泉州秀涂港16#泊位炸礁爆破方案设计

■陈志华 ■广州粤科工程建设监理咨询有限公司，广东 广州 510230

1 概况

泉州港秀涂作业区16#泊位工程位于泉州湾港区北部，惠安县东园镇秀涂村东侧的近岸海域。该场地属滨海潮上带～潮下带，大部分为泥滩，北面部分为砂滩，东面有岩礁分布，地形起伏变化较大，地面标高为-5.32～8.29m(基准面为理基，下同)，最大水深＞8m。覆盖层主要由第四系淤泥、粘性土和冲积砂层组成;基底为燕山早期花岗岩，各风化岩土层的厚度、分布不均匀，变化很大。

根据施工要求结合本工程实际，拟投入的主要船机为1 艘800t 钻爆船进行水下炸礁。

2 爆破施工布置

2.1 方案选择

(1)炸礁分区。根据泉州港秀涂作业区16#泊位工程平面布置图分析，炸礁区域分为:基槽炸礁段、港池炸礁段、回旋水域炸礁段。(2)炸礁顺序。根据施工进度安排，炸礁顺序由北往南，炸礁船首先进入基槽炸礁段施工，然后依次进入港池炸礁段、回旋水域炸礁段进行施工，炸礁施工顺序按第一区至第六区顺序进行炸礁施工。根据该爆破区地形状况、开挖深度和周围环境，结合现场情况，采用水下钻孔爆破方法进行施工。

水下爆破方案:采用水下钻孔爆破，采用钻机作业船钻孔，一次钻孔至设计要求标高(包括超钻)，钻孔孔径为165mm。

2.2 设计原则

(1)采用大口径(φ=165mm)水下钻孔爆破作业。(2)根据实际岩层厚薄分布情况适当调整排距，尽量避免大块产生。(3)每次爆破的布孔形式都要根据地形灵活掌握。(4)每次爆破均用非电毫秒导爆管雷管，孔内毫秒差雷管延时，以控制单段齐爆药量，减小爆破地震波的危害。

3 爆破参数的设计

3.1 水下钻孔爆破技术参数设计

爆破参数的确定应根据实地爆破试验进行调整，一次起爆用药量应满足爆破震动及水中冲击波在规范规定的安全范围之内，保证安全施工、文明施工。

孔距、排距、超深及炸药量的布置要满足如下要求:保证安全施工，爆破清渣后尽量一次成型，爆破块度适中，便于挖泥船清渣。孔网参数设置如下:炮孔直径d=165mm，炮孔间距a=3.0m，炮孔排距b=2.0m，各排炮孔交错布置(梅花型布孔)，超钻深度h=1.5m～2.0m(在钻爆工作中应根据实际情况作适当调整，以满足设计底高要求)。

爆破参数选择及装药量确定:药卷直径:φ145mm。堵塞长度:0.5m。单孔装药量:根据《水运工程爆破技术规范》，(首排炮孔)Q 由下式计算:Q=0.9qabH。首排孔以后的炮孔按公式计算:Q=q0baH0。式中:Q—装药量(kg);q0—单位炸药消耗量(kg/m3)。计算得:Q=q0baH0=2.96 ×3 ×2 ×H0=17.76H0，同时还需考虑装药量必须达到钻孔深度的85%左右。

以上参数为初步确定，在实际施工中，将根据实际情况(爆破效果、挖泥船的性能、钻孔深度、地质条件等)进行适当调整，以确定最佳值。

3.2 装药与堵塞

为防止碎石堵孔及泥沙回淤，钻孔完成后应立即装药，炸药用装药杆将其装入孔底，堵塞用碎石夹颗粒较大的中沙，起爆体用乳化炸药，起爆体长0.5m，其直径为145mm。每个起爆体中用同段号的非电塑料导爆管雷管两发。

3.3 爆破网络及起爆方式

(1)起爆网路:采用非电起爆网路，即钻孔内的每个起爆体用同段号的塑料导爆管雷管两发。在实际工作中，每组塑料导爆管雷管用两发起爆导爆管雷管传爆，每组起爆导爆管雷管传爆的塑料导爆管雷管的数目控制在20 发以内，每组塑料导爆管雷管均匀缠绕在雷管四周，并用绝缘胶布绑扎牢固。(2)水下传爆电爆网络的导线(含主线、连接线)采用足够强度、防水性和柔韧好的绝缘电线，爆破主线路呈松驰状态。为了保证每一个孔炸药准爆，每个起爆体采用两发同段非电雷管。(3)微差时间及雷管段的划分。根据类似工程的经验和结合本工程的特点。非电雷管选用(1 -10 段)，相邻两段雷管起爆时间间隔选定为50～75 毫秒左右。段发雷管的布置顺序为从深水到浅水依次为低段到高段。这样，前排炮孔的爆破为后排炮孔提供了临空面，相邻的两排炮孔爆破的岩石相互碰撞后，岩石的块度减小。合适的微差爆破时间避免了爆破产生的地震波叠加，还可减小爆破地震效应。综上所述，微差爆破可实现提高爆破效果和达到减震的目的。

