水下爆破課件

電子郵箱：12概述在水中、水底或水下固體介質(zhì)內(nèi)進行的爆破作業(yè)稱為水下爆破。在我國還將固體介質(zhì)的側(cè)向臨水，并可在陸地操作的爆破作業(yè)也列入水下爆破范圍。水下爆破是工程爆破的一個重要組成部分。在國家建設(shè)與國防工程中，水下爆破被廣泛應(yīng)用于港口碼頭建設(shè)、船塢建設(shè)、航道疏浚、水利水電、道路橋梁、水下管道埋設(shè)、水下擠淤筑堤、水下爆夯、以及圍堰爆破拆除等工程領(lǐng)域。3水下固體介質(zhì)爆破與陸地爆破，在爆破原理及爆破作用上，兩者是相似的。但從爆破環(huán)境和爆破條件上，二者差異較大，由于水下爆破的水介質(zhì)特征與水域環(huán)境特殊，水下爆破具有如下特點：（1）被爆介質(zhì)具有不同水深產(chǎn)生的垂直向或側(cè)向水壓力的作用。水介質(zhì)基本不可壓縮，水深、水壓的增加，對被爆介質(zhì)的爆破效果有明顯不利影響。4（2）爆破破碎介質(zhì)在水中的拋擲運動與空氣中的運動規(guī)律明顯不同。（3）水下爆破施工難度大，且受水文、水流工況因素影響明顯。（4）同一種爆破介質(zhì)，水下爆破與陸地爆破相比，炸藥單耗大。（5）爆破器材抗壓、抗水性能要求高。水下爆破可分為水下鉆孔爆破、水下裸露爆破、水下硐室爆破、水下巖塞爆破、水下擠淤筑堤、水下爆夯和水下爆破拆除等不同類型。5水下爆破基本理論水下爆破作用基本原理7.2.1.1水中爆破作用及其水面現(xiàn)象深水中炸藥爆炸會產(chǎn)生水擊波、高溫高壓氣體形成的脈動壓力及水的擴散滯后流動。炸藥爆炸的瞬間較多的能量轉(zhuǎn)化為水擊波，并呈球面波向周圍傳播，因水的可壓縮性較小，其超壓會對附近的固體介質(zhì)產(chǎn)生沖擊破壞。隨后，高溫高壓氣體在水中因膨脹與壓縮而形成的脈動壓力所占炸藥爆破的能量遠小于水擊波，它具有作用時間長與頻率低的特點，對某些低頻響應(yīng)較敏感的物體具有較大破壞力。脈動壓力作用過程中，部分能量消耗于做縱向和橫向位移而產(chǎn)生了紊流運動。水擊波傳播到水面，產(chǎn)生反射拉伸波導(dǎo)致水冢產(chǎn)生，氣泡脈動壓力因其比重低于水，而不斷上升，到達水面后，根據(jù)其能量大小不同可形成大小不同的水柱。6淺水爆破與藥包的比例埋深（炸藥在水中埋深與藥包半徑的比值）有關(guān)。除產(chǎn)生水擊波與脈動壓力外，還將形成飛濺的羽狀水柱及水噴現(xiàn)象。同時產(chǎn)生較強的地震波及波浪。水下工程爆破應(yīng)根據(jù)水擊波和脈動壓力的大小，與被爆對象進行綜合分析選擇適當(dāng)?shù)谋品桨负头雷o措施。7水下固體介質(zhì)爆破作用原理水下鉆孔裝藥爆破時，由于水的耦合作用，使孔內(nèi)爆轟波的壓力處于比較均勻的狀態(tài)，在應(yīng)力波傳播到巖石與水的分界面之前，巖石的破碎作用機理與陸地爆破的作用機理是相同的，即沖擊波與后續(xù)產(chǎn)生的爆生氣體是造成水下固體介質(zhì)破壞和運動的主要能量。一旦爆炸應(yīng)力波傳播到巖石與水的分界面時，應(yīng)力波將在二種介質(zhì)的界面處出現(xiàn)反射和透射現(xiàn)象，此時既會出現(xiàn)透射到水中的壓縮波，也會出現(xiàn)反射至固體介質(zhì)中的拉伸波，這與陸地巖石爆破時，垂直入射波形成全反射拉伸波的情況不同。8同時，由于水壓力的作用，也會抵消一部分反射拉應(yīng)力的作用，因此，水下巖石爆破臨水自由面的反射破壞作用沒有陸地明顯。破碎后的巖塊運動由于受到水的阻力，其運動距離將大大縮小。爆破能量在破碎巖石的同時，有部分能量通過破碎巖石的縫隙作用到水體中，產(chǎn)生水中沖擊波或動水壓力，并產(chǎn)生涌浪，還有部分能量產(chǎn)生地震波。9水下爆破有害效應(yīng)伴隨著爆破過程，炸藥能量除用于破巖外，其余將轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?，并以各種形式作用于爆區(qū)周圍環(huán)境，可能產(chǎn)生系列有害影響。在水下爆破中產(chǎn)生的有害效應(yīng)一般包括：爆破地震效應(yīng)、水中沖擊波、空氣沖擊波及噪聲、涌浪、飛石、有毒有害氣體等。爆破地震效應(yīng)1水下爆破產(chǎn)生的地震效應(yīng)與陸地爆破相似，水下鉆孔爆破產(chǎn)生的振動主要沿水底介質(zhì)進行傳播，由于水下固體介質(zhì)處于水飽和狀態(tài)，地震波衰減較陸地慢，強度也較大。水下鉆孔爆破以及水中爆破產(chǎn)生的水中沖擊波也衍生地震效應(yīng)，并有可能產(chǎn)生疊加效應(yīng)。102水中沖擊波水下爆炸產(chǎn)生的沖擊波有下述明顯特征：由于水的可壓縮性小，密度大，使水中爆炸產(chǎn)生的水中初始沖擊波壓力比空氣沖擊波大得多，沖擊波峰值壓力衰減慢，傳播距離遠；水的密度大，慣性大，爆炸產(chǎn)物的膨脹過程要比空氣中爆炸慢得多，氣泡的脈動次數(shù)也比空氣中爆炸多；在不同的壓力段，水的狀態(tài)方程不同，因而水中沖擊波在不同的壓力段有不同的傳播特征。113涌浪水下爆破時，炸藥爆炸產(chǎn)生的能量，在破碎巖石的同時，將有部分能量在水面形成涌浪，另外，爆渣在水體中拋擲運動時，也會形成涌浪。爆破涌浪在水域中以一定的速度向四方傳遞，當(dāng)遇到水工建筑物或岸坡時，涌浪前進方向受阻，引起附加水壓力，并使波浪沿建筑物或岸坡臨水面爬高，嚴重時可能造成影響區(qū)域內(nèi)建（構(gòu)）筑物破壞或發(fā)生人身傷亡。124飛石水下鉆孔爆破當(dāng)水深大于6m時，可不考慮飛石對地面或水面以上人員的影響，主要考慮水深小于6m時可能產(chǎn)生的飛石。進行水下硐室爆破時，當(dāng)水深大于最小抵抗線時，可不考慮飛石的影響，其余情況下，應(yīng)視周圍環(huán)境狀況考慮飛石的影響。

135空氣沖擊波及噪聲水下爆破時一般情況下可不考慮空氣沖擊波的影響。但當(dāng)脈動壓力沖出水面后產(chǎn)生空氣沖擊波，應(yīng)視周圍環(huán)境情況考慮它的影響。在一側(cè)有水情況下的爆破，空氣沖擊波與一般陸地爆破相似，則必須考慮。146有毒有害氣體水下爆破時，盡量采用與爆破介質(zhì)波阻抗相匹配的零氧平衡炸藥，且具備較好的防水性能。如果炸藥在水中浸泡時間超過8h或使用非零氧平衡炸藥，爆炸時就容易產(chǎn)生有毒有害氣體，將對水質(zhì)和水生物造成一定的影響。15水下鉆孔爆破1工程特點水下鉆孔爆破，是通過作業(yè)船或水上作業(yè)平臺，利用其配套的鉆具穿過水層對水下巖石進行鉆孔，并通過套管進行裝藥、堵塞等工藝，最后進行聯(lián)線起爆等作業(yè)的一種爆破施工工藝。近年來，隨著水運行業(yè)的發(fā)展，原來水深條件不足的港池和和航道，現(xiàn)在都需要浚深，遇到土質(zhì)較硬時就要采用水下爆破的方式。而在水下爆破的各類形式中，水下鉆孔爆破是應(yīng)用最為廣泛的一種爆破作業(yè)方式。它廣泛運用于港口工程建設(shè)、航道的疏浚、水下建（構(gòu)）筑物的拆除及清障等。16水下鉆孔爆破的原理與陸地鉆孔爆破大致相同，都是利用炸藥爆炸釋放的能量對介質(zhì)作功，達到疏松、破碎或拋擲巖土的目的。但由于中間介質(zhì)的不同，又與陸地爆破有所不同。其主要特點如下：

(1)使用特定的水上作業(yè)船或作業(yè)平臺，才能進行施工。

(2)由于流速、潮汐、涌浪、水深及工況等復(fù)雜因素的影響，鉆孔爆破施工難度大，工藝復(fù)雜，導(dǎo)致效率低，成本高。特別在工況惡劣的水域施工時，難度和成本會明顯增加。

(3)對爆破質(zhì)量要求高，爆破所產(chǎn)生的大塊、淺點等不良效果難以處理，對下一道工序影響大。

(4)對清挖、運輸爆渣的設(shè)備要求較高，需要挖掘能力強的船機進行清挖，如反鏟式挖泥船、正鏟式挖泥船及配備重斗的大斗容抓揚式挖泥船。17水下鉆孔爆破是水下爆破最常用的爆破方法，相比其它水下爆破方法，有自身的一些優(yōu)勢，主要如下：

(1)生產(chǎn)效率高；

(2)爆破效果較好，施工質(zhì)量容易得到控制；

(3)安全性較好，爆破作業(yè)均在作業(yè)船或平臺上完成。

(4)有利于環(huán)境保護，易于控制爆破產(chǎn)生的有害效應(yīng)。182施工船機與鉆孔工藝概況水下鉆孔爆破的船機按類型來分，主要有以下幾種：(1)簡易支架式水上作業(yè)平臺。包括水中固定支架平臺及岸邊固定支架平臺等。主要適用于近岸或潮間帶、海況較好的區(qū)域。(2)漂浮式鉆孔爆破作業(yè)船與作業(yè)平臺。可適用流速較小，風(fēng)浪不大的內(nèi)河、沿海區(qū)域。(3)支腿升降式水上鉆孔作業(yè)平臺。適用于流速較急，風(fēng)浪較大的海區(qū)和交通繁忙、水域狹窄的海域。其中類型(2)與類型(3)類的適用范圍，見表19鉆孔爆破船的合理應(yīng)用范圍

