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工程爆破的基本方法范文1
【关键词】隧道施工；超欠挖；爆破；检测；
中图分类号：U45 文献标识码：A文章编号：
开挖是控制隧道施工中的关键工序，决定了施工的工期和造价。超挖过多，会增加出渣量和衬砌量而导致工程造价的提高，同时局部的超挖会引起应力集中，导致围岩的稳定性降低；欠挖对衬砌厚度有直接的影响，会引起安全产生和工程质量的隐患，需要花费多余的时间、资金来处理。
预裂爆破和加强光面爆破是控制超欠挖的常用方法。笔者在新建铁路南宁至广州线施工过程中，对于隧道施工过程中的超欠挖现象进行了一定实际的研究。该铁路线路中隧道按新奥法原理组织施工，根据围岩级别不同采用钻爆法和人工配合机械开挖法施工，开挖采用光面爆破，严格控制超欠挖。
一、超欠挖的检测技术研究
在隧道施工过程中应当根据现场条件采用切实可行的超欠挖量测定方法，其中主要（以内模为参照物）有直接测量法、直角坐标法、三维近景摄影法等方法。检测超欠挖主要是要测量断面，因此可以根据测量断面的方法将超欠挖量的测定方法分为两类：直接测量开挖断面面积的方法和非接触观测法。直接测量开挖断面面积是直接接触或者是间接接触开挖断面的测量方法，包括激光束测量、投影仪测量和内膜直接测量。非接触类观测法是不接触开挖断面，利用观测的方法来测量断面面积，包括极坐标法、直角坐标法和三维近景摄影法。
二、超欠挖问题的控制研究
笔者通过对近百座隧道的调查和统计，将影响超欠挖的因素归结为以下几点：爆破技术、测量放线、钻孔精度、地质条件变化、施工组织管理。因此控制超欠挖的重点是控制孔精度、爆破和施工管理，这种分析与笔者本次施工的实际是符合的。
2.1 改变“宁超勿欠”的传统观念
在超欠挖技术的安全管理中，首先应该改变观念，即必须改变“宁超勿欠”的传统观点，树立“少欠少超”的观点。在实际工程中，应该容许一定程度的欠挖。例如，《铁路隧道施工规范》（TB 10204-2002）规定：当围岩完整、石质坚硬时，容许岩石个别突出部分侵入衬砌；侵入值应小于衬砌厚度的1/3，并小于10cm；对喷锚衬砌应不大于5cm。
2.2 提高钻孔技术水平
钻孔技术对隧道超欠挖的影响主要是周边炮孔的外插角θ、开口位置e和钻孔的深度L，它们与超欠挖高度(h)有如下的关系：
h = e + Ltan(θ/2)
上式表明，外插角θ与钻孔深度L的增大，h增大。L是一个设计指标，可在设计中加以控制。即在其他条件一定时，采用较浅孔爆破对减少超挖是有利的。这也是国外在钻孔深度上很少采用超过4.0m以上深孔的原因，而在一般情况下，都采用3.5m左右的钻孔深度。笔者从实际的工程中发现，控制θ值是比较困难的，但是控制e值是可能的。炮眼间距的布置应该实行多打眼少装药，多打眼少装药的好处在于：节省火工品的成本，光面爆破效果出来了，能够很好的控制隧道超欠挖。
在的新建铁路南宁至广州线花培岭隧道爆破中，Ⅱ级、Ⅲ级围岩开挖采用全断面钻爆法施工，Ⅲ级围岩、Ⅳ级围岩采用上下正台阶法钻爆施工。开挖主要采用光面爆破掘进作业，严格控制超欠挖，尽量减小扰动围岩。在施工中根据光面爆破设计结合现场地质情况进行爆破试验，不断修正爆破参数，达到最优爆破效果，开挖后及时完成初期支护。爆破需要达到以下效果：炮眼利用率大于90％；半眼痕保存率大于80％；爆破后围岩面应圆顺平整，无欠挖，平均线性超挖面不超过20cm，且围岩面上无粉碎岩石和明显裂隙，以减少对围岩的施工扰动。
2.3 进一步解决好爆破技术参数的合理匹配
笔者对国内外100多座隧道的超欠挖现象进行的统计表明，爆破技术对超欠挖影响还是很大的，所谓的爆破技术就是指爆破方法、爆破方式以及各种爆破参数。通过统计发现，即使采用了控制爆破也仍然有相当数量的超欠挖。爆破方式有全断面一次爆破、台阶法爆破、导洞现行扩大爆破和预留光面层爆破等方式。不同爆破方式的效果比较如下表所示。
表 1不同爆破方式效果比较
同时，正确的使用爆破器材以及装药方法，能够有效的降低爆破产生的振动，减少应力波对围岩的破坏作用，因此可以有效的减少超欠挖现象，提高开挖轮廓的质量。
2.4 隧道组织施工的现场管理
笔者指出，良好的组织施工管理，对于减少超欠挖具有十分现实的意义。控制隧道超欠挖的过程中，建立一套完善、系统的质量保证体系，并对整个施工过程进行严格科学的管理是非常必要的。隧道组织施工现场管理的目的就在于要将影响隧道施工的因素置于可控的状态，从而达到爆破设计的基本要求。在爆破质量管理中，应该坚持几个基本原则：必须采用控制爆破；在条件允许的情况下，应该优先考虑采用操作简单且精度高、有良好性能的器材仪器；严格控制断面的测量放线精度；严格控制钻孔精度；严格控制重要爆破作业的质量；必须做到及时检测和及时反馈；必须强化施工组织管理等。
2.5 测量放线和地质条件
控制超欠挖主要是开挖轮廓线的精度要控制好，首先就要保证中线和标高的准确，其次是要通过正确的方法来保证轮廓线位置的准确。中线和标高的偏移，将使断面轮廓线向一侧偏移，造成开挖断面一侧超挖，一侧欠挖。一般情况下，由于隧道的掌子面是斜的，会导致放线的误差。所以提高放线精度，可以有效的降低超欠挖现象。
地质条件是客观条件，是欠挖处理的前提，是确定爆破参数的基本依据。现阶段的爆破设计主要是根据经验、类比或现场实验设计，而地质条件却是随着掘进不断变化，其主要是围岩节礼裂缝的变化。
笔者所在的新建铁路南宁至广州线花培岭隧道处的地质条件为：隧道范围无大的区域性断层通过；IDK255＋505处深94～112m（洞身）受区域性构造影响，岩体破碎，节理裂隙面可见绿泥石化现象，推测为倾向北面断层；隧道洞身范围燕山期花岗岩两次和寒武系地层侵入接触，受侵入作用影响，接触带处岩体破碎，风化作用强烈。
三、综述
超挖引起多装、多运渣，超挖空间还要用混凝土回填；欠挖则要进行二次清理，造成人工、工期和材料的超额消耗，知识工程成本增加。笔者在新建铁路南宁至广州线施工中负责组织设计，深刻的认识到超欠挖问题是一个严重而又普遍的问题，因此笔者通过调查研究，结合自身的实际经验，提出了若干见解。但是对于解决超欠挖问题的措施，笔者还将进一步的研究。
参考文献：
[1]关宝树.隧道工程施工要点集[M].北京：人民交通出版社，2003.132-141.
