水利水电工程施工中隧洞钻孔爆破技术研究

水利水电工程施工中隧洞钻孔爆破技术研究

张杰

云南能阳水利水电勘察设计有限公司

摘要:现阶段水利水电工程的增加使得施工环境变得复杂,因此,为了更好地推动隧洞钻孔爆破技术的发展，对其要求提出了更高的水平。在实际施工中，必须参照具体情况制定科学合理的技术方案,并规范应用过程,以确保施工安全并达到预期效果。因此,必须加强研究,增强钻孔爆破工艺的应用能力,为水利水电工程的施工予以有力的技术保障。

关键词:水利水电;工程施工;隧洞钻孔爆破技术;研究

引言

钻孔爆破在水利水电工程隧洞施工中扮演着重要的角色，不仅是确保土石方开挖顺利进行的关键手段，同时必须认真分析其应用方式,施工时,工程人员需兼顾工程状况,选择合适的技术分类和进行技术布置,以确定最佳的爆破技术和施工方案。

一、遵守爆破材料运输与存储的原则

在进行水利水电工程隧洞爆破钻孔时,选择合适的爆破材料至关重要。然而,由于爆破材料存在安全隐患,必须确保其运输过程符合科学合理的要求。为了遵守行业要求,应该尽量限制爆破材料的运输重量,控制车辆速度,为了避免安全隐患，必须采取预防措施。因此，在运输爆破材料时，需由符合专业资格要求的技术人员进行操作以及指挥。全程监管人员需确保安全行为和材料运输工作。与此同时,水利水电工程施工单位在进行爆破材料运输之前,应向相关部门申请许可,并在获得批准后开始运输工作。尽可能避免人群密集区,员工在操作爆破装卸材料时，应确保与前后车辆保持适当距离,需要严格遵守交接程序,以确保将爆破材料准确运输至目的地。如果夜间需要卸载爆破材料,负责人应提前准备适宜的照明设备，并按行业规范对爆破材料进行分类管理，在储存时应当注重对爆破材料的分类存储和管理。由于爆破材料易燃易爆,应避免将其与其他物质混合堆放,尤其是注意不要与雷管、炸药和导火索等物品混合堆放,为了预防爆炸事故，人们应定期检测物料的储存状况，以防止可能引发危险情况的发生。比如，需注意避免凝固植物油等情况。

二、爆破孔的合理设置

考虑到当前水利水电工程施工中的隧洞钻爆技术应用情况,爆破孔主要包括掏槽孔、崩落孔和周边孔。为了确保爆破效果,通常将在挖掘平坑段中间安排掏缝的中井,而崩落孔则主要分布在切口周围,其目的是促进周围炮孔的正常爆破。在设置这些孔的过程中,技术人员需要加强对孔深和布置位置的控制,以确保工作面的平整度。此外,周边孔用于控制开挖轮廓,需要技术人员明确钻孔和孔位之间的关系,从而掌握各项参数。对于检查人员的专业水平而言,合理设置爆破孔十分关键。为了方便钻孔工作，技术人员需要将爆破孔的布置方向作为核心原则,尽量确保与岩层中的裂缝保持垂直或水平的关系,以避免出现卡钻和气体泄漏的危险。此外,在进行设计和布置时,应尽量保证掘进孔的深度超过崩落孔的深度,并且周围孔的布置应与设计等高线相符,以便于进行爆破作业。

三、明确爆破物用量

为了实现理想的隧道爆破钻孔效果,控制炸药的使用量显得至关重要。在水利工程中,合理控制炸药的使用量是一个良好的起点。因此,施工人员需要精确分析缝隙的强度等重要参数,然后根据分析结果来合理控制炸药的使用量。专业管理人员需客观分析、评估隧道周边岩层的特性、钻孔布局和常用炸药的性能，以适应工作要求,对炸药的种类和数量进行合理估算。在这一过程中,可以参考类似的案例,采用类比法和经验公式法,为了尽量降低爆炸风险,需要适当调整炮孔之间的间隔和数量。在制定爆破计划时,有关人员必须明确单位炸药用量的重要性,并且所有爆破设备的炸药用量计算都必须依赖于这一数据。由于隧洞钻孔爆破工作具有较高的风险和复杂性,因此必须严格按照相关计算公式计算每排炮的炸药总用量,并根据计算结果进行严格的炸药分配。掘进速率与钻孔深度密切相关,这就要求负责人需持续改进炸药分配方案、优化爆破和通风流程,以推进工程进展,同时保证爆破作业的质量和安全。

