水利水电工程施工中隧洞钻孔爆破技术探究

发表时间:2020/12/24   来源:《工程管理前沿》2020年29期   作者:张计超
[导读] 隧道钻孔爆破技术在我国水利水电工程领域有着较大的应用空间,随着我国爆破技术的快速发
        张计超
        山东水利建设集团有限公司 山东省济宁市 272021
        摘要:隧道钻孔爆破技术在我国水利水电工程领域有着较大的应用空间,随着我国爆破技术的快速发展,爆破设施与测量水平的日渐完善,隧洞爆破钻孔的安全性有所提高,还应当根据水利水电工程的实际需要优化爆破技术的操作方法,有效控制爆破的成本,达到提高施工安全稳定性目标。本文对水利水电工程隧洞钻孔爆破施工技术方法进行总结,达到全面提高施工安全性和有效性目标。
        关键词:水利水电工程;隧洞钻孔;爆破技术
        隧洞钻孔爆破的成败直接决定着水利水电工程的施工质量。因此,相关单位的人员必须高度重视爆破设施的优化以及测量水平的提升,致力于对模拟爆破系统的优化研究,既要保障隧洞钻孔爆破技术质量,也要确保施工爆破安全性,进而使工程施工更加安全稳定。
        1钻孔爆破技术概况
        钻孔爆破技术就是使用钻孔,爆破等方法对工程实施爆破,在实施爆破时,工作人员要根据周边地区的地质以及各种施工设备,施工技术等实际情况进行爆破。在进行水利水电工程施工的过程中,隧洞开挖环节存在很多问题,遇到这些问题时必须及时解决,当前使用较多的技术就是钻孔爆破,该项技术能够在对地下工程进行开挖工作时发挥重要作用,因此得到了十分广泛的应用。
        2运输爆破材料原则
        要遵循爆破材料运输与存储原则。在开展水利水电工程隧洞爆破钻孔的过程中,爆破材料是技术施展的核心基础。但是,由于爆破材料具有较强的安全性隐患,所以务必要保障材料运输的科学性与合理性,尽可能按照行业标准将爆破材料的重量限制在规定范围内,并且限制车辆速度、做好安全防护措施,避免车辆之间出现碰撞或其他因素而导致的安全问题。因此,在整个爆破材料运输过程中,必须由具备专业资格证的技术人员进行指挥操作,对人员的包括材料运输工作进行全过程的监管。与此同时,水利水电工程施工单位还需要运输之前申请相关部门的许可,经批准后才能开展爆破材料运输工作,但仍旧要注意尽可能远离人群密集处,并和前后车辆保持适当距离。值得注意的是,在装卸爆破材料的过程中,工作人员必须做好每一环的交接工作,准确无误的将爆破材料运输到爆破地点。而且,在晚上卸载包括材料的情况下,相关负责人员务必要提前做好充分的照明准备,并按照行业标准对各项爆破材料进行分别管理。
        存储过程中需要主动注意的则是爆破材料的分类存储和管理。由于爆破材料的性质相对比较特殊,具有一定的易燃易爆风险。所以相关人员应该尽可能避免将爆破材料和其他材料混合堆放,尤其是对雷管、黑火药以及导火索等进行分类管理,避免由于外界因素干扰而导致的爆炸事故发生。除此以外,人员要定期对材料的存储情况进行监测,避免出现消化干油冻结等易诱发爆炸事故的问题。
        3水利水电工程施工中隧洞钻孔爆破技术的探讨
        3.1炮孔的布置
        工程中在置平洞上开挖的孔洞都具有不同的作用,以作用不同为标准进行分类,包括掏槽孔、周边孔、崩落孔三种。掏槽孔可以使得爆破的效果更好,该类孔的位置大多是掏槽的外围位置。周边孔主要用于开挖轮廓的控制,所以该类孔的位置是开挖面的周边。在開始炮孔的布置工作之前,应该尽量从布置工作相对比较容易进行的位置开始,使得钻孔工作效率更高。而炮孔的方向应该与岩层层理互相垂直,有效降低漏气或者卡钻事故的发生。周边孔应该在和轮廓线更接近的位置,参考实际钻机需求,和轮廓线的位置保持最合适的距离,而且向周边要保持倾斜。此外,爆破工作的效率也和孔的深度有很大关系。
        3.2把控炸药的用量
        炸药用量在很大程度上影响隧洞爆破钻孔的成败。可以说炸药量是爆破施工成功与否的关键因素。应当合理的控制炸药量,根据实际情况采用有效控制方法。例如,缝隙的强度,钻孔的布置方式与炸药的用量有直接的关系,应当控制药量处在合理的成本空间。根据钻孔的布置方式有效的控制药量。例如,应当根据掘进面的炮孔数量装填药量,在药量控制方面还要根据岩层的性质量,炸药的性能与钻孔的分布情况确定药量。