[2]交通部基本建设质量监督总站组织.隧道工程试验检测技术[M].北京：人民交通出版社，2005.14-20.
[3]周爱国，唐朝晖，方勇刚，等.隧道工程现场施工技术[M].北京：人民交通出版社，2004.88-102.
工程爆破的基本方法范文2
关键词：控制爆破 正洞 安全验算
1.引言
地铁以其高效、节能、环保、安全、舒适等特点，成为我国多个城市建设快速轨道交通的首选。地铁车站及区间隧道的施工方法因地质的差异而不同，常用的方法有明挖法、盖挖法、暗挖法和混合法等施工方法，上述方法在我国及世界各地的地铁及隧道施工中均有应用，技术成熟。由于地铁穿越城市区域，施工时需要控制其对周边建构筑物的影响，因此地铁施工需要选用适合该区域地质的施工方法。本文介绍了控制爆破技术作为暗挖法在大连地铁施工中的应用。
2.工程概况
2.1工程概况
大连市地铁一号线一期工程107标段医大二院站～黑石礁站，区间隧道里程DK15+875.006～DK17+045.412，线路全长1170.406m，临时施工竖井设于DK16+443.000左侧：至医大二院站方向567.994m，至黑石礁站方向602.412m。区间全部为地下线，线间距12.5m～13.0m，隧道为单线单洞马蹄形断面。本场区地面起伏较大，东高西低，地面高程在15.50～6.15m之间。线路出医大二院站后便以25‰坡度下坡，坡段长度520m，然后以4‰和2‰的坡度上坡进入黑石礁站，线路纵断呈“V”形。隧道最大覆土厚度26.2m，最小覆土厚度16.5m。
2.2地质水文介绍
根据地勘报告，本区间地质为剥蚀残丘，上覆第四系人工素填土，下伏震旦系长岭子组全～微风化板岩，拱顶主要为中风化板岩，Ⅳ级围岩。边墙主要为中风化板岩，Ⅳ级围岩，隧底主要为中风化板岩，Ⅳ级围岩，综合围岩级别为Ⅳ级；地下水主要为基岩裂隙水，主要赋存于全～中风化板岩中，水量一般，开挖时有渗水、滴水现象，丰水期可出现涌水。
3.控制爆破技术应用
控制爆破技术是钻爆法的一种，即通过一定的技术措施严格控制爆炸能量和爆破规模使爆破的声响、震动、飞石、倾倒方向、破坏区域以及破碎物的散坍范围在规定限度以内的爆破方法，经常采用的有预裂爆破、光面爆破技术等。
3.1 施工原则
区间开挖必须严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则，做到随挖随支，现场加强监控量测，并及时反馈信息，根据实际情况修正设计参数，确保施工安全。
3.2 爆破方案选择
本区间基岩埋深较浅，区间隧道施工多需爆破施工，由于地面建筑物、管线密集，为将施工对地面建筑物、管线的影响控制在规范允许范围内，措施如下：
⑴采用控制爆破技术开挖，其中硬岩选用光面爆破，软岩采用预裂爆破，分步开挖时采用预留光面层光面爆破。
⑵控制爆破震速。按照多打眼、少装药，多分段的原则，严格控制炸药单耗量和炮眼填塞长度，保守装药试爆3次以振动检测实测数据为依据调整参数。
3.3 爆破设计
区间正洞开挖采用双台阶法施工，上台阶开挖高度3.1m，下台阶开挖高度3.31m本文以正洞上台阶法开挖为例。
⑴炮孔布置。掏槽眼采用楔形掏槽技术，因围岩属于软弱围岩（Ⅳ级），故炮眼深度不宜过深，循环进尺为1.0m，有效进尺约为90%,本设计除陶槽眼垂直深度采用1.3m深外，其它眼均采用1.1m深，钻孔采用YT-28风钻，炮眼直径为Ф42mm。正洞上断面炮孔布置图见图1。
⑵爆破安全验算及装药参数确定
正洞至地表建筑最小距离约为15.0m，且地表建筑大都为钢筋混凝土结构，少数砖房，根据规范[1]安全标准要求，对周边砖混结构房屋震速需控制在1.5cm/s以内, 根据规范[1]“第6.2.3条公式（1）”得：
Qm = R3(Vk/k)（3/α）
Qm-最大一段允许用药量（kg）；Vk-震动安全速度，取1.5cm/s；
R-距建筑物距离（30m）；α-炸药衰减指数，取2.0；
m-炸药指数，取1/3； K-场地因数，取180。
经计算得最大一段用药量2.56kg＞2.25kg,符合规范[1]安全要求。爆破设计参数见表1。
表1 爆破设计参数表（进尺1.0m）
4.结论及建议
施工中，正洞范围内围岩既有中风化岩，又有强风化岩和全风化岩，岩层分布不均匀，与地勘报告不符，这给爆破施工带来了一定难度，除了按原设计采用控制爆破开挖外，需要机械开挖、人工开挖相结合的方法；由于岩层结构复杂，爆破后的超挖较严重，因此需要合理的超前支护措施才能有效的控制超挖、防止坍塌。另外，通过对地面的振速测试，爆破质点振速基本控制在1.5cm/s以下，正洞范围地面仅有微小震动，地面建构筑物的变形均在规范允许值内；且在白天作业，对人基本无影响。
大连市地铁一号线一期工程107标段医大二院站～黑石礁站区间采用控制爆破技术进行开挖施工，在实际施工过程中及时调整爆破设计参数，有效的控制超挖现象、地面振动，满足该工程施工进度和要求。
参考文献
[1] 爆破安全规程 （GB6722-2003）,中国标准出版社,2002.
