水下爆破課件

重慶市爆破技術(shù)培訓(xùn)講課：沙祖光1第10章

水下爆破

在水中、水底或水下固體介質(zhì)內(nèi)進行的爆破稱為水下爆破210.1概述10.1.1水下爆破的特點

⑴爆破器材必須防水、抗浮。

⑵

爆破單位耗藥量大，水深、水壓對爆破效果有明顯影響。

⑶水下施工難度增加，能見度差、水流條件復(fù)雜，爆破后清渣困難。

⑷

爆破有害效應(yīng)影響大、涉及面廣。3(2)淺水、深水爆破的差別以?=6.0作為淺水爆炸與深水爆炸的界限標(biāo)準(zhǔn)。

淺水爆破：易產(chǎn)生水柱、水噴、涌浪現(xiàn)象，引起強烈地震波。

深水爆破：主要產(chǎn)生水中沖擊波及水泡脈動壓力。510.1.3水中爆炸沖擊波

⑴在無限水域中爆炸的沖擊波參數(shù)pm=533(Q1/3/R)1.13

⑵在有限水域中爆炸的沖擊波參數(shù)pm=415(Q1/3/R)1.05pm—水擊波壓力105paQ—藥量kgR—爆源距離m610.1.4水下爆破的類型

水下鉆孔爆破、水下裸露爆破、水下硐室爆破、水下巖塞爆破、水下拆除爆破、水下擠淤、夯實爆破。7

10.2水下鉆孔爆破

10.2.1方法特點

通過作業(yè)船或水上鉆孔平臺，采用配套的鋼導(dǎo)管穿過水層，進行鉆孔、裝藥、堵塞、連線起爆的水下爆破作業(yè)方法。

810.2.2水下鉆孔爆破設(shè)計10.2.2.1布孔原則鉆徑:D=100－150mm孔距、排距：

D100a＝2.0－2.5mb＝1.5－2.5mD150a＝3.0－3.5mb＝2.5－3.5m超深：h＝1.0－2.0m1010.2.3水下鉆孔施工設(shè)備（1）船舶配置鉆孔船、簡易鉆孔平臺、自升式鉆孔平臺拖輪、拋錨艇挖泥船（根據(jù)抓斗分1m3~50m3）拋石船（分拖航或自航）交通艇12軌道式鉆孔船14固定式鉆孔船15簡易鉆孔船16自升式鉆孔平臺17鉆孔平臺18挖泥船抓斗20（2）鉆孔機具⑴鉆機—可用陸上鉆機改裝，常用為潛孔鉆、液壓鉆或巖芯鉆。⑵鋼套管—可采用單套管、雙套管作業(yè)，靠近江底一段必須加工成“花管”，以利排渣、排氣。鋼套管規(guī)格應(yīng)與鉆頭、鉆桿配套：

Φ90鉆頭/Φ127或Φ146套管Φ150鉆頭/Φ187套管21(3)船舶定位

以GPS定位或經(jīng)緯儀（全站儀）測量放線，采用錨纜固定船位：急流5~6纜法、緩流4纜法。布孔原則：一般自下游向上游，由深水至淺水。23鉆孔船定位示意圖24（2）藥柱加工

a定購相應(yīng)規(guī)格的專用藥柱Ф90×500b加工藥柱，購買防水炸藥Ф80，用塑料筒包裝，或外加竹片細繩捆扎。c起爆體采用8#金屬殼雷管2發(fā)并聯(lián)，將引出的導(dǎo)線松弛的綁扎在尼龍繩上。d裝藥、堵塞用裝藥桿檢查、校核孔深及裝藥和堵塞長度。

26⑶爆破網(wǎng)路

水下爆破工程通常采用電雷管和非電導(dǎo)爆雷管兩種起爆方法。

目前，水下控制爆破也有采用數(shù)碼電子雷管起爆系統(tǒng)。

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a電爆網(wǎng)路

一般采用并串聯(lián)網(wǎng)路主線及網(wǎng)路的加工與保護爆破網(wǎng)路的主線應(yīng)采用足夠強度、防水性和柔韌好的絕緣膠線，并對電線進行保護?？捎忙?～6的鋼絲繩或φ17～21的白棕繩、尼龍繩作主繩，將電爆網(wǎng)路的主線每隔40～60cm松馳地用膠布或細麻繩綁扎在主繩上，全長約150～180m。

28C數(shù)碼電子雷管起爆系統(tǒng)

數(shù)碼電子雷管起爆系統(tǒng)具有高精度與高可靠性，對靜電、射頻電和雜散電流具有安全性。但電子雷管的普及還需解決兩個主要問題：一、降低使用成本。二、起爆系統(tǒng)高度集成塊化，便于爆破工程實際應(yīng)用。