3.4 爆破试验

在岩石爆破开挖施工前，应对初爆破参数进行爆破试验，根据试验情况进行参数调整，试验结果用于指导现场施工，根据本工程施工特点和地形情况，爆破试验可在施工初始时结合现场施工进行。

(1)树立“无障碍网络教育”的理念。政府和教育者要加大对障碍人士的关注。目前在无障碍网络教育这一块的研究还相对稀有，这是不利于网络课程全面化、全民化发展的。

4 爆破网路设计

爆破主要起爆器材采用非电毫秒导爆管雷管及起爆导爆管，起爆网路为非电导爆网路。这一起爆网络抗扰性强、安全性好、起爆可靠、起爆数量不受限制、使用方便简单等特点。

4.1 网路联结形式

采用非电毫秒差导爆雷管的孔内延时起爆网路。每孔装入两发毫秒差导爆管雷管，孔内导爆管联接各个药卷，以确保爆破的可靠性。

4.2 延期形式

采用孔内毫秒差导爆管雷管延期起爆，以降低每段齐爆的药量，充分达到延期的减震的目的。

4.3 起爆方式

孔外接起爆导爆管联接各个孔雷管的导爆管，最终采用非电起爆器引爆起爆导爆管来引爆整个网路。

5 爆破安全技术措施

爆破安全技术措施有三个方面:一是施爆过程中的安全;二是爆破个别飞石、地震波、水中冲击波、空气冲击波、爆破噪音方面的安全;三是爆破施工过程中渗水处理措施。

5.1 个别飞石的控制

由于本工程最浅点水深为-6.0m，按照《爆破安全规程》规定，水下钻孔爆破水深大于6m，可不考虑飞石对地面或水面以上人员的影响。

5.2 爆破地震波的安全距离

故一次起爆最大单段药量不超过500kg 时，垂直震动速度对100m以外的建筑物无害。在实际水下爆破施工时，用起爆器起爆，其单段的最大起爆药量控制在500kg 以内，爆破产生振速可有效地控制在一般建筑物的抗震振速2cm/s 以内。此外，为了保证建筑物的安全，我们在采用多段别导爆管爆破施工减震的同时，在爆破初期对重要建筑物和距爆破源最近的建筑物进行爆破监测(主要监测爆破质点的垂直振动速度和竖直震动速度)，以监测数据来确定单次起爆最大药量和单段起爆最大药量，确保施工区周围建筑物的安全。

5.3 水中冲击波的安全距离

根据《水运工程爆破技术规范》，水下钻孔爆破时水中冲击波对人员、施工船舶的安全距离按下表1 确定。

表1 水中冲击波安全距离表

上表中所列距离是警戒船必须搜索和警戒的范围，其安全距离外为人员或船舶需撤离的距离。警戒人员必须按装药量来控制警戒区域的安全，爆破员在起爆前必须把安全距离告知警戒人员。

5.4 爆炸空气冲击波影响范围

因本次爆破采用水下钻孔爆破，因此不考虑空气冲击波的影响。

5.5 涌浪的影响范围

因爆破选择朝面大海方向，故喷水柱也主要进向大海方向，且爆破单响药量小，爆区周围海岸边坡无需特别保护，可不需要考虑爆破的涌浪效应的影响，但需随即观察爆破后岸边坡的变化情况。

6 小结

爆破施工组织管理工作牵扯面广，专业知识性强，纪律性要求高，而且具有一定的风险性，根据有关规定建议由有关部门的施工单位联合组成爆破指挥组，便于组织、管理、协调。

成立爆破指挥部，施工单位负责组建，指挥长由施工单位委派，施工单位负责爆破合同范围内的现场安全及警戒，协调地方相关人员、设备撤离，爆破的一切指挥由指挥部统一发出。

［1］许建述.浅谈北疆某水电站石方爆破开挖控制［M］中国水运，2014.10.

［2］吴金仓.深水海底沟槽爆破开挖技术［M］爆破技术，2010.4.