[2] 戴俊,爆破工程[M],机械工业出版社,2007.
工程爆破的基本方法范文3
关键词：高边坡；石方爆破；施工技术；要点
中图分类号：TU74 文献标识码：A
1 高边坡石方爆破施工技术要求
1.1 施工内容
1.1.1 表层土石方的开挖。高边坡表层的有机土层需要进行单独开挖，合理组织并安全运输至指定的弃碴场，且要做好相关的防、排水措施。表层的土石方覆盖层或全风化的碎岩均需按照相应施工规范的填筑施工要求严格作业。
1.1.2 边坡的开挖。一般地，边坡的开挖是按照设计坡度比从上而下依次进行的，属高边坡的应采取梯段分层的开挖施工办法，但要求边坡的垂直梯段高度不能超过15米。同时，如果发现开挖土体中有软弱的岩土层或者是构造破碎的地段应该根据设计要求及时采取相关的支护处理措施，并且有效完善防、排水工作保障措施。值得强调的是，高边坡开挖的支护结构应在进行分层开挖的过程中就开始逐层执行，且上层支护结构应能够保证进行下层开挖施工的绝对顺利和安全。另外，高边坡的开挖坡面还需尽量做到平顺、无陡坡和无反坡，若开挖岩土结构层中有局部反坡等状况应按照相关设计要求予以妥善处理。
1.1.3 建基面的开挖。高边坡的基础建基面通常是采取预留保护层或控制爆破施工两种办法进行开挖，保障良好的开挖建基面平整度和控制爆破施工队保留区岩体结构层的扰动也作为建基面开挖的基本要求。同时，已完成开挖的建基面不能存在陡坡或反坡、表面应保持粗糙干净，如发现开挖岩土结构层中存在如断层、裂隙或软弱夹层的情况均需按照相关设计要求予以及时处理。
1.2 控制施工爆破
基础和坡面的石方开挖可优先采用预裂爆破和光面爆破两种方法，而对于特殊的不适合于以上两种开挖爆破方法的高边坡部位则宜采取预留保护层的开挖办法。应用预裂爆破法其相邻两钻孔之间的不平整度需严格控制在15公分以内，孔壁的表面不能具有明显的爆破裂隙，且钻孔的残留率要满足于此项施工技术规范的要求。在爆破施工中关于爆破振动的控制也极为关键，在实际的爆破施工当中需重视对爆破震动的观测工作，必要时对开挖高边坡的锚喷支护、现浇砼或高边坡整体结构的稳定性予以监测控制。
1.3 基本原则
1.3.1 剔除不合格料。溢洪道在进入到石方爆破开挖之前，必须要按照要求将覆盖软弱土石层处理干净，由现场监理工程师验收合格并签字确认之后方可进入到正式的土石方开挖，并确保填筑砂石料达到质量标准要求。
1.3.2 爆破试验。严格按照“爆破试验大纲”所提出进行相关爆破试验的要求进行，以确定最终的爆破孔网参数。
1.3.3 控制爆破技术。溢洪道的石方开挖宜采用“宽孔距、小底抗线”的爆破施工技术或“微差挤压爆破”的爆破施工技术。具体确定爆破参数方案应以能够确保构筑物结构形体质量作为基本标准，尽量控制降低大块率。
1.3.4 保障高边坡稳定。溢洪道的土石方开挖须遵循“自上而下、分层分块”控制爆破，严格遵照“开挖一层、支护一层”的基本原则来组织和安排现场施工，减少开挖爆破振动引起的扰动，保障高边坡的稳定性。
1.3.5 满足填筑砂石料动态的平衡要求。为了能够减少开挖土石方的二次周转和提高开挖土石方的直接上坝率，溢洪道各个开挖阶段强度必须还要与各个阶段坝体砂石料的回填强度相一致。
2 高边坡石方爆破施工的技术要点
2.1 爆破施工方法选择
石方爆破工作自上而下分台阶逐层进行。台阶高度小于5米时，用浅眼爆破法分层爆破，分层高度2～3米为一层；台阶高度为5～10米时，用深孔爆破法一次爆破到设计标高，爆高超过10米时，分台阶进行深孔爆破。永久边坡采用光面爆破方法进行处理，工作台阶分层台阶高度定为5～10m米。
2.1.1 坡面开挖、整形。石方开挖采用挖机开挖，分级进行。开挖前用木板按设计坡率做好坡度架，安排专人指挥边坡开挖，保证边坡不陡于设计，坡面平顺、平整。坡面整形主要以机械施工为主，局部人工配合修整。对松散岩土及全强风化岩层直接安排液压反铲挖掘机修整，对于硬度较大的微风化、弱风化类岩层，要采用爆破方法。坡面整形的目的是尽快为坡面防护工程施工提供完整的作业面，坡面整形从上而下逐级进行，开挖一级支护一级。
2.1.2 石方爆破。对于少量石方爆破，由于不影响工期，采用浅孔密眼小型爆破，风钻机打眼。对于大量石方路段，小型爆破满足不了工期要求，将采用先进的爆破技术一深孔多排微差挤压爆破和光面爆破法施工，降低对岩石边坡的扰动和破坏，同时满足每日进度计划的工作量。
石方爆破施工流程一般为：爆破方案设计审核测量放样、布孔钻孔装药起爆清除盲炮修整坡面清运石渣。
2.2 施工流程
2.2.1 施工准备。首先对即将进行爆破作业的区域进行清理，采用反铲挖掘机或推土机，使其能满足钻孔设备作业的需要。然后进行测量放线，确定钻孔作业的范围、深度。
2.2.2 钻孔作业。在爆破工程技术人员的指导下，严格按照爆破设计进行布孔、钻孔作业，布孔根据地形实际情况主要采用矩形布孔和梅花型布孔。在布孔时，应特别注意孔边距不得小于2米，保障钻孔作业设备的安全。在钻孔时，应该严格按照爆破设计中的孔位、孔径、钻孔深度、炮孔倾角进行钻孔。对孔口周围的碎石、杂物进行清理，防止堵塞炮孔。对于孔口周围破碎不稳固段，应进行维护，避免孔口形成喇叭状。钻孔完成后，应对成孔进行验收检查。
2.2.3 装药爆破。①器材检查。装药前首先对运抵现场的爆破器材进行验收检查，对不合格的爆破器材坚决不能使用。②装药。装药作业应在爆破工程技术人员的指挥下，严格按照爆破设计进行，严禁用钻具处理装药堵塞的炮孔。③堵塞。堵塞材料采用钻孔的石渣、粘土、岩粉等进行堵塞，堵塞长度严格按照爆破设计进行。④爆破网路敷设。严格按照爆破设计进行网路连接，并用绝缘胶布包好结头。⑤爆破防护。网路连接完成并检查合格后，方能按照爆破设计中的防护范围、防护措施进行防护。⑥设置警戒、起爆。严格按照爆破设计的警戒范围布置安全警戒，确认人员设备全部撤离危险区，具备安全起爆条件时进行起爆作业。⑦爆破检查及记录。每次爆破完成后，必须按照规定的等待时间进入爆破地点检查有无盲炮和其它不安全因素，爆破员应认真填写爆破记录。