30數(shù)碼雷管解剖示意圖31電子雷管連接示意圖3210.3水下裸露爆破10.3.1、方法特點把炸藥直接放在水下被爆破介質(zhì)表面進行爆破方法。優(yōu)點：施工設(shè)備少，技術(shù)工藝簡單，應(yīng)用機動靈活。缺點：爆破耗藥量大，工效低，爆破震動對環(huán)境影響大。

33水下裸露爆破34水下裸爆應(yīng)用范圍

a因水流條件無法進行水下鉆孔爆破b配合挖泥船疏浚，砂卵石松動爆破c水下零星礁石及淺點清除d沉船爆破解體e水下盲炮處理3510.3.2水下裸爆炸礁設(shè)計破碎深度：W＝0.35－0.5m藥包間距、排距：a＝2.0－3.0wb＝2.0－2.5m(船寬限制）單藥包量計算：Q＝k1.w3k1－炸藥單耗（40－100）kg/m3單藥包重量按經(jīng)驗數(shù)據(jù)一般為8、12、16、24kg3610.3.3施工方法

（1）藥包加工宜采用防水炸藥，按設(shè)計單藥包重量加工，使用塑料薄膜（口袋），將藥包捆扎成長方體體。長、寬、高之比宜為3：1.5：1為防止藥包漂浮，必須按1：1或1：2配重，配重材料可采用塊石或砂包。投放之前插入2發(fā)并聯(lián)起爆雷管。

37（2）藥包投放

船投法（定位船、投藥船）:適應(yīng)大面積炸礁。潛水員敷設(shè)法：適應(yīng)流速緩，復(fù)雜情況的水下炸礁。繩纜吊投法：適應(yīng)江面窄、流速快、落差大的急流排險爆破。3810.3.4水下裸爆施工安全⑴爆破作業(yè)人員必須穿好救生衣、戴上安全帽和手套。⑵水下裸露藥包必須根據(jù)流速、水深配重，能順利自沉。⑶投藥船應(yīng)用穩(wěn)定性和質(zhì)量好的船只，船殼外表不應(yīng)有尖銳的突出物。⑷藥包投放入水后，應(yīng)仔細檢查船底、船舵及推進器有無藥包掛帶。⑸

控制好定位船與投藥之間的安全距離。

3910.4軟基處理水下爆破

利用炸藥爆炸的能量，在軟土基礎(chǔ)上實現(xiàn)置換、固結(jié)及夯實目的爆破作業(yè)，是軟基處理的一項新技術(shù)。

目前已廣泛應(yīng)用于重力式防浪堤、護岸、圍堰、滑道等水工工程的基礎(chǔ)處理。40爆破擠淤法的特點

優(yōu)點：施工速度快，適用范圍廣，處理后的基礎(chǔ)密實度高、后期沉降量小，對拋石塊度及強度要求不高，施工作業(yè)主要在陸上進行，受風(fēng)浪影響較小。缺點：需要拋石量大，爆破次生危害不可避免。4110.4.1藥量計算

爆炸定向滑移處理法的藥量按下式計算：Qi＝q0?LH?Hm?LL式(6-1)Qi－單位長度爆破藥量，單位：Kgq0－單位體積淤泥耗藥量，單位：Kg/m3LH－一次爆破推填的水平距離，單位：m，Hm－置換淤泥層厚度，單位：m，LL－布藥線長度。42（1）爆破擠淤施工工藝

爆破擠淤施工包括堤頭爆填、側(cè)爆及爆夯三個步驟：

施工準(zhǔn)備—石料拋填—爆前測量—堤頭爆填—爆后測量—爆后補填—側(cè)爆—爆夯—檢測—竣工43挖掘機直插式裝藥44振沖式裝藥45吊架式裝藥46布藥船裝藥47（2）爆炸夯實

基本原理爆炸夯實是在水下塊石或礫石的基礎(chǔ)表面布置裸露或懸浮藥包，利用水下爆破產(chǎn)生的振動使基礎(chǔ)得到密實的方法。

48爆炸夯實的適用范圍

(1)地基和基礎(chǔ)應(yīng)為塊石或礫石；(2)起爆時藥包中心至水面的垂直距離應(yīng)滿足一定要求；(3)分層夯實厚度不宜大于12m。4910.4.2.1藥量計算

q2=q0?a?b?H?

