術

（一）炮孔的布置

目前，水利工程隧道開挖的方式以鉆孔爆破法為主。根據用途的不同，炮孔孔可分為三大類型：掏槽孔、崩落孔以及周邊孔。其中，掏槽孔的主要特點是能夠形成新的臨空面，強化爆破的效果；掏槽孔大多設置于開挖斷面的中間位置；根據應用方式的不同分為斜孔掏槽和垂直掏槽。崩落炮孔的主要作用是對槽體體積進行二次擴大，提高爆破量，同時為周邊炮眼創造有力的爆破條件；布置過程中能夠有效解決間距問題和最小抵抗性問題，最小抵抗線約為炮孔間距的60%～80%，因此大部分崩落炮孔主要分布于掏槽的外圍；設置崩落孔時必須要保證炮孔和工作面為垂直狀態，且炮孔的深度應處在同一水平。周邊孔的主要作用是在爆破施工后，坑道斷面能夠形成預期的特定形狀和具體規格，原則上周邊孔要沿著設計輪廓線均勻布置，其中間距和最小抵抗線應比崩落孔小，只有這樣才能保證爆破出的形狀具有較為完整平順的輪廓。

炮孔的布置包括分區和布孔。在布置過程中，必須要先對開挖炮孔的分區位置進行合理控制，即合理控制周邊孔、崩落孔以及掏槽孔的位置，再確定不同炮孔的具體位置，設定科學的鉆爆開挖參數。在進行炮孔布置之前，要選用施工方便的炮孔位置，以有效減少鉆孔設備的移動頻率；在方向上要根據施工環境巖層層性以及裂隙面的不同進行適應性調整，防止產生卡頓與漏氣現象。周邊孔的布置必須要靠近輪廓線，同時根據鉆孔作業的需求，保持與輪廓線10～20 厘米的距離。有一定角度的周邊斜孔，孔的底端對于松軟巖層必須要放在設計輪廓線以內，中硬巖層可以放在輪廓線之上，堅硬巖層則必須要略微超出設計輪廓線之外。為了進一步提高爆破的效率和效果，掏槽孔與崩落孔的布置可以加深10%～15%。

（二）炸藥用量的確定

除了炮空位置的設置之外，炸藥的用量也是決定爆破效果的關鍵要素。如果炸藥用量少，不僅無法有效達成爆破目標，還會存在一定的安全隱患。既浪費了炸藥資源，也會給水利水電工程隧道施工埋下不確定因素和風險。如果炸藥的使用量較多，雖然能夠保證爆破效果，但會導致設計輪廓線外的巖體出現嚴重問題，對下一步隧洞混凝土襯砌后應力分布產生不良影響，影響隧道的安全穩定。因此，必須要根據施工實際情況，綜合考慮鉆孔分布特點、爆破裂隙強度以及掩體的硬度等，科學精準設置炸藥用量。

四、結束語

鉆孔爆破技術在水利水電工程隧道施工過程中應用廣泛，為了進一步提高水利水電工程隧道鉆孔爆破的安全性和爆破的質量，要加強對鉆孔爆破技術的研究，科學合理應用鉆孔爆破技術