结语
综上所述，通过以上内容对高边坡石方爆破的施工主要从施工要求和技术要点两方面入手，着重对解决高边坡石方爆破施工稳定性提出相应的一些建议，以保证高边坡石方爆破施工的安全性、高效性，而本论文以理论分析技术，笔者旨图与同行朋友交流学习。
参考文献
工程爆破的基本方法范文4
关键词：重力式码头;基床爆夯;施工;质量控制
中图分类号： O213.1文献标识码：A 文章编号：
1 引言
在重力式码头基床密实的施工中，经常采用爆炸夯实的施工方法。与传统的锤夯施工方法相比，爆夯具有工期短，造价低，后期沉降小的优点，特别是在水比较深，基床厚度比较大的情况下，爆夯的优势更明显。随着爆夯的广泛应用，爆夯施工对周边环境影响较大的问题成了制约爆夯技术应用和发展的因素。在越来越重视安全的今天，如何解决工期、爆夯质量控制与安全方面的矛盾，是爆夯施工管理面临的课题。
2工程概况
海口港马村港区扩建二期工程位于海南省澄迈县境内，新建4个20000吨级散货泊位（结构按50000吨级）、4个5000吨级工作船泊位，水工主体采用重力式沉箱结构形式。本工程基床爆炸夯实的施工内容包括： 9#泊位、三期预留段的抛石基床夯实， 9#泊位基床顶标高为-14.0m，基床顶面宽度为16.0m，基床抛石厚度为4-7m，基床长度共为224m，码头前沿水深-11.1m。本工程的抛石基床厚度较大，按照规范要求，如采用重锤夯实的施工方法，按分层厚度2.0m要求，需分2-5层夯实，施工时间较长，工期难以保证。为确保中期简易投产的工期目标，9#泊位、三期预留段的基床夯实采用水下爆破夯实，抛石可以采用较大的开底驳进行抛石施工，这样加快了抛石作业时间，同时爆破夯实的高效率，也减少分层夯实的时间，从而加快施工速度。
3 爆破密实机理
悬浮在基床顶面的药包在水中爆炸时释放出巨大能量，药包周围的水直接受到高温、高压爆炸冲击波的作用，强烈的压缩药包周围的水介质，使其压力、密度突然升高，形成强烈的冲击波，即冲击荷载。冲击荷载以压力的形式作用于抛石基床，并伴随地震效应，两种作用均使块石产生错动，相互压缩、填充并减少空隙，从而达到基床密实。冲击荷载和震动作用产生的夯实效果同单个药包的质量药包的分布密度、药包的悬挂高度、爆夯遍数、基础厚度、地基持力层土质及基槽边坡土质等因素有关。
4基床爆夯施工
4.1爆夯参数设计
根据《水运工程爆破技术规范》规定，基床爆夯分夯实层厚度不宜大于12米，起爆药包在水面下的深度大于8m时，分层夯实厚度可适当增加，但不得超过15m。本工程基床厚度4~7m,因此本次爆破夯实施工采用一层夯实施工，爆夯三遍。
（1）布药网格。为使爆夯作用均匀，爆后基床平整，药包平面布置采用正方性网格布置,网格为4×4m2，一层中的第二次布药位置在垂直轴线上与第一次布药位置均等差开。第三次布药布置在平行轴线上与第二次布药位置均等差开。布药网格。为便于指导施工，对爆夯区域进行了分区（见爆夯药包布置平面图）为使爆夯作用均匀，爆后基床平整，药包平面布置采用正方形网格布置。
爆夯药包布置平面图
（2）单药包药重Q。按如下经验公式计算：
Q=q×S×H×η/ n
式中q—爆夯单耗，kg/m3，根据经验取4.0～4.5kg/m3；
S—单药包夯实基床表面积(m2)，本工程为16m2；
H—分层厚度(m)；
η—夯实率，要求在10%~15%，本工程取12%进行计算；
n—爆夯遍数取3；
Q—单药包药量（kg）。
爆夯参数表
（3）悬挂高度h2。考虑水的隔离和配重物的影响效果，药包悬挂高度不宜过大，取药包半径的1/3≤h2≤（0.35～0.4）Q1/3。本工程下层取放在配重上，上层取在配重上方60~80cm。
（4）一次齐发起爆药量。爆夯设计在综合考虑爆破环境要求的条件下，计算一次齐发起爆药量控制在1000kg以内。
（5）药包配重。为了保证药包位置准确，在水流较急时,配重不小于药包的重量，且重量均等，配重材料选用容重较大的砂土。
4.2基床爆夯的施工工艺流程图
施工工艺流程图
4.3本工程的起爆采用铜电雷管网络和有线起爆配合进行，布药，然后将起爆体与爆破网路连接，在现场起爆负责人的统一指挥下，在海上船只、人员撤离至安全范围后，2～3名爆破员乘坐起爆船，捞起水面上的起爆炮头，将与引爆电导线接好的双发并联电雷管接在主导爆索的炮头上，之后起爆船将爆破员及引爆电导线送至起爆站。发出人员船只撤离危险区的警报信号。当人员船只撤离到安全地点后，在交通船上将两发8# 铜电雷管和主干导爆索绑扎在一起，将起爆线引到岸上的安全地点，鸣示警报，再次确认安全无误后，现场起爆负责人发令起爆。
4.4爆夯的质量控制与验收标准
4.4.1爆夯质量控制与措施
（1）在爆夯前后分别对基床标高进行测量，采用测深仪测水深，每5m取一个断面，并计算爆夯沉降规律。
（2）当爆夯后发现有较严重的地基基础边坡坍塌时，测深范围必须包括边坡。
（3）药包制作及布设允许偏差符合下表规定：
（4）施工时严格做好施工记录，包括单药包平面位置及悬高、施工水位、布药起始和结束时间、起爆时间、盲炮处理等资料，施工记录作为交工验收资料。
（5）水下爆夯的施工进行跟踪测量，以提高施工定位的准确性，施工水尺的设置应保证。
4.4.2验收标准
质量检测方法和验收标准按现行行业标准《水运工程爆破技术规范》（JTS 204）、重力式码头设计与施工规范（JTS 167-2-2009）及水运工程质量检验标准（JTS 257-2008）执行，检查爆炸夯实前后的基床测量断面，计算平均夯沉量，要求达到10%~15%。