四、钻孔爆破工程的循环操作

在挖掘地下建筑物时,钻孔爆破技术是一个循环操作的过程,为了完成任务,必须根据特定的流程进行前期准备、钻孔操作、炸药安置、引爆、烟雾排放、安全检查、渣滓清理、运输线路调整以及电线管道的埋设。这一循环过程需要多次在一天内进行,并根据实际情况控制时间。根据周围岩石的稳定性和钻孔废弃物排放设备的效能,决定挖掘截面的直径。如果岩石比较稳定,且配备了钻架台车或多臂钻车,并且有良好的废料排除设备,可以选择深孔少循环的施工方式,以缩短施工时间和降低施工难度。对于岩石较松软的情况,可以使用矿车进行排泥,并采用循环冲孔的方式进行施工,以确保围岩的稳定。确定循环进尺是开挖小断面隧道的关键。若采用钻机或多臂钻车,每次循环进尺应在3m~5m之间保持。可以根据每天循环或整数倍循环周期的标准,对循环进尺进行适当调整,以满足实际需要。需要注意的是,钻孔爆破对于项目规模、爆破效果和施工安全具有关键影响。为了更好地完成钻孔爆破任务，应尽量使用高效高性能的钻孔设备，以提高挖掘深度的效率。实际施工中常用的钻孔设备包括凿岩台车和风钻。因此,在施工前,必须彻底清理工作区域,使其保持平整。接下来进行放线,确定钻孔位置,并清除孔内的岩屑残留物。完成后,根据设计要求进行封堵,并设置引爆线。通过安全检查以保障人员和设备安全后,才可以进行引爆操作。

五、爆破材料的管理

1.钻孔爆破技术的种类

现阶段，对于隧洞钻孔爆破技术的划分主要涉及辅助孔、掏槽孔和周边孔。每个分类中的炮孔都拥有特定的功能。辅助孔在岩体爆破中不仅发挥了推动作用，还为周边孔创造了有利的爆破条件。掏槽应用的目标是增强隧洞爆破效果,通过扩大临空区域以达到最佳效果。所以,掏槽主要用于隧洞中央部位。周边孔对于靠近开挖面区域的作用是控制开挖面形态，以预防形变的产生。

2.合理摆放爆破材料

在实际运用中,爆破材料涉及多个不同的类别和用途。为确保安全,材料的分类和储存应由运输员负责,确保将具有相同用途的材料分类存放,严禁混合不同类别的材料。此外,需特别注意,乳化炸药与雷管不可一同运输,但可与导爆索一同运输。雷管可以与塑料导爆管一同运输。

3.爆破材料的运输

运输爆破材料时，遵守相应要求和规定是不可或缺的。为了确保安全,必须严格检查爆破材料的数量,为确保安全，运输爆破材料时应贴上危险标志。此外，需使用帆布覆盖并牢固捆绑爆破材料，严禁车库内停留运输车辆。在运输雷管和乳化炸药时，禁止横或竖放雷管箱，应间隔使用软垫进行保护。为了确保安全，在装车时需要减小车厢高度100mm。一旦发现冻结的硝化甘油类炸药，必须立即停止运输，以防发生爆炸事故。在运输爆破材料时，应有专业技术人员随行，其他人员受到限制。

4.装载和卸载方法

为确保水利水电工程隧洞钻孔爆破施工的安全,必须进行专业管理,由专业技术人员负责,运输和交接炸药等物资,并严格按照科学标准进行。严禁因管理人员原因导致的任何延误情况,以减少潜在的风险因素。若需要在夜间进行装载作业,必须提供充足的光源设备,并在工地禁止使用金属切割工具。

结语

总之,水利水电工程的质量直接取决于隧洞钻孔爆破的成功与否。因此,为确保施工安全稳定,保证隧道钻孔爆破技术的质量，各个部门应该高度重视改善爆破设备，并提升测量水平，积极研究优化模拟爆破系统，以使施工更加安全可靠。

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