摘 要：水利工程地下洞室開挖爆破是大斷面地下洞室開挖施工中的一項關鍵技術，開挖爆破的危險控制的好壞，直接影響到人民生命財產安全和工程質量。因此，加強對地下洞室開挖爆破危險的控制具有十分重要的意義，論文對洞室爆破施工過程和危險控制進行了深入探討。
關鍵詞：水利工程；施工；地下洞室；爆破；危險；控制
隨著人類社會的發(fā)展，地下工程將越來越多地應用在國民經濟基本建設各個領域，在水利水電、公路、鐵路、油庫等工程建設中，越來越多地采用了地下洞室。對于地下洞室群在開挖爆破施工中的安全、相鄰洞室及交叉洞室的施工、廠房巖壁吊車梁基礎的爆破施工工藝、以及如何實現快速光爆等，本人在幾十年的地下工程施工中，積累和探索了一定的經驗，在此與同行分享和探討。
一、水利工程地下主要洞室開挖方法概述
�。�1）主廠房。Ⅰ～Ⅶ層邊墻預裂、中部梯段爆破拉槽開挖、邊墻保護層開挖、支護跟進。巖錨梁部位精確測量造孔、密孔、小藥量開挖，開挖前錨桿上、下鎖口。Ⅷ～Ⅹ層通過與尾水支洞間豎井溜渣槽（井）開挖，支護跟進。配置多臂鑿巖臺車，潛孔鉆等設備，總用時30個月。
�。�2）主變室。從上、下二層開挖，底板預留保護層；邊墻預裂、中部梯段爆破拉槽開挖、邊墻保護層開挖、支護跟進。
�。�3）尾調室。上層連通洞以上部位反導井掘進至穹頂，然后由上而下擴挖至連通洞底板高程；再向下通過反井鉆機形成與底部貫通的1.4 m導井，擴挖導井至6m的溜渣井，再通過手風鉆造孔、小型反鏟扒渣自上而下擴挖形成，平均月擴挖僅5m[1]。
�。�4）尾閘室。通過施工支洞分二層完成巖錨梁及其以上部位開挖后，以反井鉆機形成與底部尾水支洞貫通的溜渣導井（1.4 m），再通過手風鉆造孔、人工扒渣自上而下擴挖形成。
�。�5）壓力管道豎井。以反井鉆進形成貫通上、下平段的溜渣導井（1.4 m），再通過手風鉆造孔，人工扒渣自上而下擴挖形成，每日平均擴挖1-1.5 m。
（6）尾水支洞、尾水隧洞。分3層開挖，邊墻預裂，左、右半幅相繼梯段爆破開挖，邊墻保護層開挖，支護跟進，平均月進百米。
�。�7）導流洞。通過多工作面分 3 層開挖，邊墻預裂，左、右半幅相繼梯段爆破開挖，邊墻保護層開挖，支護跟進。 配置多臂鑿巖臺車，潛孔鉆等設備。 平均月進百米。
�。�8）抗力體置換洞。分2層開挖，采用光面爆破，手風鉆造孔，小型反鏟、裝載機、運輸車出渣，豎井溜渣后再通過大型設備裝運渣月。進度 40～60m。
�。�9）泄洪洞有壓段、無壓段。分3層開挖，邊墻預裂，左、右半幅相繼梯段爆破開挖，邊墻與底板保護層開挖，支護跟進[2]。 配置多臂鑿巖臺車，潛孔鉆等大型設備，平均月進百米。
�。�10）泄洪洞工作閘室。通過施工支洞分 2 層完成交通洞底板以上開挖，通過正、反井作業(yè)形成與泄洪洞溝通的溜渣豎井，以潛孔鉆、反鏟進行自上而下的擴挖、扒渣、支護。早期爆破時對設備予以覆蓋保護，后期通過渣堆使設備移向泄洪洞躲炮，安全效果優(yōu)異。
�。�11）泄洪洞龍?zhí)ь^段。通過正、反井作業(yè)形成約 70�＃�5m）的溜渣斜井，以潛孔鉆、反鏟自上而下分層擴挖形成。
二、水利工程地下洞室爆破施工過程分析
（1）施工準備
施工準備工作包括場地平整、測量放樣，以及其它常規(guī)準備工作。由于預裂面一般就是最終的邊界開挖面，因此，預裂縫的位置必須準確，當采用垂直的預裂孔時，放樣工作沒有什么困難，只要按設計的孔位精確的測量就可以了。對于傾斜的孔，特別是預裂面呈某種曲折面的斜孔，放樣工作就要復雜得多，這是因為斜孔的孔口與孔底并不在同一個坐標位置上，而是隨該孔的傾斜度以及地面的起伏而變化。此時，采用整體樣架放樣就要方便得多。