4.5爆破安全控制
4.5.1爆破震动的安全校核
根据《水运工程爆破技术规范》JTS204-2008中爆破安全振动速度标准如下：
爆破震动安全距离R=Q1/3(K/V) 1/а
式中Q—齐发药量(kg),微差爆破或微秒爆破取最大一段药量，本工程爆夯最大段均取药量200 kg；
V—安全震动速度，cm/s；
R—与爆源的安全距离，m；
K、а—与爆破类别及地区地质、地形、爆破方式有关的系数和指数。根据类似工程施工经验和规程，；爆夯取K=350,а=1.82。
基床爆夯最大段起爆药量与爆源不同距离R下的爆破振速V的对应关系见下表。
爆夯爆破在单段最大药量200kg情况下，周围建筑物位置实际的振动速度均小于其允许的安全振动速度，故其是安全的。
4.5.2个别飞散物
本工程水深较大，其覆盖水深均达到8.5米以上，单段最大起爆药量控制在200kg,基本上没有飞散物。
4.5.3水中冲击波安全距离
根据《爆破安全规程》，当一次起爆药量少于1000kg时的水中冲击波安全距离如下表：
本工程中实际一次起爆药量为200kg，按照上表中炸药量所对应的距离对施工范围进行警界。
4.5.4爆炸空气冲击波影响范围
因本次爆破为水下爆破，覆盖水深均达到8.5米以上，不考虑空气冲击波的影响。
4.5.5涌浪的影响范围
因爆破选择朝向大海方向，故喷水柱也主要朝向大海方向，且爆破单响药量较小，对爆区旁边临时围堰边坡观察爆破后岸边坡的变化情况，影响不大。
4.5.6本工程爆夯前，通过海事部门相关通告，向爆区附近单位和居民爆破公告，公告内容包括：爆破地点、起爆时间、警戒范围、警戒标志，各种信号及其意义，以及发出信号的方式、时间、安全措施等有关注意事项。由专人统一协调各有关单位的警戒和人员的撤离。在水下爆夯期间，所有人员不得在非安全区内游泳或潜水作业，船只不得在非安全区通行，爆破前派出警戒船，进行海上警戒。所有警戒点都事先设定，并有专人负责。船只和施工人员密切配合，及时撤离到安全区。本工程爆夯施工完成后，对周边安全基本没有影响。
工程爆破的基本方法范文5
摘要：布仑口-公格尔水电站地处高海拔、高地应力区，其引水斜井是目前国内已建和在建中倾角最大的深斜井之一,工程施工难度大,存在很多不安全因素。在导井开挖施工中,成功使用自下而上全断面钻孔爆破-自重溜渣的施工导井开挖方法,保证了导井施工安全、质量和进度,施工导井已顺利贯通。单价分析结果为科学准确地控制此类工程施工消耗提供了详实的数据，也进一步表明该施工方法具有施工成本低、设备和技术简单等优点，具有很好的经济性，有推广和应用的价值。
关键词：高海拔区；高地应力区；深斜井；施工导井开挖；单价分析
中图分类号：TV52 文献标识码：A 文章编号：1672-1683（2012）01-0142-03
Unit Price Analysis of Excavation of Pilot Shaft for Deep Inclined Shaft in an Area with High Altitude and Field Stress
ZHOU Feng1,BAI Xian-jun2,CHEN Gong-min2,LIU Zhang2,SHI Ke-bin1
(1.College of Water Conservancy and Civil Engineering，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830052，China;2.Gezhouba Xinjiang Engineering Co．，LTD，Urumqi 830000，China)
Abstract:The Bulunkou-Konggur hydropower station is located in an area with high altitude and terrestrial stress,and its inclined diversion shaft has one of the biggest inclination angles among all the shafts already constructed and under construction.Therefore,it has many unsafe factors during the construction period.In the construction of pilot shaft,the excavation method of full-section borehole blasting from bottom to top-bad rock displacement with gravity is used,which ensures the security,quality and progress of the construction.The unit price analysis can provide the detailed data to control the construction consumption for these types of projects scientifically and accurately.The results showed that this method has several advantages,such as low cost and simple equipments and technology,thus it has potential to be popularized.