水下鉆孔爆破按鉆孔工藝分類，主要有以下幾種：（1）鉆機水底鉆孔；（2）人力水上鑿孔；（3）鉆機水上鉆孔。203簡易支架式水上作業(yè)平臺簡易支架式水上作業(yè)平臺是一種在近岸搭建支架，在支架上進行鉆孔爆破的作業(yè)方式。它適宜于淺水、近岸的潮間帶作業(yè)。采用這種方式主要是因為施工區(qū)域水深無法滿足專業(yè)鉆爆船(平臺)的吃水要求而采取的一種變通的簡易作業(yè)方式。由于其安全性相對較差，在工況復(fù)雜的水域應(yīng)當(dāng)慎用。214漂浮式鉆孔爆破作業(yè)船此類作業(yè)船在目前水下鉆孔爆破中使用最多，運用也最廣，形式也多種多樣。它們一般適用于50m水深以內(nèi)，流速小于1.5m/s，浪高小于1m的水域。根據(jù)分類方法的不同，主要有以下幾種分類方式。（1）按動力，可分為自航和非自航兩類。目前以非自航船為主，自航船較少。即便是自航船，由于航行動力有限，遠途調(diào)遣時仍需拖輪拖帶，但有向大馬力發(fā)展的趨勢。（2）按船體結(jié)構(gòu)形式，可分為雙體船和單體船。目前以單體船為主，如“航通998”船，裝有12臺XY－2型鉆機，見圖7-3-1，其技術(shù)指標(biāo)列于表7-3-2中。雙體船如“浚通2”號炸礁船，長度為52m，寬度為13m，其中單體寬為5m。其上裝配有六臺高風(fēng)壓航道潛孔鉆機。2223“航通998”號照片24“航通998”漂浮式鉆爆船參數(shù)25（3）按駐位形式來分，可分為有定位樁和無定位樁兩類。目前以無定位樁的占多數(shù)，無定位樁的鉆爆船采用六纜作業(yè)法進行移船及駐位；有定位樁的船主要使用在水流較急、風(fēng)浪較大或交通繁忙、水域狹窄的地區(qū)，移船仍靠錨纜來實現(xiàn)，定位樁起到駐位的作用。支腿升降式水上鉆孔作業(yè)平臺支腿升降式水上鉆孔作業(yè)平臺是一種可將船體升離海面的作業(yè)船舶，平臺升離水面后，工作時可不受海浪、潮流和潮差的影響。下表為“中海潮1”號的船體及鉆機參數(shù)。實船如圖7-3-2所示。26“中海潮1”號鉆爆平臺參數(shù)27“中海潮1號”照片285鉆孔工藝及配套機具A鉆機水底鉆孔鉆機水底鉆孔就是由潛水員在水下操作鉆孔機械在巖石上進行鉆孔的作業(yè)。其特點是：靈活簡便，但工作效率低，勞動強度大，成本遠比水上鉆孔高。適用于水淺、工程量小的工程。有時，大型工程收尾階段，鉆爆船已撤場后又發(fā)現(xiàn)有個別淺點，也采用這種方式進行處理。常見的情況是潛水員攜帶普通的便攜式風(fēng)動鑿巖機或釬鎬潛入水底進行鉆孔或鑿孔。但為提高效率，現(xiàn)在已研制了一些專用機械進行施工。如哈爾濱工程大學(xué)研制了液壓式水下巖石鉆孔機，工作條件有所改善，但工作效率仍然很低。隨著技術(shù)的發(fā)展，美國和俄羅斯都制造了能潛入水底鉆孔的履帶式鉆機，一些國家已著手研制潛水自動鉆機。29

B人力水上鑿孔人力水上鑿孔只有在工程非常零星，現(xiàn)場又無法獲得施工機具的情況下進行。實際極少采用。

C鑿巖機水上鉆孔。鑿巖機具在工作船或平臺上鉆孔，是目前水下鉆孔爆破中運用最廣的方式，根據(jù)鉆進原理，可分為以下兩類：

(1)回轉(zhuǎn)鉆進法：主要采用地質(zhì)鉆機進行鉆進，以高壓水為動力。這種鉆進方式成本低廉，但工效低，在堅硬巖石中施工時技術(shù)經(jīng)濟性很差，目前已很少使用。30

(2)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進法：主要采用潛孔鉆機、液壓鑿巖機進行鉆進，也有采用地質(zhì)鉆機改裝后進行鉆進的。潛孔鉆機鉆進速度較快，技術(shù)經(jīng)濟性較好，是目前主流的鉆進方式。液壓鑿巖機理論鉆進速度最快，但水深超過20m及巖石較硬的情況下，沖擊能消耗較多，鉆孔速度會大受影響。地質(zhì)鉆機配以潛孔沖擊錘進行鑿巖，雖然鉆進速度稍慢，但由于前期投入的費用低，目前也有一定的市場競爭力。目前各種鉆進工藝都存在復(fù)雜地質(zhì)的護孔問題。31水下爆破器材與參數(shù)1爆破器材A炸藥在選擇用于水下爆破的炸藥時，首先要考慮其抗水壓的能力。目前水下爆破常用的炸藥有：普通或抗壓型的乳化炸藥以及其他震源藥柱。震源藥柱的品種有銨梯炸藥震源藥柱、乳化炸藥震源藥柱以及其它震源藥柱。例如，膠質(zhì)炸藥震源藥柱指主裝藥為膠質(zhì)炸藥的震源藥柱。它在10個標(biāo)準大氣壓下(相當(dāng)于100m水深)浸泡72h仍爆炸完全，特別適用于深水及巖石堅硬的水下爆破作業(yè)。32

B起爆器材起爆器材主要有：電雷管、非電導(dǎo)爆管雷管及導(dǎo)爆索。對于需精確控制延期時間的圍堰拆除水下爆破，也有采用電子雷管的。所有的起爆器材均要求抗水壓，如果條件受限制而采用普通產(chǎn)品，應(yīng)對其進行防水處理方可使用。。332爆破參數(shù)A《水運工程爆破技術(shù)規(guī)范》（JTS204-2008）中推薦的參數(shù)水下鉆孔爆破的孔網(wǎng)參數(shù)和藥量計算，應(yīng)結(jié)合施工區(qū)水深、開挖深度及清渣設(shè)備等綜合分析確定，并符合以下的規(guī)定：(1)炮孔直徑宜為75～165mm。(2)超鉆深度：通常在1.0～2.0m范圍內(nèi)選取。硬巖取較大值，軟巖取較小值。每次起爆的首排炮孔應(yīng)比其后各排孔深0.2m。(3)計算抵抗線應(yīng)小于炮孔深度。(4)炮孔孔距宜大于炮孔排距，一般炮孔孔距為排距的1.2～1.4倍。(5)大面積爆破的各項孔網(wǎng)參數(shù)見后表。34大面積爆破孔網(wǎng)參數(shù)35

B我國的經(jīng)驗方法

(1)最小抵抗線和孔距：考慮到鉆孔偏差、爆破器材等因素，最小抵抗線和間排距比陸地梯段爆破減少10%～25％，甚至更多。

(2)鉆孔直徑為90mm的超深如表所示，其余應(yīng)按實際鉆孔直徑90mm的系數(shù)進行修正。36(3)考慮水深影響的單孔裝藥量Q的計算：式中：W－最小抵抗線，m；a－孔距，m；H－臺階高，m；H0—水深，m；q－巖石的單位炸藥消耗量，kg/m3，可參考后圖選取。37單位炸藥消耗量、巖石等級與破碎塊度之間關(guān)系曲線(4)堵塞長度按(0.8～1.0)W考慮。(5)根據(jù)鉆孔實際可能的裝藥量Q，由上式可算出aW乘積，從而確定了孔排距。38

C瑞典的設(shè)計方法

(1)單耗計算：瑞典的資料認為水下鉆孔爆破炸藥單耗由以下幾個部分組成：q=q1+q2+q3+q4式中：q1—基本裝藥量，是一般陸地臺階爆破單耗的2倍。對水下垂直鉆孔，再增加10％。例如普通臺階爆破平均單耗q1＝0.45kg/m3，則水下孔q1＝0.90kg/m3，水下垂直孔q1＝1.0kg/m3；

q2—爆區(qū)上方水壓增量；q2＝0.01h2，其中h2為水深(至開挖底部)，m；

q3—爆區(qū)上方覆蓋層增量，q3=0.02h3：其中h3為覆蓋層(淤泥或土、砂)厚度，m；

q4—巖石膨脹增量，q4=0.03h； 其中h為臺階高度，m；39(2)超鉆△H=W，即超鉆值等于炮孔最小抵抗線，但至少不小于0.8m，炮孔深l=h+△H。(3)孔網(wǎng)參數(shù)：延米裝藥量Q1＝(1/4)πd2ρ炮孔負擔(dān)面積S＝Q1/q孔網(wǎng)參數(shù)：S＝a×b，若a＝b＝W，則a＝b＝W＝(Q1/q)1/2(4)不裝藥段(堵塞段)長h0＝W/3。瑞典爆破手冊中推薦參數(shù)見后表。4041炸藥單耗及裝藥量炸藥單耗除了上述采用公式計算外，可參考《水運工程爆破技術(shù)規(guī)范》（JTS204-2008）經(jīng)驗數(shù)值，如表7-3-7所示。系2號巖石硝銨炸藥綜合單位消耗量的平均值，采用其它炸藥時應(yīng)進行換算；水深超過15m時，單位炸藥消耗量可根據(jù)水深變化適當(dāng)調(diào)整。根據(jù)工程實踐來看，上述經(jīng)驗值偏大。42水下鉆孔爆破的每孔裝藥量可按體積法公式計算：Q＝q×a×b×h式中：Q－炮孔計算裝藥量，kg；

q－水下爆破單耗，kg/m3；

a－孔距，m；

b－排距，m；

h－鉆孔深度(包括超深值)，m。相應(yīng)地，每個炮孔允許裝藥量對于確定的藥卷直徑，裝藥密度為：Q＝1/4πd2×△×l式中：Q－炮孔允許裝藥量，kg；

d－藥卷直徑，cm；△－裝藥密度，kg/cm3；

l－裝藥長度，cm。43根據(jù)上述兩式，則可計算得每個炮孔的裝藥長度，剩余部分為堵塞段。一般來說，隨著水深的增加，堵塞長度可減小，甚至裝滿?，F(xiàn)在有種趨勢，為減少補炸的機會，加大鉆孔超深，有些工程甚至達到3m。下表為國內(nèi)外水下鉆孔爆破炮孔布置的主要參數(shù)。為國內(nèi)外水下鉆孔爆破炮孔布置的主要參數(shù)。44可供參考的典型工程的爆破參數(shù)45水下鉆孔爆破起爆網(wǎng)路水下爆破工程通常采用電爆網(wǎng)路和非電導(dǎo)爆管網(wǎng)路兩種。如果起爆環(huán)境復(fù)雜或增加準爆可靠性，可以采用復(fù)式網(wǎng)路。7.3.4.1電爆網(wǎng)路的計算與敷設(shè)