（2）鉆孔
鉆孔的機具根據炮孔的直徑和孔深來選用，一般情況下，直徑小于50mm，深度在6m以內的孔，多采用手風鉆，孔徑在70mm以上的深孔，則要采用潛孔鉆。鉆孔時，必須嚴格控制質量，允許的偏斜度應控制在1度以內[3]。由于巖面的不平整或鉆進的方向不是垂直，往往容易引起孔口的偏離，此時，可以采用人工撬鑿或用鉆機沖擊的方法，鑿出孔口位置，經檢測無誤后，才開始鉆進。
（3）藥包加工
用于預裂爆破的藥包，最好能在鉆孔內均勻地連續(xù)分布。在實際施工中，大多須在現場加工制備，通常采用兩種方法：一是將炸藥裝填于一定直徑的硬質塑料管內連續(xù)裝藥，為了順利地引爆和傳爆，在整個管內貫穿一根導爆索。另一種是采用問隔裝藥，即按照設計的裝藥量和各段的藥量分配，將藥卷綁扎在導爆索上，形成一個斷續(xù)的炸藥串。由于每個孔的深度不一致，裝藥量也不同，因此，對于每一個孔應當分別準備各自的藥串，編上該孔的孔號，不能混淆，然后包扎好待用。
�。�4）裝藥、堵塞和起爆
為使炸藥爆炸時能夠獲得良好的不藕合效應，藥柱（或藥卷串）應置于炮孔的中心。為達此目的，可采用一種塑料制的膨脹聯(lián)結套將藥柱固定在炮孔中央。在我國的預裂爆破中，多半將藥卷串綁在竹片上，再插人孔中。對于垂直孔，竹片應置于保留區(qū)的一側，對于傾斜的孔，竹片應置于孔的下側面。
炸藥裝填好以后，堵塞之前先要用紙團等松軟的物質蓋在炸藥柱上，堵塞過程中，應注意使藥卷串保持在孔中央的位置上，不要因堵塞而將藥卷串推向孔邊。堵塞應密實，以防止爆炸氣體沖出，影響預裂效果。在預裂爆破中，一般都采用導爆索起爆，效果較好。也可采用電雷管或非電雷管起爆。預裂爆破最好能一次同時起爆，但當預裂規(guī)模大時，為了減輕預裂爆破過程中的振動影響，也可以分段起爆。
三、水利工程地下洞室爆破安全防護技術措施
我們要根據爆破安全規(guī)程的要求，結合本地的實際情況，制定好安全防護措施和做好安全警戒工作：
�。ㄒ唬﹨⒓颖乒ぷ鞯娜藛T應有公安部門頒發(fā)的爆破安全作業(yè)證，要持證上崗。
（二）爆破作業(yè)人員必須樹立安全第一的思想，嚴格按爆破安全規(guī)程規(guī)定的安全事項和要求操作。
�。ㄈ┈F場爆炸物品都由炸藥庫統(tǒng)一配送。爆炸物品的使用必須按照當地公安部門的要求，在爆炸物品到達工地后應放到指定地點存放，并由專人負責看守。領發(fā)時必須指定爆破工專人領取并做好登記，不得隨意發(fā)放。
�。ㄋ模⿵难b藥時開始，場地四周應放出警戒，根據本工地的周圍環(huán)境，確定爆破的警戒范圍為200m，并要按照警戒位置固定專人布置哨位，在附近特別加強了警戒。參加施工的爆破人員，都佩戴明顯的標志，其他無關人員一律禁止入內。
�。ㄎ澹┍蒲b藥、連線完成后，應由爆破指揮長按照爆破安全規(guī)程規(guī)定的起爆順序，在各警戒點到位后發(fā)布預警-起爆-解除警戒的信號[4]。
�。┍平Y束后，爆破人員對現場又做了進一步檢查，尤其要對爆后形成的浮石和危石認真進行排除，處理時周圍也要警戒，防止發(fā)生意外事故。組織有爆破經驗的專職隊伍進行爆破作業(yè)，關注爆破先進技術的推廣，嚴格組織和管理爆破隊伍，將大大提高我國地下洞室開挖爆破的安全生產水平。
參考文獻：
[1] 陳志剛，劉殿魁.SH波沖擊下淺埋任意形孔洞的動力分析[J].地震工程與工程振動. 2004（04）
[2] 馬宏偉.引水隧道在地震波入射時的動力響應解析解[D].北京交通大學 2013
[3] 陳志剛，劉殿魁.橢圓孔對SH波散射的遠場解[J].哈爾濱工程大學學報. 2003（03）