Key words:high altitude area；high field stress area；deep inclined shaft；excavation of pilot shaft;unit price analysis
1 工程概况
布仑口-公格尔水电站位于新疆维吾尔自治区克孜勒苏柯尔克孜自治州阿克陶县境内，是盖孜河流域梯级开发中的第一级水电站，主要任务是灌溉、发电和防洪。水库正常蓄水位3 29000 m，总库容644亿m3，总装机容量200 MW，保证出力698 MW。
水电站引水系统中的斜井段总斜长656 m，角度60°，开挖洞径42 m。为了便于施工，沿斜长分为三段，中间由水平段连接。斜井段从上往下第一段斜长296 m，第二段斜长280 m，第三段斜长80 m。引水斜井所处位置为海拔2 640～3 220 m之间的高海拔区，由于气压低、缺氧，施工机械的稳定运行和施工效率大大降低，这既影响了施工安全又增加了施工成本。斜井段上覆岩体厚100～600 m,地应力较大，发生岩爆的可能性较大，随时威胁着斜井内施工人员的生命安全，对施工也极为不利。
本斜井工程是目前国内已建和在建中倾角最大的深斜井之一,施工难度很大，在斜井的导井开挖施工过程中,通过一系列施工技术的研究改进,成功使用了自下而上全断面钻孔爆破-自重溜渣的施工导井开挖方法,保证了导井施工安全、质量和进度,施工导井已顺利贯通［1-2］。
2 导井开挖施工［1］
2.1 开挖施工方法
布仑口-公格尔水电站斜井的开挖方法是选择了先人工钻孔爆破，自下而上开挖施工导井，一次性贯通后，在进一步探明斜井的地质条件情况下，进行斜井扩挖施工。
目前，斜井施工导井开挖中，国内外已采用的主要施工方法有全断面钻孔爆破-爬罐法出渣开挖和反井钻机开挖两种方式。在高海拔高地应力区深斜井施工导井的开挖中，这两种方法在水利工程建设中都还没有使用过。钻孔爆破-爬罐法出渣开挖，常用于倾角较小（小于45°）的距离较短（小于80 m）的斜井开挖中，当斜井斜长较长或倾角较大时，设备安装相当困难，尤其是保证设备正常运行的安全防护措施也大量增加，这就使施工效率大大降低，施工成本不断增加，不利其使用。反井钻机开挖法已广泛应用于竖井工程的施工,但在水利水电工程的斜井开挖中,成功率并不高。主要原因是使用反井钻机开挖法时，孔斜不易控制（因钻具重量、施钻压力、岩层特性、施工工艺等对偏斜有影响）,国产反井钻机钻孔偏斜率在斜井中使用都大于1%，且孔斜受井的长度及倾角影响，钻井越深,对钻孔精度的要求越高,控制难度也就越大。布仑口-公格尔水电站斜井倾角60°，即使从分段长度看也均为深斜井,因此本工程不适于应用反井钻机开挖，也不适于应用钻孔爆破-爬罐法出渣开挖。
布仑口-公格尔水电站斜井倾角大，爆破后石渣可依靠自重自上而下溜下，故导井工程采用的是自下而上全断面钻孔爆破-自重溜渣的开挖方法。此法在出渣工序上免除了施工机械的使用，与钻孔爆破-爬罐法出渣开挖方法相比较，无需在导井内安装出渣机械，施工干扰小，施工更安全，施工效率更有保证。另外，此法的精度可控且精度较高，与反井钻机开挖法相比较更适合本施工导井开挖工程。
施工导井布置在斜井断面的正上部，斜井开挖断面为圆形，直径为42 m,上导井宽22 m，高18 m,如图1所示。
2.2 开挖施工工艺
全断面钻孔爆破-自重溜渣的施工导井开挖方法的工艺流程为：施工准备钻孔爆破通风散烟安全检查支护出渣。
首先对靠近掌子面附近50～100 m范围内进行洒水降尘，湿化围岩岩体，以缓解高地应力区发生岩爆的可能性，然后延长工作爬梯、施工导线、风水管路，搭建钻孔工作平台，最后进行施工测量。
利用钢梯纵横交错临时绑扎固定后构成的网状工作平台，钻孔作业自下而上进行全断面开挖，导井断面为22 m×18 m，采用TY28手持式钻机钻孔，起爆导线布设在导井断面侧墙上部，起爆导线可以用做电话线使用，保持掌子面与外部的通讯畅通。
起爆结束后就开始通风散烟，每个工作面设置一台空压机，由于施工区海拔2 640～3 220 m之间，气压较低，空气缺氧量达35%左右，斜井段100 m以内需供风约1 h，100～150 m以内需供风约2 h，150 m以上需供风约3～4 h，供风方式采用的是压入式。为防止施工人员缺氧,施工人员必须每人配备一只氧气袋,以防严重缺氧窒息。同时为防止停电造成的不安全隐患,每名施工人员均配备一盏矿灯。
在通风结束后，由经验丰富的专人进行检查，测定导井内的有害气体含量低于规范规定时方可进入，同时还要测定导井内空气的含氧量，达到规定值时才能正常施工。及时清除浮石，对不良地质条件的导井洞段应及时以短锚杆支护。