η/n式中：

q0—爆破夯實單耗

kg/m3

a?b—藥包間距、排距m

H—石層平均厚度m

η—夯實率10%~20%n—夯實遍數(shù)3~45010.5水下巖塞爆破10.5.1巖塞爆破設(shè)計要點⑴巖塞位置確定通過鉆孔、潛水等勘察手段確定巖塞的巖性、構(gòu)造、水下地形及巖塞厚度。⑵爆破方案選擇巖塞爆破必須一次成功，通常采用鉆孔爆破、硐室爆破或兩種結(jié)合的爆破方法。51藥包布置與計算

⑴鉆孔爆破：參照水下鉆孔爆破設(shè)計。

⑵硐室爆破：參照陸上硐室爆破設(shè)計計算，考慮水體的壓力與阻力，一般較陸地增加10%~30%。5210.5.2施工要點巖塞爆破施工中的最大問題是防止漏水及保持圍巖穩(wěn)定。⑴

為確保安全須增加貫通孔（小孔徑）及超前孔。⑵精確控制炮孔深度，孔底至臨水面距離0.2~0.5m。⑶

所有爆破器材必須經(jīng)過檢測、試驗。

⑷起爆網(wǎng)路采用復(fù)式、交叉網(wǎng)路。5310.5.3巖塞爆破的安全及防護⑴水中沖擊波效應(yīng)。⑵空氣沖擊波與氣浪對隧洞的影響。⑶地震波效應(yīng)。⑷巖塞爆破后石渣運動的危害。54

沉船解體爆破

1、爆破設(shè)計沉船采用解體打撈方案，應(yīng)根據(jù)沉船規(guī)模、結(jié)構(gòu)及施工環(huán)境條件，確定具體的爆破施工設(shè)計。2、施工程序基坑開挖－沉船探摸－分段方案－局部清吸－藥包加工－潛水布藥－網(wǎng)路連接－移船起爆－殘骸抓撈553、施工方法

3.1基坑開挖使用挖泥船清除沉船周圍的泥沙，形成基坑，便于潛水員進行工作。3.2沉船探摸掌握沉船已暴露的情況，船體部位、鋼板厚度、確定分段布藥爆破方案。

563.3藥包加工

爆破材料選用（炸藥、雷管、包裝）用藥量計算（參照非接觸爆破經(jīng)驗公式）C＝KH.H.R2藥包加工成條狀形直徑150－300mm，長度2、3、4m不等（備用），下水前配重并安裝起爆雷管。573.4藥包布設(shè)潛水作業(yè)是關(guān)鍵，切割爆破的效果取決于藥包與鋼板的貼近程度。3.5移船起爆水下藥包布設(shè)完備，爆破網(wǎng)路連接導(dǎo)通，線路（電阻）檢查無異常即可進行移船起爆。3.6殘骸抓撈使用大型挖泥船，配重型抓斗效果更佳。58基坑開挖59沉船探摸60藥包加工61殘骸抓撈62殘骸抓撈63水下爆破安全

1、編制水下爆破施工設(shè)計大中型爆破和技術(shù)復(fù)雜的爆破，施工單位必須事先編制爆破設(shè)計。水下爆破施工，要制定對周圍環(huán)境、水下建筑設(shè)施及水產(chǎn)、養(yǎng)殖的安全保護措施。2、申辦相關(guān)爆破手續(xù)

⑴爆破三證（公安部門）⑵航行通告（海事部門）643、水下爆破安全距離

⑴飛石水深小于1.5m與陸相同（300m）水深大于6m可不考慮飛石危害。⑵爆破振動標(biāo)準(zhǔn)與陸上同⑶水中沖擊波游泳900－2000m潛水1200－2600m客船1500m施工船700m65水擊波防護措施

對水擊波效應(yīng)防護的措施，主要是采用氣泡帷幕技術(shù)。所謂氣泡帷幕，就是在爆源與被保護物之間的水底設(shè)置一套氣泡發(fā)射裝置，自水底發(fā)射出的無數(shù)細小氣泡，由于浮力的作用自下而上運動，形成一道帷幕，它能有效地耗散穿越它的水擊波能量，從而達到削減水擊波壓力峰值的目的。66水上作業(yè)安全1、作業(yè)人員必須穿救生衣、戴安全帽。2、爆破水域的危險邊界，設(shè)立禁航信號、警告標(biāo)志；并布置警戒船舶及警戒人員。3、危險區(qū)內(nèi)被保護對像的安全防護措施。4、使用電爆器材要防止船舶雜散電流。5、雷暴、大霧、大風(fēng)（6級）浪高超過0.8m、水位陡漲陡落時禁止水上爆破作業(yè)。67練習(xí)題一填空題：1、水下爆破作業(yè)時，工作人員應(yīng)穿好（）或應(yīng)備有相應(yīng)數(shù)量的（），（）人員不得登上爆破作業(yè)船。2、水下爆破導(dǎo)爆索網(wǎng)路應(yīng)在主導(dǎo)爆索上加系（），使其懸吊；應(yīng)避免導(dǎo)爆索網(wǎng)路（），造成網(wǎng)路交叉，破壞起爆網(wǎng)路。3、水下裸露藥包應(yīng)有足夠的（），使其能順利（），藥包表面應(yīng)包裹良好，防止與礁石（）、（）損壞。68填空題：4、水下電爆網(wǎng)路的導(dǎo)線，應(yīng)采用有足夠強度且防水性和