[4] 蘇華友，張繼春.紫坪鋪進水口高陡邊坡錨索抗爆破振動分析[J].巖石力學與工程學報.2003（11）
隨著人類社會的發(fā)展，地下工程將越來越多地應用在國民經濟基本建設各個領域，在水利水電、公路、鐵路、油庫等工程建設中，越來越多地采用了地下洞室。對于地下洞室群在開挖爆破施工中的安全、相鄰洞室及交叉洞室的施工、廠房巖壁吊車梁基礎的爆破施工工藝、以及如何實現快速光爆等，本人在幾十年的地下工程施工中，積累和探索了一定的經驗，在此與同行分享和探討。
一、水利工程地下主要洞室開挖方法概述
�。�1）主廠房。Ⅰ～Ⅶ層邊墻預裂、中部梯段爆破拉槽開挖、邊墻保護層開挖、支護跟進。巖錨梁部位精確測量造孔、密孔、小藥量開挖，開挖前錨桿上、下鎖口。Ⅷ～Ⅹ層通過與尾水支洞間豎井溜渣槽（井）開挖，支護跟進。配置多臂鑿巖臺車，潛孔鉆等設備，總用時30個月。
�。�2）主變室。從上、下二層開挖，底板預留保護層；邊墻預裂、中部梯段爆破拉槽開挖、邊墻保護層開挖、支護跟進。
�。�3）尾調室。上層連通洞以上部位反導井掘進至穹頂，然后由上而下擴挖至連通洞底板高程；再向下通過反井鉆機形成與底部貫通的1.4 m導井，擴挖導井至6m的溜渣井，再通過手風鉆造孔、小型反鏟扒渣自上而下擴挖形成，平均月擴挖僅5m[1]。
�。�4）尾閘室。通過施工支洞分二層完成巖錨梁及其以上部位開挖后，以反井鉆機形成與底部尾水支洞貫通的溜渣導井（1.4 m），再通過手風鉆造孔、人工扒渣自上而下擴挖形成。
�。�5）壓力管道豎井。以反井鉆進形成貫通上、下平段的溜渣導井（1.4 m），再通過手風鉆造孔，人工扒渣自上而下擴挖形成，每日平均擴挖1-1.5 m。
（6）尾水支洞、尾水隧洞。分3層開挖，邊墻預裂，左、右半幅相繼梯段爆破開挖，邊墻保護層開挖，支護跟進，平均月進百米。
�。�7）導流洞。通過多工作面分 3 層開挖，邊墻預裂，左、右半幅相繼梯段爆破開挖，邊墻保護層開挖，支護跟進。 配置多臂鑿巖臺車，潛孔鉆等設備。 平均月進百米。
�。�8）抗力體置換洞。分2層開挖，采用光面爆破，手風鉆造孔，小型反鏟、裝載機、運輸車出渣，豎井溜渣后再通過大型設備裝運渣月。進度 40～60m。
�。�9）泄洪洞有壓段、無壓段。分3層開挖，邊墻預裂，左、右半幅相繼梯段爆破開挖，邊墻與底板保護層開挖，支護跟進[2]。 配置多臂鑿巖臺車，潛孔鉆等大型設備，平均月進百米。
�。�10）泄洪洞工作閘室。通過施工支洞分 2 層完成交通洞底板以上開挖，通過正、反井作業(yè)形成與泄洪洞溝通的溜渣豎井，以潛孔鉆、反鏟進行自上而下的擴挖、扒渣、支護。早期爆破時對設備予以覆蓋保護，后期通過渣堆使設備移向泄洪洞躲炮，安全效果優(yōu)異。
�。�11）泄洪洞龍?zhí)ь^段。通過正、反井作業(yè)形成約 70�＃�5m）的溜渣斜井，以潛孔鉆、反鏟自上而下分層擴挖形成。
二、水利工程地下洞室爆破施工過程分析
（1）施工準備
施工準備工作包括場地平整、測量放樣，以及其它常規(guī)準備工作。由于預裂面一般就是最終的邊界開挖面，因此，預裂縫的位置必須準確，當采用垂直的預裂孔時，放樣工作沒有什么困難，只要按設計的孔位精確的測量就可以了。對于傾斜的孔，特別是預裂面呈某種曲折面的斜孔，放樣工作就要復雜得多，這是因為斜孔的孔口與孔底并不在同一個坐標位置上，而是隨該孔的傾斜度以及地面的起伏而變化。此時，采用整體樣架放樣就要方便得多。
（2）鉆孔
