隧洞钻孔爆破技术在水利水电工程施工中的应用分析

发表时间:2021/2/4   来源:《城镇建设》2020年11月31期   作者: 刀佳强
[导读] 近年来,我国经济快速增长,对水电需求也越来越高,水利水电工程在快速发展的同时
        刀佳强
        云南水利水电建设工程技术开发有限公司, 云南省昆明市 650202
        摘要:近年来,我国经济快速增长,对水电需求也越来越高,水利水电工程在快速发展的同时,面临的安全隐患问题也越来越大。在工程施工中,隧洞钻孔爆破是关键的一环,钻孔爆破作为爆破施工的核心,应受到施工单位及施工人员的重视。本文主要分析隧洞钻孔爆破技术在水利水电工程施工中的应用分析
        关键词:钻孔爆破;水利水电;技术应用
        引言
        钻孔爆破是水利水电工程隧洞施工中的主要施工技术,也是顺利开挖水利工程土石方的重要保障。要确保钻孔爆破施工的安全,同时保证施工质量,对钻孔爆破技术的应用就需认真分析,包括技术种类的选择和技术布置等,为此施工人员要就工程情况作全面探析,并最终确定爆破技术种类和施工方案。
1、施工原则
1.1运输爆破材料原则
        运输爆破材料原则包括爆破材料的安全输送、爆破材料的分类存放以及爆破材料的运输管理。由于爆破材料的特殊性,在运输过程中一般采取限制运输,即爆破材料的重量以及运输车辆的车速都需要控制在安全范围内,防止出现碰撞问题,同时还要做好特殊情况下的警示防控以及特殊天气下的运输预防。材料分类存放则时根据爆破材料的材料性质,与黑火药、雷管等材料进行隔离运输,避免发生安全问题。材料运输途径是依照爆破材料的潜在威胁,在运输时尽量挑选专业技术人员进行操作,同时在路径选择上要尽量选择车辆少、人群稀疏的路线,以降低运输过程中的危险系数。
1.2钻孔爆破安全原则
        钻孔爆破安全原则主要针对炸药用量的控制、隧道的掘进施工、钻孔爆破循环施工、装置和卸载方法以及炮孔的布置布局五个层面。首先是炸药用量的有效控制,炸药用电会对隧洞爆破钻孔的成功率造成直接影响,在计算炸药量时要将隧道的缝隙强度、钻孔布置方式、掘进面炮孔数量、岩层性质作为参考目标,根据这些数值来确定炸药的具体用量。在实际爆破前,还要在施工现场先开展爆破实验,有明确实验数据后在敲定具体的炮孔数量和控制间距,并用类比分析法、经验公式法等方式做优化计算,然后依照现场的掘进深度,炮孔间距对实际药量进行微调。其次是隧道掘进施工情况,水利水电工程的隧道隧洞由交通洞、引水洞、导流洞和地方厂房洞等几个部分组成,每一个部分所采取的爆破方式根据该段隧洞的功能作用要有所差别,施工人员需结合开挖需求来保证爆破施工量的合理。在循环施工方面,施工人员需优化施工程序,在施工过程中,一个昼夜循环里需要保证作业数为整数,其循环时间确定为2的倍数最佳,而开挖的断面大小可依照岩层稳定情况进行调整,如果岩层稳固性良好,可使用多臂钻车搭配短臂挖掘机钻孔,深孔少循环的方式循序钻进,以此节约工时,减少爆破钻孔中的施工障碍。
1.3钻孔爆破工效原则
        在爆破过程中要提高废渣的运输率、加强临时支护、做好辅助工程以及保证填塞孔口质量。运输钻孔废渣是为了让施工环境可以长期保持清洁,让爆破施工质量得到提高,废渣运输关键在于缩短废渣出渣的工时,让出渣速度尽可能快,出渣效率尽量增高。为此,施工人员要在钻孔作业的过程中建立一套完善的出渣机制,如出渣工具的科学合理,出渣设备的高效运用,出渣路线的精确计算,以此让出渣量可以得到有效控制。而在临时支护方面,施工人员需结合隧洞岩石材质及结构加大支护作业力度,确保洞室开挖时隧洞结构的稳定性,让围岩处的稳定状态得以巩固。此外,当代水利水电工程对于环境的安全、有序尤为看重,施工人员必须做好施工地的通风、防尘、消烟和排水工作,以此提高隧洞的安全保障。