由于爆破布孔和装药控制得当，爆破后产生的石渣约70%以上靠自重就可以自行溜下堆积在施工水平支洞内，根据堆积量采用ZN350装载机装车，5 t自卸车运出洞外。
出渣工作结束后，一个全断面钻孔爆破-自重溜渣的工作循环结束，再进行下一个工作循环。
3 导井施工单价分析
全断面钻孔爆破-自重溜渣的施工导井开挖方法适用于倾角较大（大于45°）的斜井施工导井开挖中，布仑口-公格尔水电站施工导井所处位置为海拔2 640～3 220 m之间的在高海拔区，导井上覆岩体厚100～600 m,地应力较大，施工导井的倾角为60°，围岩岩石为绿泥石石英片岩、云母石英片岩，片理较发育，岩石级别为Ⅷ级，每个全断面钻孔爆破-自重溜渣的施工导井开挖工作循环进尺25 m左右，开挖断面面积363 m2，岩石开挖方量910 m3左右。
每个全断面钻孔爆破-自重溜渣的施工导井开挖工作循环需7～12 h，统计平均需105 h，其中：洒水降尘05 h；施工准备15 h；钻孔25 h；装药15 h；通风散烟3 h；安全检查、支护、扒渣15 h；出渣1 h（出渣与钻孔同时进行不计入工作循环时间内）。
3.1 人工消耗指标的确定
人工消耗指标包括完成该分项工程必须的各种用工量，由基本用工和其他用工两部分组成。基本用工是为完成分项工程所需的主要用工量。其他用工是辅助基本用工而消耗的工时，主要分为三类：一是人工幅度差用工，是指在一般正常施工情况下不可避免的一些工时消耗（例如施工过程中的工序搭接交叉所需的停歇时间、工程检查验收而影响工人的操作时间等）；二是超运距用工，是指超过劳动定额所规定的材料运距的用工数量；三是辅助用工，是指材料需要在现场加工的用工数量［3-4］。
每个全断面钻孔爆破-自重溜渣的施工导井开挖工作循环共需基本用工18人次，其中：洒水降尘需3人；施工准备4人；钻孔4人；装药4人；通风散烟2人（已含在空气压缩机的施工机械消耗定额中了，不计入人工消耗指标内）；安全检查、支护、扒渣3人；出渣3人（出渣在施工平洞中进行，不计入导井开挖石方消耗定额内）。每个工作循环平均共需基本用工为280工时，其中：工长125工时；中级工1025工时；初级工165工时。
施工导井开挖工作循环所需的其他用工有：① 超运距用工发生在施工准备中，需增加超运距人工工作时间为1 h，超运距用工为中级工15工时、初级工25工时；② 材料加工人工主要为消耗在爬梯和工作平台的焊接制作中的人工，材料加工人工为初级工05工时；③ 人工幅度差用工可按超运距用工与材料加工人工之和的50%计入，即人工幅度差用工为中级工075工时、初级工15工时［5］［6］。
每个全断面钻孔爆破-自重溜渣的施工导井开挖工作循环共需人工消耗指标为3475工时，其中：工长125工时；中级工125工时；初级工210工时。
3.2 材料消耗指标的确定
材料用量由材料的净用量和材料的损耗量组成。全断面钻孔爆破-自重溜渣的施工导井开挖工作循环所需的主要材料有合金钻头、炸药、雷管、导线，另外还需要供水管、供风管、钢梯、钢筋网工作平台等其他材料。
每个施工导井开挖工作循环平均消耗合金钻头（即手持式风钻的钎头）04个。导井全断面共布置炮孔30～35个孔，由于山体无地下水，故采用2号岩石硝铵炸药，平均需装药33 kg。采用电雷管起爆，平均需电雷管33个。起爆导线为电线，电线需400 m。开挖工作循环所需的其他材料约占主要材料的5%［7-8］。
3.3 施工机械台时消耗指标的确定
全断面钻孔爆破-自重溜渣的施工导井开挖是以手工操作为主的工人班组，所配备施工机械为班组配合使用的施工方法，应以工人班组工作量计算施工机械台时消耗指标。每个施工导井开挖工作循环所需的主要施工机械有手持式风钻（型号YT28）和电动固定式空压机（型号220 m3/min），其他辅助机械有水泵（型号75 kW）、柴油发电机（型号200 kW）等。
每个施工导井开挖工作循环平均消耗手持式风钻60台时，平均消耗电动固定式空压机30台时，其他机械的消耗约占主要机械的6%［9-10］。
3.4 综合单价
斜井石方开挖施工中，以上人工消耗指标、材料消耗指标、施工机械消耗指标都是在一个工作循环（岩石开挖方量为910 m3）时发生的，需将其调整至定额单位（岩石开挖方量为100 m3）情况下的消耗指标。经分析计算，全断面钻孔爆破-自重溜渣的导井开挖单价见表1［11-12］。
4 结语
① 全断面钻孔爆破-自重溜渣的施工导井开挖单价分析，得到了斜井石方开挖――钻爆自重溜渣法开挖导井的预算消耗定额，为今后此类工程单价的分析确定了计算参考依据。
② 经单价分析，证明了全断面钻孔爆破-自重溜渣的施工导井开挖方法具有施工成本低、设备和技术简单等优点，具有很好的经济性，有推广和应用的价值。