鉆孔的機具根據炮孔的直徑和孔深來選用，一般情況下，直徑小于50mm，深度在6m以內的孔，多采用手風鉆，孔徑在70mm以上的深孔，則要采用潛孔鉆。鉆孔時，必須嚴格控制質量，允許的偏斜度應控制在1度以內[3]。由于巖面的不平整或鉆進的方向不是垂直，往往容易引起孔口的偏離，此時，可以采用人工撬鑿或用鉆機沖擊的方法，鑿出孔口位置，經檢測無誤后，才開始鉆進。
（3）藥包加工
用于預裂爆破的藥包，最好能在鉆孔內均勻地連續(xù)分布。在實際施工中，大多須在現場加工制備，通常采用兩種方法：一是將炸藥裝填于一定直徑的硬質塑料管內連續(xù)裝藥，為了順利地引爆和傳爆，在整個管內貫穿一根導爆索。另一種是采用問隔裝藥，即按照設計的裝藥量和各段的藥量分配，將藥卷綁扎在導爆索上，形成一個斷續(xù)的炸藥串。由于每個孔的深度不一致，裝藥量也不同，因此，對于每一個孔應當分別準備各自的藥串，編上該孔的孔號，不能混淆，然后包扎好待用。
�。�4）裝藥、堵塞和起爆
為使炸藥爆炸時能夠獲得良好的不藕合效應，藥柱（或藥卷串）應置于炮孔的中心。為達此目的，可采用一種塑料制的膨脹聯(lián)結套將藥柱固定在炮孔中央。在我國的預裂爆破中，多半將藥卷串綁在竹片上，再插人孔中。對于垂直孔，竹片應置于保留區(qū)的一側，對于傾斜的孔，竹片應置于孔的下側面。
炸藥裝填好以后，堵塞之前先要用紙團等松軟的物質蓋在炸藥柱上，堵塞過程中，應注意使藥卷串保持在孔中央的位置上，不要因堵塞而將藥卷串推向孔邊。堵塞應密實，以防止爆炸氣體沖出，影響預裂效果。在預裂爆破中，一般都采用導爆索起爆，效果較好。也可采用電雷管或非電雷管起爆。預裂爆破最好能一次同時起爆，但當預裂規(guī)模大時，為了減輕預裂爆破過程中的振動影響，也可以分段起爆。
三、水利工程地下洞室爆破安全防護技術措施
我們要根據爆破安全規(guī)程的要求，結合本地的實際情況，制定好安全防護措施和做好安全警戒工作：
�。ㄒ唬﹨⒓颖乒ぷ鞯娜藛T應有公安部門頒發(fā)的爆破安全作業(yè)證，要持證上崗。
（二）爆破作業(yè)人員必須樹立安全第一的思想，嚴格按爆破安全規(guī)程規(guī)定的安全事項和要求操作。
�。ㄈ┈F場爆炸物品都由炸藥庫統(tǒng)一配送。爆炸物品的使用必須按照當地公安部門的要求，在爆炸物品到達工地后應放到指定地點存放，并由專人負責看守。領發(fā)時必須指定爆破工專人領取并做好登記，不得隨意發(fā)放。
�。ㄋ模⿵难b藥時開始，場地四周應放出警戒，根據本工地的周圍環(huán)境，確定爆破的警戒范圍為200m，并要按照警戒位置固定專人布置哨位，在附近特別加強了警戒。參加施工的爆破人員，都佩戴明顯的標志，其他無關人員一律禁止入內。
�。ㄎ澹┍蒲b藥、連線完成后，應由爆破指揮長按照爆破安全規(guī)程規(guī)定的起爆順序，在各警戒點到位后發(fā)布預警-起爆-解除警戒的信號[4]。
�。┍平Y束后，爆破人員對現場又做了進一步檢查，尤其要對爆后形成的浮石和危石認真進行排除，處理時周圍也要警戒，防止發(fā)生意外事故。組織有爆破經驗的專職隊伍進行爆破作業(yè)，關注爆破先進技術的推廣，嚴格組織和管理爆破隊伍，將大大提高我國地下洞室開挖爆破的安全生產水平。
參考文獻：
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[2] 馬宏偉.引水隧道在地震波入射時的動力響應解析解[D].北京交通大學 2013
[3] 陳志剛，劉殿魁.橢圓孔對SH波散射的遠場解[J].哈爾濱工程大學學報. 2003（03）
[4] 蘇華友，張繼春.紫坪鋪進水口高陡邊坡錨索抗爆破振動分析[J].巖石力學與工程學報.2003（11）