A電爆網(wǎng)路設(shè)計水下鉆孔爆破的電爆網(wǎng)路，一般均采用并串、并串并等方式，必要時可采用復(fù)式網(wǎng)路。在施工前應(yīng)根據(jù)爆破的孔數(shù)及起爆電源的情況進行網(wǎng)路設(shè)計，進行支路電阻平衡和起爆電流的計算等，以確定并聯(lián)的支路數(shù)。水下爆破通過每個電雷管的電流值應(yīng)保證交流電不小于4.0A，直流電不小于2.5A。46

B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，在有水流的河段或沿海地區(qū)施工時，應(yīng)對電纜進行保護。一般地用?4～6mm的鋼絲繩或?17～21mm的白棕繩、尼龍繩或麻繩作主繩，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。對于流速特別大的水域，還需對每個炮孔的電線進行保護，一般采用加大電線截面積或加保護繩的方式，以加大網(wǎng)路抗水流的沖擊能力，成為“貼身防護”。主線、區(qū)域連接線之間的聯(lián)結(jié)處都采用絕緣膠布和防水膠布雙層包裹。47非電起爆網(wǎng)路非電導(dǎo)爆管網(wǎng)路具有段數(shù)多，抗靜電、雜電、防水等功能特點以及使用安全，操作方便，網(wǎng)路設(shè)計、連接簡便等特點，在水下鉆孔爆破中已被廣泛應(yīng)用。網(wǎng)路多采用簇聯(lián)或并聯(lián)起爆，并盡量采用復(fù)式網(wǎng)路。每個起爆體安裝兩個以上起爆雷管。由于孔外網(wǎng)路難以保護，孔外毫秒延時爆破較少在水下爆破中使用。48電子雷管起爆系統(tǒng)電子雷管起爆系統(tǒng)是近幾年發(fā)展和推廣應(yīng)用的，它可按毫秒量級編程設(shè)定延時時間。電子雷管起爆系統(tǒng)的高精度與高可靠性，發(fā)火時間設(shè)定的靈活性，對靜電、射頻電和雜散電流的固有安全性，對起爆系統(tǒng)的事前可測控性，都是現(xiàn)有其他起爆系統(tǒng)所無法比擬的。因其價格較貴，普遍使用受到某些限制。電子雷管起爆系統(tǒng)在我國三峽工程水下圍堰拆除爆破中已經(jīng)得到成功應(yīng)用。49施工工藝及方法施工工藝的一般流程“施工展布”是水運工程的行業(yè)術(shù)語，是指施工船為實施水上施工而進行的解艙和拋錨就位等一系列準備活動。施工展布水下鉆孔炮孔裝藥鉆爆船移位起爆根據(jù)前次爆破效果調(diào)整鉆孔參數(shù)和爆破參數(shù)連接起爆網(wǎng)絡(luò)50

A鉆爆船舶的展布與定位鉆爆船舶展布時應(yīng)遵循以下原則：

(1)要考慮放炮對船體的影響，留足安全空間，使船體不易受到爆破的破壞；

(2)要結(jié)合水流方向、風(fēng)浪方向及潮汐大小合理布置，盡量減少上述因素帶來的不利影響。

(3)移位時，船體不得越過已裝藥的炮孔

(4)鉆孔時應(yīng)按深水到淺水順序進行；51定位則主要有以下幾種方法：

(1)后方交會法：一般是采用六分儀，測量人員置身于平臺之上，觀測岸上導(dǎo)標(biāo)，運用計算程序求得本船或平臺鉆孔位的平面坐標(biāo)。本法相對簡單，但誤差較大。

(2)前方交會法：一般是采用全站儀，測量人員于岸上測量站觀測船上目標(biāo)物(棱鏡)，從而得到施工船或平臺鉆孔位的平面坐標(biāo)。本法較精確，但測量距離有限制。

(3)GPS定位法：目前采用RTK進行自動程度較高的定位。本法較精確，采用電臺和GPS兩種通訊方式，測量距離很遠，是一種比較先進的定位手段。52

B水下鉆孔水下鉆孔與陸地鉆孔的不同點是，水下鉆孔與護孔是同時進行的，有時甚至是提前進行。下面就鉆孔的幾種形式對鉆孔的工藝進行敘述。

a鉆機水底鉆孔鉆機在水底鉆孔時，特別是潛水員水下鉆孔時，定位是一個難題，曾嘗試過在無水流的情況下，通過潛水員與水面之間的引繩來定位。但如遇到水流，這種方法并不準確。53另外鉆孔后立即進行護孔也非常重要，護孔的形式及方法有以下幾種：

(1)炮孔處無覆蓋層，且?guī)r石表面堅硬完整，鉆完孔后立即用上下均開口的鐵皮管插入孔內(nèi)1m左右，在炮眼口部位將鐵皮管用繩索纏繞幾圈，使其不再下沉；

(2)炮孔處有少量覆蓋層，或孔口巖石不完整，鉆孔前應(yīng)在孔口位置立一鋼管，然后在鋼管內(nèi)鉆孔，以使鋼管能夠起到護孔的作用。但覆蓋層較厚時，采用這種方法并不能適用。

(3)鉆孔后應(yīng)留有標(biāo)記，以利于裝藥作業(yè)能夠順利進行。54

b施工船及平臺水面鉆孔通過施工船或平臺由水面向水下鉆孔主要有以下幾種方法：

(1)單套管作業(yè)法。這種作業(yè)方法用得最為普遍，目前大多采用風(fēng)動鉆具，鉆孔工序分下套管和開鉆機兩個工序。根據(jù)施工區(qū)孔位和水深情況，裝配好套管長度，距套管底部5m左右處開幾個橢圓形的卸渣孔，以便鉆孔時石渣和水從卸渣孔內(nèi)流出，不沖向操作平臺。用枇杷頭鋼絲繩栓好套管，吊起沉放入水。為使套管垂直受水流影響不傾斜，在套管腳上1.0～1.5m處栓上一根Ф15mm的白棕繩作提頭繩，將繩頭拉向上游部位，專人護理，聽從作業(yè)組長指揮隨套管下沉慢慢松放直至套管正位后，固定在樁上，取掉鋼絲繩，固定套管，即可吊鉆桿入套管鉆進。55為便于接卸鉆桿，鉆桿長度應(yīng)根據(jù)鉆架高度選取。在大連港鲇魚灣港區(qū)22號原油泊位炸礁工程中，施工單位在深水急流條件下，通過采用重型厚壁套管、加長導(dǎo)向管以及鉆機預(yù)設(shè)水流偏移量等措施，將水流對套管的偏移量控制在一定范圍內(nèi)，為深水急流條件下鉆孔積累了經(jīng)驗。當(dāng)巖層表面有砂卵石覆蓋或強風(fēng)化巖時，可用高壓風(fēng)將其吹走，然后鉆進，直至鉆達設(shè)計要求深度后，再來回提鉆洗孔數(shù)次，確?？變?nèi)無殘渣。最后提出鉆桿，交爆破員檢測裝藥。56

(2)國內(nèi)的雙套管作業(yè)法。工序和單套管基本相同，但下套管有所不同。開工前需根據(jù)施工區(qū)孔位和水深情況，配好外套管和內(nèi)套管長度，定好位后，放下外套管并固定好，然后再吊起內(nèi)套管并放入外套管內(nèi)直至巖面。鉆孔時，如表面有破碎層，可由回轉(zhuǎn)鉆進內(nèi)套管，起至護孔的作用。其典型作業(yè)程序如下：船舶定好位后，先下好導(dǎo)向管；再放下套管；根據(jù)巖石表面情況，如果比較破碎，則先對套管進行合金鉆進；合金鉆進至完整基巖后，提起有關(guān)鉆具；下鉆桿進行沖擊回轉(zhuǎn)鉆進，鉆至設(shè)計底標(biāo)高；量孔深，如不夠深，則重復(fù)上述步驟。57

(3)國外的OD作業(yè)法。歐美各國和日本廣泛采用OD法(Over-burdenDrillingMethod)進行水下鉆孔，它是深水域中一種主要的鉆孔方法，其特點也是采用了雙套管，外套管的作用是固定鉆孔位置，保護鉆具在鉆孔過程中免受流水的沖擊影響:內(nèi)套管頭部鑲有環(huán)形鉆頭，可鉆過覆蓋層達基巖中一定深度，作為鉆鑿深孔和裝填炸藥包的導(dǎo)管。在內(nèi)套管中，用十字形鉆頭旋轉(zhuǎn)沖擊鉆孔。與我國的雙套管作業(yè)法類似。58

