水利水电工程土石方爆破施工技术探索

邵海峰

中国水利水电第七工程局有限公司第一分局 四川成都 610000

在我国，水利水电工程一般规模都比较大，其中耗费了巨量的资源和人力，而且工程进行当中也存在很多不可预知的问题，土石方爆破施工技术在工程施工过程中非常常用，也非常重要，爆破技术能够快速清除工程障碍，确保工程施工进度。但不能忽视的是，爆破施工技术存在很大的危险性，而且技术含量非常高，操作当中要充分了解周边环境情况，以及爆破施工技术，尽量避免造成危害性后果。

1 土石方爆破施工技术理论分析

土石方爆破原理大致分为两部分。第一部分，炸药在周边的土石当中形成应力波，从而在其中产生纵向和环形的裂缝，从而使周边的土石产生破碎。第二部分，炸药爆炸过程当中，会造成大量的气体膨胀，产生气流，形成空腔造成土石的破碎，同时因为气体的膨胀和流动会产生向外抛掷的效果。所以，水利水电工程当中的爆破能力，主要是集中在土石变形能量以及气体膨胀导致的抛掷能量。根据相关数据显示，爆炸中能量中55% 左右是气体膨胀的能量，20% 左右是冲击波能量，25% 左右是无用能量。所以，在爆破施工当中，要提高爆破气体膨胀能量和冲击波能量的利用，降低气体膨胀能量对破碎土石产生的作用，从而提高爆破能量的利用率。爆破施工当中，特别是竖巷掘进当中，因为仅有一个自由面，会受到周边的夹制，所以要讲土石爆破下来就相对困难，在这个过程中就需要考虑制造另一个自由面。所以空眼和掏槽就是制造的另一个自由面，当炸药爆炸之后，产生的爆破力会造成周边土石被破坏、破碎，爆炸产生的气流会将破碎的土石抛出来[1]。这个过程能够充分显示出空眼的作用，一个是集中引导爆炸应力和方向，另一个是给受压土石提供必要的补偿空间。从工作面来讲，掏槽能够形成第二自由面，让炮眼爆破能够产生更好的效果，所以掏槽能够吓住提升破岩效率等。分层装药不仅能让炸药的药量分散开且适合布局，也能扩大爆炸范围，降低抛掷距离；同时，分层式的装药也能帮助深层爆破，提升炸药爆破能力的使用效率。

2 水利水电工程土石方爆破施工技术探索

2.1 预裂爆破技术

在使用预裂爆破技术施工中，要沿着设计好的轮廓线进行开挖，然后钻出比较密集的炸药孔。在进行集中爆炸之前，需要用少量的炸药进行预先爆炸，在周边炸出裂缝，这样才能防止爆破区内建筑等被破坏。预裂爆破技术在葛洲坝水电站工程当中已经得到了成功使用，后期也快速普及和应用到各种水利水电工程当中，这种技术不仅能够严格控制开挖面超欠挖问题，也能减少周边边坡、围岩稳定性的降低，在减少开挖量的同时也能保障爆破的质量[2]。

2.2 光面爆破技术

在使用光面爆破技术施工中，要沿着挖开线钻一些小间距而且平行的炮孔，在炮孔当中放置少量炸药，装药方式为不耦合装药，然后同时起爆。在爆破过程中，能够将原定轮廓线内的土石爆破，不会对轮廓线外的土石进行明显的爆破，同时也会在爆破区域的土石下方预留一些清晰的孔痕，这样的断面保持稳定性，看上去也比较规则。

2.3 围堰爆破技术

水利水电工程施工当中会有比较多的临时建筑，这就需要利用围堰爆破技术对其进行爆破拆除。在使用围堰爆破技术时，大多数是临水施工。所以施工主要是对顶面、非临水面、内部廊道等区域进行钻孔爆破。在爆破过程中，需要做到一次性爆通，才能满足后期的进排水的需求。如果在爆破地周边有建筑物等，要想保证不被损害，那就要强化周边破碎围堰的使用，满足设计高程，确保堰体周边结构以及周边建筑结构的安全，以及电厂运行的稳定性。围堰爆破技术的核心就在单耗高和单响低，同时利用接力起爆完成爆破[3]。所以，在进行围堰拆除爆破当中，要严格依据爆破振动控制标准，同时预防飞石等爆破危害，确保整个爆破施工过程的安全。

2.4 定向爆破技术

在筑坝项目的施工当中，因为定向爆破技术具备便捷性、高效性，所以经常采用定向爆破技术进行施工。目前，定向爆破技术在水利水电工程当中使用比较普遍，因为其不是用大型机械，对施工道路要求不高，在爆破当中能够同时完成采石、运输、填坑，能够节省大量的资金和人力的投入，同时也加快了施工进度。

2.5 岩塞爆破技术

岩塞爆破施工大多数是水下爆破，是要把水库中的水引走或者放掉，以满足工程灌溉或者发电的需要；对于已建成水库或者湖泊都有放空、引水洞，一般岩塞在水底或者隧道的末尾，在工程全部完工后，将岩塞通过爆破拆除，确保洞、水库、湖泊等能够顺利相连通。水下岩塞爆破在具体施工用当有非常多的优点，其不受水库、湖泊水位消涨和施工季节的限制，也不用额外的围堰施工，不影响水库正常运行，施工时间短、效率高、成本较少。目前，水下岩塞爆破技术已经广泛应用到了水利工程当中。如果岩塞爆破技术依据炸药装配方式分类，大致有硐室爆破与炮孔爆破，依据爆渣处理则分为留碴和泄碴爆破。

3 结语

总而言之，我国土地面积庞大，地形复杂，河流山地地形繁多，所以水利水电工程所面对的地形也比较复杂，在水利水电等设施还需要进一步加强才能满足我国人民的需求。水利水电工程当中爆破施工是其中比较重要的一部分，也是常见的部分，所以在具体施工当中，相关工作人员要充分了解项目的详情和需求，有针对性的设计、使用爆破施工技术，这样不仅能为工程节省大量成本，也能为爆破施工技术的更进一步提供相应的资料记录，从而为以后的水利水电工程做好技术储备。