③ 本单价分析是针对高海拔、高地应力区深斜井（井斜为60°，井斜长为80~300 m,围岩为三类）的施工上导井钻爆自重溜渣法而做的，对类似且施工条件有变化的工程，可根据具体情况做适当的调整。
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工程爆破的基本方法范文6
关键词：控制爆破 弹性地基梁 三峡工程
1 工程概述
45栈桥位于三峡水利枢纽工程泄洪坝段1～23#坝段下游，栈桥中心线20十123.5，上下游轨距13.5m，是泄洪坝段浇筑过程中十分重要的临建工程之一。我公司主要承担泄14#坝段以右的土建部分的施工，1999年3月份已将40十012.5桩号以右部位开挖并浇筑完毕，在施工49十850.5～49十010.5段时由于2#塔带机的临时供料线的投产运行、施工受到影响，而此段的地面高程均在41.2m，主要为强风化下限及弱风化岩层，设计要求开挖至40.0m，需进行爆破作业、在施工过程中采用了严格的控制爆破技术，安全成功地完成了此区段的开控施工。
2基本条件
爆破区地形见爆破区平面图(图1)。中心爆破区紧邻泄洪14#、15#坝段，爆破区中心线上游10m有已浇的C5、C6两个45栈桥混凝土立柱，下游12mÑ46有变压器1台，下游10m为2#临时供料线的受料斗及操作室，爆破区左侧为已浇的Ñ45栈桥混凝土弹性地基粱，上游63m为位于泄14#坝段中块的2#塔带机，2#临时供料皮带横跨爆破区，距离地面高度5～6m。
由上述周边条件可知，要确保已浇混凝土和重要施工设备的安全，爆破时必须严格控制爆破震动和飞石，因此，在施工过程中采用了如下的控制爆破技术。
图1爆破区平面图
3 爆破基本参数
受现场地形、地质条件的影响，主要采用手风钻钻孔、浅孔爆破的施工方法，具体爆破参数为：
钻孔直径：φ42mm；
钻孔孔深：1.2m；
钻孔角度：900；钻孔间排距：0.5m×0.5m，梅花形布孔；
装药直径：φ32mm；炸药品种：一级岩石乳化炸药；
堵塞长度：1.0m。
4 爆破飞石控制
由于爆破区上空5m即为混凝土临时供料线皮带及桁架，因此必须确保爆破时无飞石保证该设备的安全，一旦出现问题，必将影响到坝体混凝土的浇筑，造成严重的后果。
4.1 防护结构的选择
常用的飞石防护手段主要采用炮区覆盖和防护对象的覆盖，在本次爆破作业中，由于防护对象距离爆破区太近，要确保安全，只能采用主动覆盖(覆盖爆破区)为主，同时对防护对象加以覆盖以增加安全系数。
常用的爆破防护覆盖方式按其构造有挡板式、拱式或壳体式、链式或网式、填方式等。链网式覆盖架设简单、重量轻，但不能完全排除块石飞散的可能；档板式覆盖可以完全排除爆破时块石的飞散，但架设和爆破后拆除工作量较大。由于炮区的面积较大，为节省工作量，降低工程成本。就地取材，决定采用竹跳板和编织袋风化砂进行覆盖，根据各种防护方法对覆盖物重量的要求采用了如下的防护结构(见图2)，该结构综合了链网式覆盖和挡板式覆盖的优点，具有防护工程量最省，且能安全控制无飞石的优点。
如图2中所示，在爆破区上空30cm处先铺一层竹跳板，竹跳板采用铁丝相互穿连在一起，形成铁丝竹跳板层(用编织袋架空该层)，对形成的飞石起到缓冲和初步防护作用，竹跳板以上借缝砌筑编织袋装风化砂，风化砂中严禁合有小块石。
图2防护结构断面图
4.2 编织袋砌筑厚度的确定
单位面积覆盖物重量P覆=KWγ（kg/m）
式中K—取决于覆盖结构类型的系数，在爆破段表面以上架设的挡板式覆盖时，K=0.25；
W—松动岩石的设计深度，本次爆破W＝1.2m；
γ—岩石密度，本次爆破岩石密度为2400kg/m3。
经计算P覆=720kg/m2
覆盖厚度取h＝P覆/ρ风＝725/1600=0.45m，取h=0.5m(式中ρ风为风化砂密度，取1600kg/m3)。
每次爆破后要求立即对防护材料进行回收，以便再次利用，主要防护对象上绑扎成铺盖竹跳板进行防护。
5 爆破振动控制
距离爆破区最近的新浇混凝土是爆破区上游的 C5、C6混凝土立柱，浇筑龄期7～28天，距离爆破区10～15m，根据监理对安全质点振速的控制要求，要求起爆时混凝土质点振速控制在3.0～5.0cm/s，根据武汉水利电力大学在临时船闸观测得出的经验公式。按Q=（υ/32.1）3/1.12×R3确定最大单响药量。
经计算Q＝3.7～12kg。
为减少每次防护工作量，并充分利用混凝土的后期强度不断增长的特性，将整个爆破区分3次先后爆破，先爆破距离混凝土C5、C6立柱较远的部位，后期爆破距离较近的部位。采用毫秒微差塑料导爆后起爆，采用MS1～MS10段导爆管，控制每段导爆后起爆孔数不超过20个孔，最大单响药量不超过3.0kg。