C炮孔裝藥及填塞水下炮孔裝藥與陸地略有不同，有著自己的一些特點。

a藥包加工目前國內(nèi)各爆破器材生產(chǎn)廠家均可按照用戶要求提供相應(yīng)規(guī)格的水下爆破專用藥卷，省略了小藥卷加工成大藥卷及防水處理的工序。用于水下的藥包有兩種：(1)震源藥柱筒。塑料殼制成，筒長0.5~0.6m，底部和口部均有螺口，便于連接。藥的上部有一蓋板，上有一孔，便于裝雷管。實物見圖。(2)牛皮紙浸蠟或塑料紙包裝筒。筒長0.5m，藥筒采用竹片綁扎連接，加工成不同長度和重量的藥包。59震源藥柱實物60

b起爆體加工采用8號金屬殼雷管(電或非電毫秒雷管)，每孔至少裝2發(fā)雷管，并分布在不同的網(wǎng)路中。水流較急時，將引出的導(dǎo)線松馳地綁扎在一根Ф6mm左右的尼龍繩或麻繩上，繩索與藥筒綁牢，既可作投放起爆藥卷的提繩，又可保護導(dǎo)線被水流沖斷。

c鉆孔檢測、裝藥和堵塞為防止泥沙和石渣淤孔，鉆孔完成后應(yīng)立即裝藥。裝藥前應(yīng)先用水砣檢查鉆孔，核實鉆孔深度，達到設(shè)計要求后即行裝藥。當(dāng)孔深h小于4m時，使用1個起爆體起爆，孔深h為4~8m時使用2個起爆體起爆。炸藥裝至離孔口約1m，留1m作為填塞，如圖所示。61裝藥結(jié)構(gòu)示意圖62裝藥時用送藥桿壓住藥包頂部，拉住提繩，通過套管緩慢地送入孔內(nèi)，使藥包底部與孔底接觸。同時要注意以下事項：

(1)遇水流較大或雜物較多的水域，應(yīng)選用高強度導(dǎo)爆管并綁扎在尼龍繩上，防止拉斷，水面有雜物應(yīng)進行清理。

(2)裝藥時要注意校核孔位，孔位有變化時應(yīng)調(diào)整藥量。

(3)為減少表面大塊，裝藥高度宜接近于孔口。

(4)潛水員裝藥只適用于水深小于10m、流速小于0.5m/s，且能見度較好的水域，但其工作效率低，只適用小量爆破任務(wù)。為保護導(dǎo)爆管或?qū)Ь€不受損，堵塞宜采用粗砂或粒徑小于10mm的碎石。63

D起爆網(wǎng)路連接及起爆

a起爆網(wǎng)路的連接起爆網(wǎng)路在連接時應(yīng)注意以下幾點：

(1)包裹電起爆網(wǎng)路接頭的膠布質(zhì)量要好，包扎要緊密，防止起爆時產(chǎn)生漏電現(xiàn)象。

(2)非電網(wǎng)路要注意防止雷管的碎片破壞網(wǎng)路，造成拒爆現(xiàn)象。

(3)各炮孔的引出炮線連接在一起時，要注意均勻受力，防止起爆前因個別炮線受力集中，而造成斷線的情況。64

b起爆起爆時應(yīng)注意以下幾點：

(1)做好警戒工作及起爆準備工作后，再進行移船。

(2)移船時要注意爆破網(wǎng)路的保護，防止網(wǎng)路被拉斷。

(3)要保證有足夠的安全距離，一般來說100m是安全的。但也要視水深、裝藥量大小適當(dāng)增加或減少。

(4)起爆前必須再次對網(wǎng)路進行檢測及確認周圍環(huán)境良好。65簡易支架水上作業(yè)的工藝特點簡易支架水上鉆孔爆破作業(yè)的工藝特點就是在水淺的區(qū)域，搭設(shè)鉆孔作業(yè)簡易支架平臺，利用支架平臺來完成水下鉆孔和裝藥。簡易支架水上鉆孔爆破作業(yè)的主要工藝為：測量水深→確定固定支架平臺頂面高程→支架結(jié)構(gòu)設(shè)計→搭設(shè)支架平臺→鉆孔作業(yè)→裝藥→拆除支架→聯(lián)網(wǎng)→起爆66漂浮式鉆孔爆破作業(yè)的工藝特點漂浮式鉆爆船的施工作業(yè)特點：

(1)漂浮式鉆爆船一般是靠錨泊系統(tǒng)進行展布的。該型船配備六套絞錨系統(tǒng)，采用六纜定位法。船的艏艉各布置一條中纜及錨，船的兩邊各布置兩條邊纜及錨。船的艏艉方向一般與水流方向平行。船的展布、定位及移位均通過布錨及絞纜進行。

(2)漂浮式鉆爆船鉆孔平臺一般布置在船舷一側(cè)，鉆機采用固定式或沿導(dǎo)軌滑動。這樣，每鉆完一排孔，施工船均需再進行一次移位。通常在作業(yè)區(qū)域水流小、風(fēng)浪小的良好作業(yè)條件，采用漂浮式鉆爆船施工作業(yè)。漂浮式鉆爆船有作業(yè)方便、移船位快的特點。67支腿升降式水上鉆孔作業(yè)的工藝特點支腿升降式水上鉆孔平臺或自升式水上鉆孔平臺，它具有抗水流大、抗風(fēng)浪大的特點。一般用于水深3～30m的鉆孔爆破作業(yè)，與漂浮式鉆爆船相比較，它鉆孔時定位快，精度高，節(jié)省定位時間。但由于它需要4根支腿支撐船體離開水面，因此在移動位置時耗費時間較多，此外在升降船體時也要選擇合適的風(fēng)浪及水流，否則可能會對支腿產(chǎn)生損害。但在惡劣工況條件下，采用支腿升降式水上鉆孔平臺作業(yè)就更為穩(wěn)定，普通的漂浮式鉆爆船無法正常作業(yè)。68水下鉆孔爆破施工質(zhì)量由于清渣設(shè)備不同，衡量水下鉆孔爆破的質(zhì)量目前還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準，大致可總結(jié)為：大塊率低、淺點少、塊度適中、爆堆的松散度滿足清運設(shè)備的要求。7.3.6.1爆破質(zhì)量的影響因素水下鉆孔爆破質(zhì)量的影響因素主要有：

(1)爆破水域環(huán)境和地質(zhì)條件對水下鉆孔爆破質(zhì)量的影響，其影響的因素主要有：

1)爆破水深、水流、風(fēng)浪；

2)爆區(qū)鄰近建筑物；

3)爆破區(qū)域覆蓋層情況；

4)爆區(qū)的地質(zhì)條件。69

(2)爆破設(shè)計參數(shù)對水下鉆孔爆破質(zhì)量的影響，其影響的因素主要有：

1)爆破器材的抗水性能及炸藥的單耗；

2)孔距、排距和超鉆深度；

3)裝藥結(jié)構(gòu)和爆破網(wǎng)路延時時間。

(3)鉆孔和裝藥施工對水下鉆孔爆破質(zhì)量的影響，其影響的因素主要有：

1)鉆孔孔位、孔深和鉆孔傾斜度；

2)裝藥量偏差和裝藥是否到位。70爆破質(zhì)量控制及檢測方法

A爆破質(zhì)量控制

(1)施工單位必須建立質(zhì)量保證體系，確保爆破質(zhì)量。

(2)應(yīng)對爆破器材采購、檢驗、加工、鉆孔、爆破、監(jiān)測等全過程進行質(zhì)量控制。

(3)開工前應(yīng)制定工程質(zhì)量目標(biāo)和實施措施等，對全員進行技術(shù)交底和技術(shù)培訓(xùn)。

(4)鉆孔爆破應(yīng)按批準的爆破方案進行施工。

(5)鉆孔爆破施工過程應(yīng)作記錄。

(6)質(zhì)量檢查人員應(yīng)嚴格按照設(shè)計要求和有關(guān)標(biāo)準進行檢查和控制。

(7)工程監(jiān)理必須對爆破全過程進行監(jiān)控。

(8)質(zhì)量檢查人員必須做好質(zhì)量檢查記錄。71B爆破質(zhì)量檢測水下爆破質(zhì)量檢查與檢驗應(yīng)符合下列規(guī)定：

(1)炸礁邊坡不得陡于設(shè)計邊坡。

(2)水下炸礁底高程不高于設(shè)計標(biāo)高，驗收應(yīng)采用硬式掃床或多波束掃測檢查；條件不具備時，非航行水域也可采用水下加密測量方法檢查，并應(yīng)在交工驗收資料中注明。72爆破作業(yè)注意事項(1)水下爆破鉆孔船必須經(jīng)過定位測量，并應(yīng)經(jīng)常校核。(2)水下鉆孔爆破應(yīng)符合下列規(guī)定：1)鉆孔位置偏差，內(nèi)河不得大于200mm，沿海不得大于400mm。2)鉆孔爆破宜由深水到淺水順序進行。3)鉆孔爆破不宜分層，宜一次鉆到炮孔設(shè)計底高程。4)鉆孔船移位時船體不得越過已裝藥的炮孔。(3)水下炮孔裝藥前，應(yīng)將孔內(nèi)的泥沙、石屑清除到設(shè)計孔深。清除后應(yīng)立即裝藥。(4)水下鉆孔爆破可采用震源藥柱或PVC管內(nèi)裝藥的藥包，藥包直徑應(yīng)小于炮孔直徑10～20mm。裝藥時不應(yīng)使藥包自由墜落。(5)水下鉆孔爆破的堵塞物，宜采用砂和粒徑小于10mm的礫石，堵塞長度應(yīng)確保藥包不致浮起。

(6)水下深孔采取間隔裝藥時，各段均應(yīng)裝有起爆藥包，各段起爆藥包的導(dǎo)線應(yīng)標(biāo)記清楚，不得錯接。73典型工程實例廣西貴梧航道羊欄灘匯流段航道整治工程貴梧航道羊欄灘匯流段原設(shè)計寬度為80m，并于2006年開工建設(shè)。但根據(jù)天津水運工程科學(xué)研究所的模型試驗表明，現(xiàn)有航道寬度不滿足郁江口雙向通航要求，需要拓寬航道寬度，以滿足會船要求。故需對整治完后的航道再次進行加寬，航道設(shè)計航道尺寸為3.5m×100m×1000m，航道設(shè)計挖槽水深為3.8m，設(shè)計通航2000t單貨船。該次整治的工程量主要有：水下炸礁、清礁工程量45568.43m3，砂卵石（十三級土）開挖工程量22632.00m3，陸上炸石532.27m3，標(biāo)形側(cè)面岸標(biāo)一座。下面對水下炸清礁進行介紹：74

A工程特點

(1)本工程為內(nèi)河山區(qū)航道整治工程，洪水期（每年的6-9月）基本不能施工。開工日期為3月20日，要求在5月31日前完工，因此須80天之內(nèi)完成上述工程量，工期非常緊張；