最后是对孔口的堵塞质量确保,只有保证孔口的堵塞质量良好,才能保证爆破效果达到最佳,故对于孔口堵塞情况要认真检查,防止出现堵塞不严的问题,特别是对于钻孔的利用率要有效提高,通过对孔口多次作业,保证堵塞质量良好。
2、施工中隧洞钻孔爆破注意事项
2.1控制炸药的用量
炸药的使用量对隧道爆破钻的成败有很大的影响。炸药量可以说是爆破工程成功与否的重要因素。要合理控制炸药量,根据实际情况采取有效的控制方法。例如,缝隙的强度、钻头的放置与炸药的使用量有直接关系,需要控制药量在合理的成本空间。根据钻孔的布置,有效地控制药量。例如,要根据开挖面的炮孔数量来填充药量,在药量控制方面,要根据岩层的性质、炸药的性能和钻孔的分布来确定药量。实际工作中还应采用类比分析法和经验公式法。要根据单位药量、掘进深度、炮孔间距微调具体药量,然后在施工现场进行爆破试验,分析炮孔数量,实现合理的控制间隔目标。
2.2隧道的掘进施工
        水利水电工程隧道掘进施工比较重要,隧道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、地方现场洞等,根据不同需求采用不同的爆破方式,根据开挖需要合理控制爆破工程量。
        
2.3钻孔爆破循环施工
        水利水电工程采用隧道钻探和爆破技术进行挖掘,必须优化工作程序,以循环施工的理念实现提高施工效率的目标。一是优化每个具体工艺的建设,分别准备钻探,合理安装炸药,还要扩大运输线路,做好输水管道的布局工作。在操作中运用循环工作理念,提高工作质量目标。首先,在每一个日夜周期中,应保证作业数为整数,循环时间以2的倍数为宜,挖掘截面的大小应基于岩层稳定性。如果岩层稳定性好,可以使用多臂钻机钻探,使用短臂挖掘机,使用深孔循环较少,这可以节省辅助工作时间,减少不必要的施工问题。
3、隧洞钻孔爆破技术中塌方事故的处理措施
在进行水电工程时,必须确保施工人员的安全,减少发生生产安全事故的可能性,并根据《生产安全法》和其他有关法律的有关规定,制定全面的事故应急计划。在隧道开挖爆破技术中,不可避免地会发生塌方事故,发生塌方事故时,施工企业和有关人员必须能够采取相应的应急措施。首先,在发生事故时及时救助受害者。根据隧道的滑坡范围,确定受害者是否被困在洞里,是否有受害者等,然后根据实际情况及时抢救受害者,在抢救过程中,呼吁救助,及时安排车辆和医生。第二,及时救援和报告。如果设备条件允许,班长和高级管理人员必须将施工人员调往安全区;施工企业应确保施工过程中安全使用电力;工程部门必须使用相机等工具记录滑坡情况,向上级报告所有记录的信息,上级首先通过组织应急小组确定滑坡原因,并提出相应的原因解决方案。再一次,拆除或锚定倒塌现场的顶部;加强现有支撑,在滑坡现场安装钢支撑或喷混凝土支撑,必要时增加锚固;应尽快对塌陷两端进行局部衬砌,以确保不会出现大规模滑坡等。最后,如果在坍塌过程中出现漏水问题,有关人员必须能够适当地清理水池,从而尽量减少滑坡事故造成的损失。结束语
        施工单位在进行钻爆作业时,要严格恪守钻爆施工的施工原则,同时结合施工现场状况选择合理的隧洞钻孔爆破技术,并注意炮孔布置,在用药量上也精确计算,减少不必要的资源损耗。最后,要注意隧洞钻孔爆破中的塌方预防及应急救援,提高水利水电工程的隧洞钻孔爆破安全性与质量,为水利水电工程顺利施工提供保障。
参考文献:
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