新疆中岩恒泰爆破工程有限公司 新疆维吾尔自治区 830002
摘要：城市交通运输发展的需要，将有越来越多的城市地下工程穿越水系，运用爆破方案对城市越江隧道进行施工的工程越来越多,由于复杂的城市环境，水下钻孔爆破显现的动态破坏效应主要表现在两个方面:其水中冲击波的破坏效应;其二，爆破震动波破坏效应。
关键词：水下钻孔;爆破;方法
引言：水下钻孔爆破法是水下工程爆破中应用范围最广的一种形式，可用来破碎水下岩层、大孤石、暗礁，以加深、整治航道、港口。它适用于工程量较大, 炸层较厚,爆区水流、地形条件适宜工作船定位或能搭建工作台(岸边礁石和部分露出水面的水中礁石)的工点。水下钻孔爆破的块度比较均匀，爆破地震效应较小，炸药单位消耗量较小。
1 水下钻孔爆破的特点
爆破区域水线、不流动或流速较小，或者尽管流速较大，但具有在深水条件下凿岩的设备，也可以采用钻孔爆破。水下钻孔爆破在大规模航道疏浚、运河开挖、墩基坑开挖、深水沉埋或水下隧道基础、港坞修建被广泛采用。其主要优点是适用和便于推广。对于大规模的水下爆破工程，只要能稳定船位和搭建工作平台，均能实施。在充分估计地形和地质、水深、流速等影响的条件下，能达到爆破质量好、快速均匀、正确控制开挖边界轮廓等良好效果，而且对周围的破坏小。炸药单位消耗量一般为0.8~1.5千克/立方米。其主要缺点是稳定舱位和钻孔操作困难，钻孔成本较高。水下钻孔和装药均需在专用工作船或工作台上作业，施工难度比陆上大，故常采用较大的钻孔直径和孔距，以减少钻孔数量。众所周知，水下钻孔爆破工程，由于其施工时，现场水面以下间隔一水层而无法直观岩石表面纹理、溶岩缝等构造情况和爆破效果，水域中急流、横流、漩流的不良流态以及岩面的淤泥、沙砾的覆盖等工况，从而导致水下钻孔爆破开挖工程的难度更显突出。
炸药的爆破，是一种高速的化学反应现象，其爆速一般民用炸药可达
3500~ 5000m/s，并伴随着产生空气冲击波、水冲击波和地震波等主要应力。这些应力对爆点附近的人畜、船舶和建筑物的安全造成威胁与破坏的可能，必须引起足够的重视。炸药在介质(岩石)内爆破时，主要的特性有二，其一是炸药在钻孔的岩石内爆炸时产生高温、高压、高速的爆力向爆点最小抵抗线的方向拋射出去的特性，这个特性是用药量计算和定向爆破的主要理论依据;其二是炸药在岩石内部爆破后，由内至外而产生压缩粉碎圈、抛掷破碎圈、松动破坏圈和龟裂震动圈等。这是炮孔用药量、炮孔的间距、排距计算的理论依据。
2 影响水下钻孔爆破施工质量主要因素
2.1 钻孔平面位置定位不准确
钻孔平面位置偏差施工中由于放样定位不准确，造成钻孔位置与设计孔位不相符，出现孔位偏差，导致钻孔的孔距排距值超过设计误差允许值，当偏差往正方向增大时孔距排距过大，爆破出来的石块也大，不利于清碴，且钻孔与钻孔间留有石丁，需进行二次爆破，增大了成本和工期。造成钻孔平面位置偏差的原因: ①平面控制点不准确或变动，致使钻孔放样定位错误；②孔位坐标计算标图出错，引起孔位偏差; ③施工水域的水流、潮汐、风力等因素影响造成钻爆船的系船锚缆松动，引起船移位造成孔位偏差。
2.2 钻孔深度偏差
施工中实际钻孔深度不足或超过设计深值时，就造成了钻孔深度偏差。按经验一般钻深允许误差值在20cm以内，当钻孔深度过深时，则因起爆药不足导致爆碴的大块率增加，不利清碴施工;钻孔深度过浅时，炸药处在不佳的深度位置致使爆破后岩石发生硬埂，达不到设计开挖高程的要求，需要重复爆破作业，从而增加工程投资和工期。