(2)本工程所處航段水流表面最大流速1.724m/s，屬于急淺灘險航段，對船舶的施工駐位及生產(chǎn)效率均有很大影響。

(3)施工航段船行密度很大，每小時約通過20～30條各類型船舶，需要采取避讓措施，保障通航安全工作的任務(wù)較重。75

B施工船舶選擇炸礁船選擇了“航通998”號，該船生產(chǎn)能力大，能滿足工期緊的要求；移動方便，減少移船及放炮對通航的影響。清礁船則選擇了斗容3m3的反鏟式挖泥船，該類船有三條定位樁，可抗一定的水流。挖深可達12m，即使有一定的洪水位也能正常施工。76

C主要施工方案

(1)施工船的展布及通航安全措施本工程由于通航安全保障工作非常重要，難度較大，施工中主要做了以下措施，取得了較好的效果。

1)炸礁船加大上游中錨的重量及加裝錨鏈，清碴船也設(shè)八字錨輔助移船。炸礁船和清碴船在航道軸線方向應(yīng)保持100m以上的距離。

2)施工由海事部門發(fā)布航行通告，航道部門發(fā)布航行通電，使過往船舶心中有數(shù)，減小相互干擾。

3)會同航道部門設(shè)定施工專用標(biāo)志，使過往船舶有序進出工地，做到各行其道，互不干擾。77

4)認真執(zhí)行《內(nèi)河避碰規(guī)則》，懸掛相應(yīng)燈號、旗號，并加強與過往船舶的聯(lián)系。

5)施工船舶布纜時在通航的一側(cè)均設(shè)置子母錨以使鋼纜沉底，保證過往船舶的安全。施工展布和定位盡量遠離航道，降低對航行船舶通航的安全隱患。

6)爆破時采取臨時禁航安全措施。禁航時段根據(jù)施工情況同海事部門協(xié)商制訂，禁航時間盡可能縮短，爆破結(jié)束后馬上恢復(fù)通航，以免影響營運船舶。

7)制定安全應(yīng)急預(yù)案，加強安全值班督促檢查，確保通航安全。指派專人隨時瞭望，并做好絞船移讓準備。78

(2)爆破參數(shù)：孔距a：取a=2.4m?？讖絛：孔徑d=105～110mm。排距b：根據(jù)本爆破區(qū)的巖石性質(zhì)等，設(shè)計排距b=2.0m。超鉆深度Δh：設(shè)計超鉆深度Δh取1.5m。藥柱直徑D：本工程中使用的藥柱為乳化炸藥，藥柱直徑D＝90mm?？孜徊贾貌捎妹坊ㄐ尾伎祝拼恳拼ㄎ灰淮慰摄@12個孔，大約移4～6次，即鉆孔4～6排即放炮一次。采用排間毫秒延時爆破，毫秒延時時間大于或等于25ms。雖然民居的距離在1000m以外，但考慮盡量減少影響，在同一排中，也根據(jù)層厚按2、4或6個孔進行分段。以4個孔同一段為例，示意如下：79MS11MS1MS2MS3MS4MS5MS6MS7MS8MS9MS10MS12MS11孔位及雷管分段布置圖80施工中，每孔裝兩發(fā)導(dǎo)爆管雷管，采用復(fù)式網(wǎng)絡(luò)。聯(lián)接時，按每簇不超過20發(fā)的原則，采用“一把抓”的聯(lián)接形式將孔內(nèi)的兩發(fā)雷管簇聯(lián)至不同的網(wǎng)絡(luò)中。(3)施工質(zhì)量控制措施：炸礁施工的過程質(zhì)量控制對爆破效果的好壞是至關(guān)重要，根據(jù)多年經(jīng)驗，施工中需嚴格檢查以下質(zhì)量項目并根據(jù)偏差要求進行處理,如下表所示。81質(zhì)量檢查項目表82

D施工效果及總結(jié)經(jīng)過周密組織及精心施工，炸礁只施工了四十天就完成了施工任務(wù)，清礁過程中發(fā)現(xiàn)爆破塊度非常破碎，無任何淺點，清挖的滿斗率超過99%，極大地加快了清挖的工程進度，避免了水下爆破經(jīng)常遇到的由于清挖效率低下或補炸等導(dǎo)致整個工期嚴重延期的現(xiàn)象。這樣，整個工程于5月30日自檢合格后交付業(yè)主驗收。對于本工程的施工，主要總結(jié)如下三點經(jīng)驗：83

1)施工中，加大鉆孔爆破方面的投入，提高爆碴的松散性及破碎度，對加快進度，降低整個工程成本是非常有利的。

2)在山區(qū)內(nèi)河進行水下爆破時，清礁船的選擇也是很關(guān)鍵的，本工程表明，反鏟式挖泥船的在山區(qū)內(nèi)河的適應(yīng)能力及清挖能力都要優(yōu)于常用的抓斗式挖泥船。

3)內(nèi)河施工時，如何保障施工船與航行船舶之間的安全是非常重要的，應(yīng)嚴格執(zhí)行各項安全措施。值得一提的是，漂浮式船舶若加裝定位樁會對安全保障工作更有利。84水下裸露爆破方法特點水下裸露爆破是將爆破藥包直接放置在水下被爆破介質(zhì)表面進行爆破的方法，其爆破原理與陸上裸露爆破相似，但因受水介質(zhì)的影響其炸藥用量與施工方法則各有所異。水下裸露爆破施工方法，具有設(shè)備簡單、操作容易、機動靈活、適應(yīng)性強等優(yōu)點。在早期的航道整治施工中，曾作為水下炸礁的主要手段使用；但水下裸露爆破單位耗藥量高，施工效率低，爆破有害效應(yīng)對環(huán)境影響大，其推廣、應(yīng)用受到一定限制。隨著水下鉆孔爆破的發(fā)展，水下裸露爆破已逐漸淡出水下炸礁的主要手段，而成為一種輔助施工方法。85應(yīng)用范圍水下裸露爆破主要適用于下列情況：⑴水流、工況條件不宜適用水下鉆孔爆破的水下炸礁施工，如：江河激流、跌水，海洋珊瑚礁等。⑵孤礁或局部淺點的爆破清除，以及水下大塊石二次破碎。⑶水下清障解體爆破，水下軟基爆破處理。⑷水下盲炮誘爆處理。86施工方法水下裸露爆破應(yīng)根據(jù)施工區(qū)水深、流速、流態(tài)、通航條件及爆破工程量大小，采用不同的投藥施工方法。

A船投法適用于面積大、流速快的爆區(qū)作業(yè)。根據(jù)測量控制劃分爆破區(qū)域，按縱向分段、橫向分條順序進行。首先將定位船錨定在爆區(qū)水流上游方向50～80m距離處，再下放投藥船至爆破點，準確定位后由投藥船采用翻板法翻投藥包。藥包入水到位后，經(jīng)檢查爆破線路完好，投藥船再上絞至定位船，定位船通過爆破主繩與起爆網(wǎng)路控制起爆見圖7-4-1。下一序爆破，根據(jù)施工區(qū)爆破順序移動定位船位置，按以上程序反復(fù)進行。施炸順序一般由下游方向至上游方向、從深水區(qū)域到淺水區(qū)域。87船投法定位施工示意圖88

B潛水員敷設(shè)法適用于流速慢(低于1.0m/s)的孤礁或排障爆破。潛水員敷設(shè)藥包定位準確，接觸穩(wěn)固，爆破效果良好。但潛水員敷設(shè)法受工況條件限制較條件多，施工效率低，施工成本高，通常應(yīng)用于特殊情況的爆破。89

C吊纜投遞法在崖陡峽窄流急的河段，無法使用船只投放藥包時，可通過跨河吊纜投放藥包。具體方法是，在離炸點20～30m的上游河面上，用一根Ф14～Ф16的鋼纜跨河固定，跨河纜上穿套鐵環(huán)，鐵環(huán)上系一根拉繩中分至左右兩岸，牽引鐵環(huán)左右移動。吊藥包的主繩穿過鐵環(huán)，通過松放主繩拉吊藥包，在藥包上再系幾根腳繩至兩岸，可調(diào)整藥包下水后的位置。90施工組織船機設(shè)備⑴定位船：宜采用30t位左右的專用非機動鐵駁船，配備前后絞纜系統(tǒng)。船艏絞纜設(shè)備用于移船定位，船尾絞纜設(shè)備用于收、放投藥船及爆破主繩。定位船也可用挖泥船替代。⑵投藥船：宜采用3～8t密封艙式鐵(木)殼船，船艏設(shè)置一根獨樁系纜，船舷兩側(cè)設(shè)置投藥翻板，船尾設(shè)置人力舵。投藥船也可采用15～40kw的機動船代替。⑶運藥船：水下裸露爆破用藥量較大，須配備專用炸藥運輸船運送制作好的藥包，一般以交通船改裝后使用。⑷其它設(shè)備：電爆電橋、起爆器，對講機、信號旗、測深儀等。91爆破器材⑴炸藥：2號巖石乳化炸藥、硝化甘油炸藥、TNT等抗水炸藥。2號巖石硝銨炸藥經(jīng)防水處理后另加起爆體也可使用。⑵雷管：8號金屬殼瞬發(fā)電雷管或?qū)П芾坠堋?2操作人員93爆破參數(shù)(采用經(jīng)驗公式)⑴破碎深度W取0.4～0.6m爆破效果較好。⑵藥包間距a＝(2.0～2.5)W裸露爆破破碎半徑大于破碎深度。⑶藥包排距b＝(3～3.5)W或取投藥船寬值。⑷藥量計算(采用類比法確定)式中：K1——單位耗藥量，取10～20kg/m3(硬巖取大值，軟巖取小值)；