在实际作业时还要采用类比分析法与经验公式法。根据单位用药量,掘进的深度,以及炮孔间距对具体的药量進行微调,然后还要在施工现场进行爆破实验,然后再进行炮孔数量的分析,达到合理的控制间距的目标。
        3.3隧道的掘进施工
        水利水电工程隧洞掘进施工较为重要,隧洞是水利水电工程的重要组成部分,具体包括导流洞、引水洞、交通洞、地方厂房洞等,应当根据不同的需要采用不同的爆破方式,基于开挖的需要合理的控制爆破施工量。在计划开始掘进爆破工作之前,应该对隧洞周围的实际情况进行了解,然后根据了解的情况合理制定爆破计划,而且要考虑到进行隧洞爆破工作的过程中,隧洞内的照明情况以及其他各种因素对爆破工作造成的影响,然后根据实际情况完善爆破计划。此外,进行爆破工作的同时也会有其他工作同步进行,使得爆破工作难度提高。受爆破自由面的影响,可能会因此导致自由面遭到隧洞外的岩石夹制,破碎的岩石使得爆破工作需要更多的爆破材料。在爆破工作的过程中,工作人员要按照图纸进行爆破工作,而且在爆破时要保护好各种工程设备,比如水管、电缆线等,以防这些设备被爆破产生的飞石破坏。
         3.4钻孔爆破循环工程
        在施工作业过程中,利用钻孔爆破技术开挖地下建筑物时,在每一次的掘进过程中都要遵循准备、鉆孔、安置炸药、爆破、排烟、安全检测、出渣、延长运输线路以及埋放电线管线的合理程序。在进行掘进循环作业的过程中,应当在一昼夜时间里完成多次循环,并结合实际情况控制其使用时间。并且应当根据周围岩石稳固程度以及钻孔除渣设施的具体性能来确定开挖断面的直径。经过检测,若周围岩石较为稳固,同时有钻架台车或者多臂钻车进行钻孔,并且出渣设施性能较为强劲,则可使用深孔少循环的作业方式进行施工操作,既可以节约辅助工作的时间,又可以降低工程操作难度。若围岩较为松软。则可以使用矿车出渣,定期通过浅孔多循环的方式进行施工作业,从而保证围岩更加稳固。可以说在进行小断面隧洞开挖作业的过程中,在施工过程中循环进尺的确定是整个循环作业的关键,若使用钻架台车或多臂钻车,则应当保持3m~5m内的循环进尺。一般的,围岩条件与钻孔出渣设备的性能是确定循环进尺的主要依据。首先应当进行确定挖掘深度、计算钻孔、装药爆破、出渣,临时支护等程序的时间。之后再依据按日循环或按单循环周期次数为整数的标准对循环进尺进行适当的修改,直到满足循环作业班次的具体需求。
        3.5强化填孔质量与临时支铲工作
        在装药工作完成之后应当检查孔口填塞的质量,不能使用无封孔口。当炮孔的深度在0.9米之下时,药量应当在药孔的一半以下,当炮孔的深度在0.9米之上的时,药量应当在炮孔深度的3/2以下,其他部分使用填塞材料进行填充,填塞时禁止使用石块等易燃材料。根据具体情况选用合适数量的设备进行进行出渣的运输与临时支护工作,事先选用好运输路线与废弃物渣的场地,保证施工组织与运行工作的安全可靠。完成洞室的开挖工作之后,围岩会产生不同的应力状态,在稳定性不够强的地方岩块容易掉落产生坍塌,导致安全事故的产生。因此临时支铲工作非常有必要,根据围岩裸露的时间、低层的情况、开挖方法与洞室的断面等安排合理地支护工作。
        4结语
        
        
        
        
        随着时代的发展和技术的进步,隧洞钻孔爆破技术不断发展完善,逐渐成为现阶段水电水利工程施工中不可或缺的重要一环。但是,由于该项技术涉及到爆破环节,具有较高的风险系数,容易诱发安全事故,所以需要相关施工人员和管理人员对细节问题予以高度重视,加强技术管控。
        参考文献:
        [1] 陶红杰.盾构法隧道工程爆破技术分析[J].四川水泥,2020(4):153~154.
        [2] 王传宝.水利工程施工中爆破工程技术分析[J].科技创新导报,2018,15(28):60-61.
        
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