浅谈水利水电工程岩石开挖爆破技术

浅谈水利水电工程岩石开挖爆破技术

摘要：工程爆破是工程建设常用的一种作业手段，它是利用炸药将岩石炸除，或者将建筑物破坏的一种作业方式。水利水电工程建设所面临的地形地质比较复杂，离不开爆破技术的运用。爆破技术是水利水电施工工程中的第一道程序，爆破结果直接影响着水利水电后续工程能否按计划进行，所以，这项技术是水利水电工程建设中的重要的组成部分。本文主要探讨了几种常用的水利水电工程岩石开挖爆破技术。

关键词：水利；岩石开挖；爆破；光面爆破；定向爆破

Abstract: the engineering blasting is a common engineering construction work, it will rock is the use of explosives, or damage to buildings of a way to work. Water resources and hydropower engineering construction faced complicated topography and geology, without the use of blasting technology. Blasting technology is the first application of water resources and hydropower construction project, the blasting results directly affects the water resources and hydropower engineering can go as planned, so the technology is an important part of water resources and hydropower engineering construction. This paper mainly discusses the several kinds of commonly used water resources and hydropower engineering of rock excavation blasting technology.

Keywords: water conservancy; Rock excavation; Blasting; Smooth blasting; Directional blasting

水利水电工程岩石开挖爆破概述

承受一定的的高水压性能和挡水功能是多数水利水电工程中需要具备的的条件，水的压力的变化，会对建筑物构成一定的影响，情况严重时，还可能危机建筑物的安全。由于水利水电工程的特殊性和一些无法改变的客观条件，在对水工建筑物主体岩石进行爆破时，就不能采用在基础建筑物、交通工程、铁道等行业中使用的爆破技术。在进行水利水电工程爆破时，要注意以下几点：

主要保护好基础岩石，确保他们的完整性，尽量避免爆破裂缝的产生，减少对原地质情况的影响。

对边界面进行“雕琢”。

严格控制爆破所带来的震动影响。

4、控制施工强度。

所以，水利水电爆破技术是一个重要的工程技术，也是极其具有挑战性的工作。

传统的水利水电工程爆破技术，具有破坏性，在进行引水隧道、修建大坝、船闸边坡、修建地下厂房的过程中，主要是通过破坏岩石主体结构为主要手段来进行，这样做，不仅给岩石主题结构带来影响、而且扰乱了生态平衡， 更重要的是给接下来的各项工程埋下了安全隐患，无形中增加了工程投资成本。 在现代水利水电工程爆破中，一方面强调了岩体爆破的优质性和高效性，另一方面也强调了在爆破技术中的安全性和与生态环境的和谐性，突出了人与自然和谐发展的理念。随着水利水电工程爆破技术的不断发展，从业相关行业的技术人员在本职工作中进行了不断的探索和研究，取得了丰硕的成果。

水利水电工程岩石开挖爆破技术的具体应用

（一）坝基开挖爆破

常规坝基开挖

对坝基保护层以上的岩体开挖，国内广泛运用以毫秒爆破技术为主的深孔台阶爆破方法。常用的爆破方式有:齐发爆破、微差爆破、微差顺序爆破、微差挤压爆破和小抵抗线宽孔距爆破技术等。

深孔台阶爆破，一般是指孔径大于75mm，孔深大于5m的多级台阶爆破。该技术是在两个自由面以上条件下的爆破，在多排炮孔之间可以采用毫秒延期爆破，因而它具有多方面的优点，例如一次爆破方量大，甚至可以达到数千吨级，破碎的效果相当好，振动的影响小等等，正因为该技术具有上述多方面的优点，因而在工程实践中得到较为广泛的运用。调查显示，几乎所有的大中型水电站都采用深孔台阶爆破技术，该技术也是目前水电站坝基开挖最主要的爆破方式。常用的深孔台阶爆破参数见表1。

表1 深孔台阶爆破参数

坝基保护层开挖

坝基保护层的开挖是控制坝基质量的关键。只有不具备现场试验的条件下，才允许使用工程类比法确定。用工程类比法确定保护层厚度时的参考值见表2。

表2保护层厚度

对岩体保护层的开挖，按照现有规定，一般分三层开挖：

（1）炮孔不得穿入建基面1.5m的范围，装药直径不得大于40mm，控制单响药量不超过300 kg；

（2）对节理裂隙极发育和软弱岩体，炮孔不得穿入建基面0.7m的范围，其余岩体不得超过0.5m范围，且炮孔与水平建基面的夹角不应大于60°，装药直径不应大于32mm，须采用单孔起爆方法；

（3）对节理裂隙极发育和软弱岩体，须留0.2 m厚岩体进行撬挖，其余岩体炮孔不得穿过建基面。

（二）岩石高边坡爆破开挖

为控制爆破对岩石高边坡的影响，在水电工程建设中广泛采用了预裂爆破、光面爆破、缓冲爆破和微差爆破技术。

预裂、光面爆破

（1）概念与特点

预裂爆破技术的具体操作方式如下：在爆破开挖的过程中，沿着设计开挖轮廓线打密集孔，并安装少量的炸药，将其预先爆炸成缝，以防止爆区之外的保留岩体或者建筑物遭到破坏。

光面爆破技术的具体操作如下：沿着开挖的轮廓线，布置间距较小的平行炮孔，并在炮孔之中安装较少的药量，然后同时起爆。将该技术运用到隧道爆破的时候，满足了施工的实际需求，具有良好的施工效果。它不仅能够爆破下设计轮廓线以内的岩石，还会对线以外的围岩起到相应的保护作用，不会使其受到相应的破坏。并且，该技术还能够在围岩面留下清晰的孔痕，从而使得断面规则整齐，保持围岩的稳定。

（2）具体运用

该技术在我国水利水电工程建设中得到了较为广泛的运用，最初的成功运用在云南糯扎渡水电站，使用之后获得了良好的效益，之后得到了进一步广泛的运用。目前，在水电站的主体工程边坡和隧道施工建设中，都离不开预裂和光面爆破技术。这些技术不仅能够对开挖面实现有效的控制，还能够维护边坡和围岩的稳定，减少了开挖量，提高施工效率。例如，在三峡永久船闸开挖爆破当中，较为广泛的采用了光面爆破技术，取得了良好的效果，形成了良好的保留壁面。