W——破碎深度m。式中：K0——水介質(zhì)的單位耗藥量，取0.2kg/m3；

H——礁石頂部水深m；拋擲爆破94藥包制作普通藥包為增大藥包與被爆物體的接觸面積，水下裸露爆破藥包一般為長方形六面體扁平藥包，其長、寬、厚度之比宜為3：1.5：1見圖7-4-2。單藥包重量根據(jù)巖性及炸深要求，可制作成8kg、12kg、16kg、24kg重量的藥包。通常用500mm×800mm塑料袋包裝捆扎，藥包成形后兩端或一端加配重(抗浮)，配重材料可用塊石或其它類似材料。配重比例按藥包重量的1～2倍系數(shù)。藥包在下水前直接插入2發(fā)起爆雷管，并連接起爆網(wǎng)路。95水下裸露普通藥包96聚能藥包宜采用爆速高、猛度大的炸藥，適當(dāng)提高裝藥密度，并將藥包制作成錐體或半球幾何形，利用藥包的聚能作用，可提高裸露爆破的破碎效果見圖。但聚能藥包的安放技術(shù)要求較高，通常在特殊工程情況下使用。錐形藥包半球形藥包97施工質(zhì)量⑴大面積水下炸礁的平面控制，江河中宜采用岸上縱、橫導(dǎo)標(biāo)法定位，沿?？刹捎肎PS或全站儀定位；高程控制采用設(shè)立水尺，觀讀水面高以控制施炸深度。⑵施工時注意觀察水流狀態(tài)。水下裸露爆破一定要順?biāo)飨蚴┕?，方能保證藥包下水后的準確到位；盡量避免有泡漩時投藥入水。⑶根據(jù)流速、水深調(diào)整爆破主線。流速小時(<1.0m/s)，投藥前要將爆破主線拉直，以防投藥位置不準及炸斷主線；水深大時(>4.0m),根據(jù)入水角度適當(dāng)放長主線。⑷零星清點爆破可采用導(dǎo)桿(竹質(zhì)或塑料、金屬)插入水底，將藥包套上滑環(huán)定點投入。⑸爆破要求準確的水下拆除或清障爆破，由潛水員根據(jù)爆破設(shè)計安放、固定藥包，分次起爆。98施工安全⑴水下裸爆施工人員必須穿救生衣，戴安全帽，著防滑鞋。施工船舶另配救生圈等漂浮器材。⑵定位船必須隨時檢查錨定后的船位，防止走錨移位縮短與投藥爆破點的距離。⑶防止投藥船舵掛帶藥包。每次投藥下水后，使投藥船下放一段距離再上絞，同時檢查舵與藥包繩有無掛帶，以防惡性事故發(fā)生。⑷定位船設(shè)專職爆破員，必須等待發(fā)布起爆信號才充電起爆。水下裸爆施工起爆頻繁，每次起爆后必須將起爆主線與起爆器斷開，并關(guān)箱掛鎖。⑸在淺水(水深小于2.5m)清障或裸爆炸礁，施工船舶安全距離應(yīng)適當(dāng)增加。99圍堰拆除爆破圍堰拆除爆破特點1圍堰的概念和分類圍堰是指在工程建設(shè)中，為建造永久性工程設(shè)施，修建的臨時性圍護結(jié)構(gòu)。其作用是防止水、土或其他干擾物進入建筑物的修建位置，以便在圍堰內(nèi)進行永久工程施工。一般用于水工建筑、船塢、港口工程以及橋梁基礎(chǔ)等的施工中，國內(nèi)的圍堰一般以擋水圍堰居多。圍堰作為一種臨時建筑物，在完成其使命后一般都需要拆除。在某些特殊工程中，也有部分拆除，而保留部分作為永久建筑物利用的。圍堰的分類：按材料分：土圍堰、巖石圍堰、鋼筋混凝土圍堰、土袋圍堰、套箱圍堰、竹或鐵絲籠圍堰、鋼板樁圍堰、鋼圍堰等。按圍堰與水流方向的相對位置分：橫向圍堰、縱向圍堰。按圍堰是否可以過水：過水圍堰、不過水圍堰。1002拆除爆破特點圍堰拆除的方法通常有：人工拆除法、機械拆除法、爆破拆除法，或采用上述幾種方法進行組合拆除。對于巖石和混凝土圍堰，爆破方法是拆除的主要方法。圍堰拆除爆破是一種特殊的水下爆破，具有如下特點：（1）圍堰由于具有擋水作用，至少有一面處于有水狀態(tài)。（2）要求一次成功，滿足泄水、進水等要求。（3）要確保爆區(qū)附近各種已建成的永久建筑物的安全。（4）滿足爆破塊度、堆積形狀、過流條件及清渣要求等。101國內(nèi)的典型圍堰拆除簡況建國以來，我國在水電站、船塢、港口等工程建設(shè)中，完成了大量的圍堰拆除，積累了豐富的經(jīng)驗，下表列舉了國內(nèi)近十年來的部分典型圍堰拆除簡況。102103圍堰拆除爆破參數(shù)設(shè)計設(shè)計原則圍堰拆除爆破的參數(shù)設(shè)計要遵照如下原則：（1）應(yīng)充分論證爆破地震波、水擊波、涌浪及動水壓力、個別飛石等爆破有害效應(yīng)對鄰近建筑物的影響，制定恰當(dāng)?shù)谋瓢踩刂茦?biāo)準，采取必要的防護措施，將爆破有害效應(yīng)控制在允許范圍內(nèi)。（2）要因地制宜地制定合理的爆破總體方案。在無需清渣的條件下，可以考慮采用整體傾覆爆破；當(dāng)需要清渣時，既要考慮充分破碎，也要有合理的爆堆形狀；采用沖渣方案時，要考慮水動力學(xué)與爆破塊度之間的關(guān)系，以保證石渣能被水流帶走，同時減輕混凝土的磨損。（3）應(yīng)確保爆破一次成功，必須考慮火工器材的抗水性、抗海水等的腐蝕性，以及施工過程的安全、可靠及簡易性，起爆網(wǎng)路的安全可靠性等。（4）根據(jù)我國圍堰爆破拆除的經(jīng)驗，建議采用“高單耗、低單段”的設(shè)計原則。104爆破安全設(shè)計內(nèi)容圍堰爆破設(shè)計包括爆破參數(shù)設(shè)計、施工組織設(shè)計及爆破安全設(shè)計三方面內(nèi)容。爆破安全設(shè)計應(yīng)包含以下內(nèi)容：（1）論證爆破地震效應(yīng)對鄰近爆區(qū)的保護物的影響，設(shè)計減震及防震措施。（2）論證爆破產(chǎn)生的水擊波、脈動水壓力及涌浪等對鄰近爆區(qū)的保護物的影響，設(shè)計防護措施。（3）論證爆破對與被爆體緊密相連的保留體的影響，設(shè)計相應(yīng)的措施，確保被保留體的安全。（4）論證爆破產(chǎn)生的水石流對保護物的破壞影響。采用沖渣爆破方案時，應(yīng)考慮水石流對保護物的磨損或破壞的可能性，要采取控制爆渣粒徑、主動防護等措施，以保證保護物的安全。（5）論證爆破產(chǎn)生的個別飛石對相鄰建筑物的影響，采取相應(yīng)措施防范個別飛石的危害。105圍堰拆除爆破方法圍堰拆除爆破有兩種方法：一是炸碎法，被爆體充分破碎；二是傾倒法，使被爆體定向傾倒或滑移至水中。根據(jù)炮孔或藥室布置情況，可以分為垂直孔爆破、扇形孔爆破、水平孔爆破、垂直孔與水平孔結(jié)合爆破、硐室爆破、硐室與鉆孔結(jié)合爆破等類型。圍堰拆除爆破總體方案，從爆破是否分層（分區(qū)或分次）可以分為：分層（分區(qū)或分次）爆破和一次爆破方案；從爆后石渣清理方式可以分為：爆后機械清渣、聚渣坑聚渣、水流沖渣等爆破方案；從圍堰內(nèi)側(cè)充水與否可以分為：堰內(nèi)不充水、堰內(nèi)充水爆破方案；從裝藥形式不同可以分為：鉆孔爆破、集中藥室爆破方案。常用的鉆孔形式有：垂直孔、傾斜孔、水平孔及其相互組合。106鉆孔爆破法圍堰拆除參數(shù)設(shè)計一般情況下。遵循深孔爆破參數(shù)設(shè)計原則，考慮到它是一次性爆除工程，故有一定的特殊性。鉆孔直徑一般選用80mm～110mm,遇有水或易塌孔時，增加PVC套管。鉆孔深度一般較深，國內(nèi)圍堰水平孔最大達50m以上。一般情況下宜取：垂直孔深小于20m，水平孔深小于30m。107炸藥單耗值與孔網(wǎng)參數(shù)選取應(yīng)考慮下列原則：被爆介質(zhì)得到充分破碎，便于清渣或沖渣；施工過程中因少量孔無法裝藥或裝藥深度不夠，相鄰炮孔爆破仍能將該少量孔負擔(dān)的巖體破碎，不致留埂或留坎。國內(nèi)圍堰爆除的單耗值一般選取1.0～2.0kg?,底部取大值，上部取小值，硬巖取大值，軟巖取小值。當(dāng)孔深超過10m時，選用1.5～2.0kg?。特殊部位也有采用大于2.0kg?單耗值的實例。單耗值增加，可能增大爆破振動量，可采用減少單段藥量予以彌補。孔網(wǎng)參數(shù)的選取應(yīng)以能夠裝入所選單耗值的炸藥量為原則。此時，往往滿足底部裝藥量要求，而造成上部鉆孔過密?？蓪⑸喜坎糠挚撞谎b藥進行調(diào)整。炮孔堵塞長度一般取0.7～1.2W，被保護物距爆源較近時取大值，反之取小值。如果有沖渣要求，必須使堆積體形成最低缺口，以便過流沖渣，最低缺口可在爆破網(wǎng)路中進行安排與調(diào)整。108硐室爆破法拆除參數(shù)設(shè)計當(dāng)采用硐室爆破拆除圍堰的時候，各個藥室的藥量、間距、布置方式應(yīng)滿足設(shè)計的過水?dāng)嗝嬉?。最小抵抗線W：一般在10~25m范圍內(nèi)選取，特殊情況下也可小于10m。爆破作用指數(shù)n：拋擲爆破不宜大于1.5，松動爆破不宜小于0.7。單位耗藥量k0：對于巖石介質(zhì)，拋擲爆破的k0=1.0~1.4kg/m3；松動爆破的k0=0.4~0.8kg/m3。裝藥量計算與一般硐室爆破相同，因有水的影響，計算的藥量宜增加1.0～3.0倍。其他爆破參數(shù)參照一般硐室爆破設(shè)計，爆破地震效應(yīng)和爆破個別飛石等的安全計算也與一般硐室爆破計算方法相同。109起爆網(wǎng)路設(shè)計考慮到控制對周圍已完成建筑物的振動影響，必須減小單段起爆藥量，使分段數(shù)量增多，導(dǎo)致網(wǎng)路較為復(fù)雜。如果僅為炸碎堰體，網(wǎng)路的基本形式與露天深孔爆破大體相同。若考慮沖渣需要將堰體爆破形成最低缺口，網(wǎng)路設(shè)計必須完成這項要求。圖是小灣水電站進口2號導(dǎo)流洞圍堰起爆網(wǎng)路示意圖，選擇的是高精度非電起爆系統(tǒng)，孔間時差17ms，排間時差42ms，孔內(nèi)起爆雷管600ms。如圖，在起爆點首先炸出開口，后續(xù)炮孔依序向起爆點拋擲堆積，大約在后爆的位置形成最低缺口，即圖中的左側(cè)部位。110111圖7-5-2是溪洛渡水電站右岸5號導(dǎo)流洞進口圍堰爆破拆除起爆網(wǎng)路示意圖，選擇的是高精度非電起爆系統(tǒng)?？變?nèi)全部采用1025ms高精度非電雷管；排間采用42ms；孔間采用17ms，主起爆線單側(cè)用9ms間隔。起爆點和最低缺口的設(shè)計與小灣水電站進口2號導(dǎo)流洞圍堰起爆網(wǎng)路相似。同7-5-2的上半部分為垂直孔，下半部分為水平孔。112113施工工藝1鉆孔和清孔鉆孔精度包含鉆孔的開口偏差和鉆孔方向上的偏斜度，開孔偏差一般不超過0.1m，鉆進中要及時排出鉆孔巖粉。鉆孔結(jié)束后，在裝藥前必須進行清孔。清孔后應(yīng)加強孔口保護，防止泥砂和碎石落入或隨雨水流入孔內(nèi)。1142裝藥炸藥的狀態(tài)一般有粉狀、粒狀、膠質(zhì)狀、漿狀和固體狀等。從包裝形式分，有卷筒狀和散狀。卷筒狀以手工加炮棍裝藥為主。散裝炸藥可采取自由下落法或裝入塑料袋中入孔，或用壓縮空氣的機械裝藥法。起爆雷管根據(jù)在炮孔內(nèi)裝藥段的不同位置，可分為一般采用正向起爆、中部起爆和反向起爆。當(dāng)采用間隔裝藥時，分段藥包之間用導(dǎo)爆索串聯(lián)，或用同段雷管分別起爆。炮孔內(nèi)間隔裝藥的中間間隔段通常采用空氣間隔或充填沙、鉆屑。當(dāng)孔內(nèi)間隔裝藥需分段延時起爆時，可在各間隔段內(nèi)的炸藥中裝入不同段別的雷管。孔內(nèi)分段的時間間隔一般較小，一般為幾個毫秒?？變?nèi)分為三段起爆時，一般中部先響，依次為底部和上部。115圍堰拆除爆破安全控制標(biāo)準爆破地震效應(yīng)及其防護A爆破震動安全控制標(biāo)準

