刍议水电站土石方开挖爆破技术的应用

2015-01-19杨承彬

中国新技术新产品 2015年1期

杨承彬

（葛洲坝白鹤滩水电站施工局，四川凉山 615421）

在水电站施工中，要开挖大量土石，而土石通常质地坚硬，通过常规方式是不能达到施工目的的。为提高开挖效率，爆破技术被广泛使用。但爆破存在较高的危险性，如果使用不当，将会给施工带来严重损失。基于此，本文对水电站土石方开挖爆破技术的应用进行如下分析探讨。

1 爆破作业过程

我国水电站建设迅速发展，为满足施工要求，爆破技术已经广泛应用到土石方开挖中。目前，通过爆破挖掘的土石方达到1 亿m3，使用的炸药到达10 万吨。水电站施工场地一般地形险要、环境复杂，而爆破技术本身又存在着较高的危险性，所以，在爆破时，应严格按照爆破程序进行，使爆破危险性降到最低。

1.1 开挖方案。在施工中，通常采用钻爆法，所以应提前制订该方法使用时具备的条件。一般情况下，爆破都是从上向下进行的，并采用台阶梯段爆破。为提高爆破效率，通常将梯段控制在3m 左右。在爆破过程中，还应准备好空压机，以提供充足的氧气。另外，钻孔及雷管也是必备的。在施工中，当梯段长度大于3m 时，在使用潜孔钻的同时，还得配备液压钻，使爆破更加有效。

1.2 出渣运输方案。所有爆破所产生的土石，应及时运出施工场地，以避免堆积在一起，影响施工。在运输时，应注意土石距离填方区的距离，以便于选择合适的运输机器。当距离小于100m 时，应使用推土机直接将土石推至填方区，当距离大于100m 时，在使用推土机的基础上，还的附加铲车，以提高运输效率。

1.3钻孔爆破方案实施。（1）光面爆破。主要表现在这几个方面：首先，光面爆破。该爆破方式和前面提到的台阶梯段爆破同时使用，不同之处在于，二者爆破的先后顺序不同，一般情况下，台阶梯段爆破在前，光面爆破在后，相差150ms左右。另外，光面爆破使用的炸药为硝铵，装药方式是间隔的，引爆方式为采用导爆索。其次，在实施光面爆破之前，应做好测量工作。测量内容主要是边坡开挖线测定，测好之后，用红色油漆标记，以便于在爆破时能找到位置。再次，做好钻孔工作。在钻孔时，应控制好钻机和岩石角度，以便于炸药放置，还得控制好钻孔深度，不能太深，也不宜过浅，否则，会影响爆破效果。第四，钻好之后，将事先准备好的炸药放置在孔内，拉好引线，再将空口用岩石堵塞。（2）台阶梯段爆破。该爆破方式在使用时主要考虑到钻孔方式，一般情况下，用到的钻孔设备有两种，分别为手风钻和潜孔钻。另外，还应将梯段长度给予控制，一般为3-6m 之间。由于该爆破方式先于光面爆破，所以在钻孔之前，应及时将岩石表面的碎渣清理，只在爆破孔附近留一部分，以堵塞孔口。爆破孔口一般有两种形状，分别为宽孔型及梅花型。爆破采用的炸药为2#岩石硝铵，爆破方式为塑料导爆管引爆。可以一次使用多个爆破孔，当每个孔内放置报炸药之后，在技术员的指挥下，所有炸药依此引爆，以达到爆破目的。

1.4 钻爆设计。（1）爆破孔孔钻好之后，放置好炸药，就要采取合适的引爆措施，才能降低爆破的危险性，同时也提高了爆破效果。由于爆破方式不同，所以引爆方式也有差异。首先，对于光面爆破，通常采用导爆索引爆。该引爆方式要求爆破孔内部的炸药分布呈间隔性，并且为了使爆破孔底部充分开裂，在距离孔底部40cm 的范围内连续装药。为了提高引爆效果，在炸药安装时，还将用到竹片，通常将其用胶带粘在药卷上，然后连同炸药一起放置在爆破孔内。其次，对于台阶梯段爆破，通常采用塑料导管系统引爆。该爆破方式采用的爆破孔是宽孔及梅花状的。为了避免边坡被炸坏，在距离边坡较近的爆破孔内，应控制好炸药用量，通常是其它爆破孔的70-80%。另外，为了提高爆破效果，在引爆之后得到更多的碎石块，应调整装药方式，在爆破孔内部采用柱状装药，在孔口位置减少炸药量。（2）手风钻钻孔保护层开挖。采用的炸药和光面爆破方式一样，都是2#岩石硝铵，但引爆方式不同，是利用雷管引爆。在保护层开挖中，为了保证爆破孔底部有较好的开裂程度，在孔底放置一节Ф32mm 的药卷，使之提前爆炸，形成药壶状的爆破孔，以便于放置Ф70mm 的药卷。在装炸药时也用到竹片，使其贴在药卷上，连同炸药一同放在药壶状的爆破孔内。

2 爆破作业质量控制

主要表现在以下几个方面：

2.1 造孔过程控制。在水电站施工中，通常涉及到进水口开钻，这时，应详细考察导流洞的施工情况，之后，应选择爆破孔位置及钻孔机的类型，一般情况下，钻孔机选择高风压钻机，型号是CM 351 或者PC460。在采用这两种类型的钻机时，应将钻孔深度控制在20m 左右。

2.2 钻孔倾角控制。爆破时，对爆破孔的倾角也有较高的要求。测量倾角的仪器为罗盘。在使用时，应将其一侧紧靠在钻杆中间位置，然后观察盘面气泡的位置。当倾角合适时，气泡应在盘面中间位置。为了增加测量准确性，应测定数次，最后计算平均值。

2.3 钻孔深度控制。在使用钻机钻取爆破孔时，应按照施工图所指定的数据，并根据施工情况确定每次爆破后的钻孔深度。一般情况下，爆破孔深度应超过规定数据，尤其是主爆破孔，以免钻好之后，旁边石渣掉如里面使深度降低。另外，在爆破孔钻好之后，为了避免深度不够，应及时测量。

2.4 终孔检查验收。当爆破孔钻好之后，技术人员应对钻造情况基于检查，检查内容主要有爆破孔深度、倾角及孔内石渣多少等。检查合格后，应采取措施将孔口盖好，以免石渣落入里边。一般情况下，不同区的爆破孔不能同时钻造，每两个之间的时间间隔为2-3 天。已经钻好的爆破孔，应根据里边石渣多少，采用高压风处理。另外，符合装药要求的爆破孔，应签发《造孔验收合格证》，以申请爆破作业。