造成钻孔深度偏差的原因有: ①施工水位采用不准确或换算错误; ②施工水域的水位变化频繁，施工时又未能根据水情动态对钻深参数作及时调整; ③钻孔成孔后未能及时装药致使泥沙回填入孔内，使孔深变浅。
2.3 对超深值选定不当
所谓超深值是指水下钻孔爆破作业中，钻孔超过设计河底高程线以下的那一部份深度。在施工时，人们习惯把炮孔设计成梅花形布孔，相邻三个炮钻孔形成等边或等腰三角形，其钻孔超深值是依据相邻炮孔的爆破漏斗达到相互交接理想状况下来进行计算和选取的。但实际工作中，由于受到流向、流速、水深和抛锚等诸条件的限制，施工船移动定位
3 水下钻孔爆破安全规定
（1）水下钻孔位置应准确测定，经常校核；孔口应有可靠的保护措施。（2）用金属或塑料筒加工成防水药筒盛装非抗水的散装炸药时，应在药面采取隔热措施，才可用沥青和石蜡封口。（3）水下钻孔爆破，应采取隔绝电源和防止错位等安全措施，才可边钻孔边装药。（4）钻孔装药时应拉稳药包提绳，配合送药杆进行，不应从管口或孔口直接向孔内投掷药包，不应强行冲压卡塞的钻孔药包；用护孔管装药时，每装入一节药包，应提升一次护孔管，待该孔装药完毕，护孔管提离药包顶面后，才准填入填塞物。（5）水下深孔采取分段装药时，各段均应装有起爆药包。各起爆药包的导线应标记清楚，防止错接。（6）提升套管（含护孔管）应注意保护药包引出线，移船时应注意保护起爆网络，在急流区，对孔口段的导线应加以保护。水下爆破作业应由具备相应资质的专业队伍承担。在通航水域进行水下爆破作业时，应向当地港航监督部门和公安部门申报，并按时发布水下爆破施工通告。在黄昏和夜间等能见度差的条件下，不宜进行水下爆破的装药工作；如确需进行水下爆破作业时，应有足够的照明设施，确保作业安全。
4 水下爆破作业前的准备工作
（1）准备救生设备。（2）检查爆破工作船技术性能。（3）爆破器材的水上运输和贮存。（4）危险区的船舶、设备、管线及临水建筑物的安全防护措施。（5）水域危险边界上警示标志、禁航信号、警戒船舶和岗哨等的设置。（6）检查水域中遗留的爆炸物和水体带电情况。
5 水下爆破器材加工和运输要求
（1）水下爆破应使用防水的或经防水处理的爆破器材；用于深水区的爆破器材，应具有足够的抗压性能，或采取有效的抗压措施；用于流速较大区的起爆器材还应有足够的抗拉性能，或采用有效的抗拉措施；水下爆破使用的爆破器材应进行抗水和抗压试验，起爆器材还应进行抗拉试验。（2）水下爆破的药包和起爆药包，应在专用的加工房内或加工船上制作。（3）起爆药包，只可由爆破员搬运；搬运起爆药包上下船或跨船舷时，应有必要的防滑措施；用船只运送起爆药包时，航行中应避免剧烈的颠簸和碰撞。（4）现场运输爆破器材和起爆药包，应专船装运；用机动船装运时，应采取严格的防电、防振、防火、防水、隔潮及隔热等措施。
结语：水下钻孔爆破是一项工程巨大的特殊水运工程, 在复杂城市环境下施工时，严格与准确执行《水运工程技术规范》是获得项目工程高质高效的重要保证。在具体应用《规范》中各项计算参数与技术措施对施工前经小规模试验, 或者在施工实践中，根据各现场工程地质、水纹等不同条件，不断总结与修正，才能获得有真正价值的参数与技术措施。
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