下表列舉了我國近年來成功實施的數(shù)個圍堰爆破拆除時采用的安全振速控制標(biāo)準，以及部分實測的爆破振動速度，可供參考。116沙溪口水電站圍堰拆除爆破安全振速控制標(biāo)準117巖灘水電站圍堰拆除爆破安全振速控制標(biāo)準118葛洲壩上游圍堰混凝土芯墻拆除爆破安全振速控制標(biāo)準119禹門口上游圍堰拆除爆破安全振速控制120上述四個工程實例中，混凝土結(jié)構(gòu)采用的爆破安全控制標(biāo)準有較大差異，原因在于保護對象距爆源的距離不同。此外，對混凝土結(jié)構(gòu)的爆破安全控制標(biāo)準認識是一個不斷深化的過程，在不同的階段，對混凝土的抗振能力的認識存在差異。121工程實測質(zhì)點振速資料122禹門口上游圍堰拆除爆破實測質(zhì)點振速資料123沙溪口二期上游圍堰第一層拆除爆破實測質(zhì)點振速資料124葛洲壩上游圍堰混凝土防滲墻拆除爆破實測質(zhì)點振速資料125巖灘水電站下游碾壓混凝土圍堰拆除爆破實測質(zhì)點振速資料126B爆破振動傳播規(guī)律爆破振動的傳播規(guī)律符合薩道夫斯基公式，下表列舉了一些圍堰爆破的實測K、α值，可供參考。127水擊波、脈動水壓力效應(yīng)及其防護圍堰爆破只有極小部份能量形成水擊波，加之實際工程大多為有限水域，水擊波在傳播中經(jīng)過多次折射與反射，還將耗散部分能量，因此在設(shè)計中可參考環(huán)境與安全計算。水石流效應(yīng)及其防護沖渣爆破時，大量爆破石渣經(jīng)水流挾帶沖入圍堰內(nèi)側(cè)，會對內(nèi)側(cè)的保護物造成危害，例如導(dǎo)流洞圍堰爆破，會影響堰后閘門的正常啟閉，關(guān)系到圍堰爆破成敗。減輕水石流對洞內(nèi)襯砌的磨損，可以通過以下三個措施來實現(xiàn)：（1）盡量減小爆渣平均粒徑，一般要求爆破后平均石渣粒徑在30~50cm以內(nèi)。（2）爆破瞬間要在爆區(qū)形成缺口，盡可能使泄渣洞多分流，增大泄渣洞的泄流量。（3）盡量縮短泄碴歷時，一般要求盡量把泄渣歷時控制在幾分鐘到數(shù)十分鐘以內(nèi)。

128典型工程實例沖渣圍堰爆破拆除—小灣水電站導(dǎo)流洞圍堰

A工程概況小灣水電站布置導(dǎo)流洞兩條，需拆除部位與引渠邊墻緊連。進口圍堰頂高程EL.1018m，要求拆除至EL.988m高程，EL.996~998m以上為混凝土圍堰，以下為預(yù)留巖埂，為節(jié)理裂隙發(fā)育的花崗片麻巖。出口圍堰頂高程EL.1008m，EL.992~994m以上為混凝土圍堰，以下為預(yù)留巖埂，巖性與結(jié)構(gòu)基本與進口相似。堰體形式與位置及拆除分區(qū)如圖7-5-3所示。爆破存在的困難：（1）為末汛期拆除，有出現(xiàn)較大洪水的可能；（2）拆除方量達2.9萬m3，堰內(nèi)堆渣空間不足；（3）堰前引渠預(yù)留的保護巖體位于圍堰防滲體之外；（4）堰外有松渣淤積；（5）進口圍堰邊沿距進水塔的最小距離僅為5m，圍堰距離閘門最近距離不足20m。129130

B爆破方案采用沖渣爆破方案，主體圍堰體布孔方式采用由堰內(nèi)向堰外鉆水平孔或緩傾角斜孔。進口圍堰需要形成最低缺口，爆炸開口選在高堆渣部位，開口后的各排炮孔大體形成45度的拋擲角向開口部位拋擲，在后部形成最低缺口。在底板和兩邊壁布置預(yù)裂孔，對圍堰堰體實施三面預(yù)裂，保持周邊平整，并達到減震目的。爆破塊度按30cm控制，大塊率不大于10％。131

C主圍堰體爆破參數(shù)鉆孔直徑：預(yù)裂孔Φ90mm，混凝土部位Φ90mm，基巖部位Φ110mm。基巖部位的炮孔均下Φ90mm高強度PVC套管。鉆孔布置形式：上部采用垂直孔，中下部采用水平孔與緩傾角斜孔布置形式，如圖7-5-4炸藥單耗：1.5～2.5kg/m3?？拙W(wǎng)參數(shù)：巖埂底部a×b=1.25m×1.25m；巖埂上部a×b=1.5m×1.5m。炮孔傾角5°。裝藥結(jié)構(gòu)：采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，全部裝Φ70mm塑料殼包裝的乳化炸藥。堵塞長度：當(dāng)間排距為1.5m時，取1～1.2m；當(dāng)間排距為1.25m時，取0.8～1.0m。堵塞物為袋裝砂。預(yù)裂孔爆破參數(shù)：兩側(cè)預(yù)裂孔間距為0.8m，線裝藥密度為500g/m；底部預(yù)裂孔間距1.2m，線裝藥密度1.0kg/m。采用導(dǎo)爆索將Φ32藥卷綁扎成串狀的裝藥結(jié)構(gòu)。132133D爆破振動安全驗證以最近的進水塔鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作為控制物，控制標(biāo)準按15cm/s設(shè)計，20cm/s校核。根據(jù)計算結(jié)果，采用單孔單響（100kg）可以滿足抗振要求。E起爆網(wǎng)路1號與2號導(dǎo)流洞進出口圍堰同次起爆。網(wǎng)路以上圖為代表。上游側(cè)2號洞先起爆，1號洞隨2號洞之后300ms起爆。出口2號導(dǎo)流洞先爆，出口1號導(dǎo)流洞隨后300ms爆破。134

F爆破實施過程

2004年10月12日上午11時，爆破順利實施。預(yù)先設(shè)計的爆破缺口和爆堆形狀全部形成。爆破后不到20s，1號導(dǎo)流洞開始過水，爆破石渣整體向洞內(nèi)推移，60s以后，進口石渣已經(jīng)完全被水流帶走，2min左右，出口開始出水，3.5min后，出口石渣基本沖走。2號導(dǎo)流洞進口在爆破后2min左右，開始大量過流，5~6min后，石渣基本被沖走。整個爆破總裝藥量55t，總方量2.9萬m3，最大單響藥量108kg，總分段數(shù)919段，平均炸藥單耗1.897kg/m3。爆破飛石均控制在安全范圍內(nèi)，保護物完好無損，各結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)質(zhì)點震動速度控制在15cm/s以內(nèi)，分流效果理想，爆破取得了圓滿成功。135船塢圍堰A舟山中基船業(yè)有限公司鋼支撐灌注樁復(fù)合船塢圍堰爆破拆除

a工程概況兩個船塢圍堰相鄰，1號船塢圍堰長80m，2號船塢圍堰長68m，兩塢相連，中間共用一水泵房，寬度為27米。圍堰采用鉆孔嵌巖灌注排樁圍護體系，灌注排樁采用水平對撐構(gòu)成水平支撐，沿基坑深度方向布置三道采用Φ609mm鋼管作水平支撐，三道支撐同一軸線布置，中心標(biāo)高分別為+0.4m、-4.6m和-8.9m。灌注樁外采用高壓旋噴止水帷幕，外側(cè)采用漿砌塊石及拋渣回填，兩圍堰中間部位基巖埋深較深，為－10m～－20m，兩側(cè)基巖埋深較淺，為－2m～－5m左右。圍堰結(jié)構(gòu)見圖。136137圍堰東面臨海；西面為正在建設(shè)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)船塢，圍堰與船塢內(nèi)設(shè)施相鄰。南面及北面為廠區(qū)。圍堰爆破時必須確保船塢結(jié)構(gòu)、塢墩、塢底板，水泵房等船塢結(jié)構(gòu)的安全。

b爆破方案采用堰內(nèi)充水爆破法。灌注樁采用鉆孔爆破，孔深至樁底基巖并適當(dāng)超深，底部裝藥將基巖破碎使灌注樁與基巖脫離。上部采用間隔裝藥破碎灌注樁之間的高壓旋噴砼及灌注樁的圈梁。圍堰兩側(cè)基巖采用垂直孔加緩傾斜孔爆破法，開挖預(yù)裂；灌注樁外的高壓旋噴采用垂直的中深孔爆破；擋浪墻采用手風(fēng)鉆孔爆破拆除。138

c爆破設(shè)計

(1)爆破參數(shù)灌注樁爆破參數(shù)：單耗為3.8kg/m3，底部裝Φ60mm震源藥柱，塢底板前及圈梁處裝86mm乳化炸藥，間隔裝藥段不堵塞，頂部堵塞長度為5m?；鶐r爆破參數(shù)：孔徑Φ140mm，矩形布孔，單耗為q＝1.0～1.2kg/m3。孔距a＝2.5m；排距b＝2.0m；孔深h＝10～15m。豎直孔堵塞3m、傾斜孔堵塞長度3～5m。高壓旋噴樁及漿砌石爆破參數(shù)：孔距a=2.5m，超深2m，孔徑Φ140mm，裝96mm炸藥；高壓旋噴樁外側(cè)漿砌石布置3～9排，孔徑Φ140mm，裝70mm炸藥，孔距a＝2.5m；超深2m；排距b＝2.5m；孔深h=7～15m。旋噴樁炮孔堵塞3m、漿砌石炮孔堵塞2.5m。139擋浪墻爆破參數(shù)：孔徑取Φ42mm。頂部垂直孔：孔距a＝0.5m；孔深2.0m；單孔藥量：Q＝400g；基角斜孔：孔距a＝0.6m；孔深h＝0.7m；傾角45度；單孔藥量：Q＝200g；底板垂直孔：孔距a＝0.6m；排距b＝0.5m；孔深h＝0.6m；單孔藥量Q＝200g。預(yù)裂孔爆破參數(shù)：預(yù)裂孔線裝藥密度L＝0.4～0.5kg/m；孔距a＝1.2m。140

(2)起爆網(wǎng)路圍堰起爆采用中間開口、自外而內(nèi)逐孔向兩側(cè)推進的網(wǎng)路。淺孔及主炮孔孔內(nèi)全部裝MS800雷管；V形開口處一側(cè)及局部用9MS雷管接力，其余孔間用25MS雷管接力，排間用65MS雷管接力；手風(fēng)槍淺孔與鄰近主炮孔一起起爆，主炮孔逐孔起爆，個別孔內(nèi)分段。

(3)爆破安全控制標(biāo)準。塢墩和塢底板振速安全控制標(biāo)準20cm/s、碼頭5cm/s、花崗巖貼面5cm/s。141

d爆破效果共計裝藥16t，使用高精度雷管3000發(fā)，震源藥柱1t，導(dǎo)爆索3000m。擋浪墻、漿砌塊石、高壓旋噴破碎充分，灌注樁全部炸斷傾到。爆破沒有對圍堰內(nèi)設(shè)備造成損害，水泵房沒有出現(xiàn)漏水和裂紋等情況，花崗巖貼面也毫發(fā)無傷；圍堰內(nèi)的兩扇塢門未受影響。爆破飛散物沒有造成設(shè)備損傷。爆破取得圓滿成功。142軟基處理水下爆破軟基處理水下爆破是指利用炸藥的爆炸能量，在軟土中實現(xiàn)置換、固結(jié)及夯實目的的爆破作業(yè)，是軟土地基處理的新技術(shù)，它拓展了水下爆破應(yīng)用領(lǐng)域，同時發(fā)展了爆破理論。爆破填石擠淤筑堤基本原理與施工特點爆破填石擠淤是“爆炸法處理水下淤泥質(zhì)軟基”的簡稱，最早由中國科學(xué)院力學(xué)研究所和連云港建港指揮部等單位于20世紀80年代共同研究開發(fā)并加以利用。它以淤泥、混合石料為對象，以炸藥爆炸為主要手段，達到改良軟土地基的目的。目前廣泛應(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，是一項既成熟又不斷發(fā)展完善的技術(shù)。143A基本原理爆破填石擠淤筑堤技術(shù)包含的諸多施工方法中，爆炸排淤填石法適用于處理4~12m厚度范圍內(nèi)淤泥，其基本原理是利用藥包爆炸將淤泥向四周擠出并向上拋擲形成爆坑，拋石體在爆炸空腔負壓和重力作用下落入爆坑并形成石舌，瞬間實現(xiàn)泥石置換。繼續(xù)填石時，拋石體將石舌上部的淤泥擠出并與下層石舌相連，形成完整的拋填體。石舌的長度和厚度決定了該方法施工中每次爆破推進的長度以及能夠置換的淤泥厚度。爆炸定向滑移處理法將土力學(xué)中承載力和有效應(yīng)力等概念引入爆炸力學(xué)中，將爆炸產(chǎn)生的沖擊和振動載荷與淤泥強度的喪失與恢復(fù)建立關(guān)系。144炸藥在泥下爆炸，淤泥被拋石體置換，主要是利用了炸藥與淤泥間的“加載”和“響應(yīng)”過程，受強烈載荷擾動的淤泥會在瞬間喪失強度和承載能力，上部的拋石體在重力作用下失穩(wěn)并產(chǎn)生滑動，控制和利用拋石體的滑動可以加速其下沉和落底。其原理之一就是利用爆炸作用的能量使堤身局部失穩(wěn)從而產(chǎn)生滑移，并通過爆破來控制滑移的方向。針對不同的地質(zhì)情況和淤泥物理力學(xué)指標(biāo)，該方法首先采用圓弧滑動方法計算出堤身的最危險部位及最小安全系數(shù)，在此基礎(chǔ)上確定拋填和爆破參數(shù)。由于該方法關(guān)注的是爆炸影響區(qū)的范圍，不是爆坑的大小或石舌的長短，使得其堤身穩(wěn)定性更好，適用范圍更廣。采用該方法置換的淤泥厚度可以超過30m。145B施工特點常用的軟基處理方法主要有置換法、排水固結(jié)法、強夯法、深層攪拌法等，通常根據(jù)土體性質(zhì)、材料來源、工期和費用等因素綜合分析比較選定。爆破填石擠淤法與其他軟基處理方法相比較具有鮮明的特點，該方法的優(yōu)點包括：施工速度快，通常情況下工期只取決于石方開采與拋填速度；適用范圍廣，可處理不同厚度，不同性質(zhì)的各類淤泥質(zhì)軟基；爆破處理后的堤身密實度高，后期沉降量?。粚κ蠅K度及強度要求不高，開山石不必選料，含土砂量小于10％即可；施工作業(yè)主要在陸上進行，受風(fēng)浪影響程度小。該方法的缺點包括：需較多石料；爆破次生危害不可避免；質(zhì)量控制方法及標(biāo)準有待完善；爆后內(nèi)外側(cè)淤泥包的清理及堤身理坡工作量大等。146藥量計算（1）《水運工程爆破技術(shù)規(guī)范》（JTS204-2008）給出了爆破排淤填石的裝藥量計算公式：線藥量按下式計算：式中：－線布藥量，即單位布藥長度上分布的藥量,kg/m；－炸藥單耗，即爆除單位體積淤泥所需的藥量kg/m，按表7-6-1選取；

LH－爆破排淤填石一次推進的水平距離，m；

Hmw－計入覆蓋水深的折算淤泥厚度，m；

Hm－置換淤泥厚度或含淤泥包隆起高度，m；－水重度,kN/m3；－淤泥重度,kN/m3；

Hw－覆蓋水深，即泥面以上的水深,m。147炸藥單耗一次爆破排淤填石藥量按下式計算：式中：Q－一次爆破排淤填石藥量,kg；－爆破排淤填石的一次布藥長度,m。148單孔藥量按下列公式計算：式中：Q1－單孔藥量,kg；m－一次布藥孔數(shù)；a－藥包間距,m。149（2）《水運工程爆破技術(shù)規(guī)范》（JTS204-2008）在給出藥量計算方法的同時也指出，隨著工程經(jīng)驗的積累，爆除單位體積淤泥的炸藥量相比以前大大減少。根據(jù)多項工程實例統(tǒng)計分析得出的如下藥量計算方法目前被越來越多的爆破設(shè)計所采用。爆破填石擠淤筑堤法的藥量可按下式計算：Ql＝q0?LH?Hm?LL式中：Ql－一次爆破藥量，kg；q0－爆除單位體積淤泥的耗藥量，kg/m3；LH－一次爆破推填的水平距離，m；Hm－置換淤泥層厚度，包含淤泥包隆起高度，m；LL－布藥線長度,m。150影響爆破填石擠淤單位體積淤泥耗藥量系數(shù)q0的因素包括淤泥的物理力學(xué)指標(biāo)，淤泥層厚度，覆蓋水深，堤身斷面形式等。將需要置換的軟基的物理力學(xué)性質(zhì)按照爆破填石擠淤的難易程度人為地分為Ⅰ類軟基和Ⅱ類軟基，藥量計算時選用不同的q0值。其中Ⅰ類軟基指的是含水量在55%以上的淤泥，Ⅱ類軟基指的是除Ⅰ類之外的其他軟基，包括淤泥質(zhì)土，淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土及含有砂層等其他相的復(fù)雜土體。151爆破置換的淤泥層厚度與泥面以上填石厚度的比值是影響炸藥單耗的重要因素之一，藥量計算時可參照≤1.0和/＞1.0兩類加以考慮。在計算藥量時通常需要計入淤泥包隆起的高度，但不計入覆蓋水深的折算厚度。表給出了各種條件下爆破填石擠淤炸藥