浅谈平洞开挖控制爆破方法

张文波

摘要：为了保障水利水电工程建（构）筑物的安全稳定，在保证项目顺利施工的情况下，采取适合的隧洞开挖施工方法，保护相邻建（构）筑物不受影响。本文分析了隧洞开挖的几种方法，并详细阐述了控制爆破开挖方法与振动监测措施。

关键词：水利水电工程;平洞开挖;爆破;振动监测

水利水电工程通常建设在江河上，工程地质条件复杂，建设难度大，建筑物结构复杂，对质量要求高，特别是大坝建筑物，失事后对下游人民生命财产危害较大，因此，大坝建筑物的稳定尤为重要。地质勘查，其主要任务就是在工程建设前，对工作区的地质条件进行勘测，并作出分析、评价，预测水利水电工程建设中可能出现的问题，针对性地提出解决措施，然而工程地质勘察质量的好坏直接关系到水利水电工程可靠性，地质勘查的准确性则极大的影响到施工组织，然而因水利水电工程地形地质条件的复杂性，地质勘查并不能全面。对施工过程中开挖揭露的地质缺陷，为了建筑物的安全稳定，需另行进行处理。水利水电工程建设通常大坝建筑物施工为关键项目，因此大坝建筑物较其他建筑先行建成，同时其他建筑物相继进行建设，水利水电工程隧洞较多，而隧洞开挖往往会揭露较多地质问题，有些地质问题还较为复杂，若在主体建筑物附近揭露较大规模裂隙等地质缺陷的话，从建筑物安全稳定性考虑，需开挖追踪平洞探明情况后提出处理方案，比如增加的平洞靠近大坝坝肩，若采取常规爆破方法，振动波会对大坝产生影响，因此追踪平洞开挖需采取减震措施或采用无震开挖。机械开挖或控制性爆破开挖方法。

1 开挖方法的选择

无震开挖即采用机械开挖，隧洞机械开挖方式有掘进机、岩石劈裂机等，因平洞断面较小掘进机是无法进入工作面作业的，岩石劈裂机因施工效率慢，也不可取。只能考虑选择采取减震措施进行控制性爆破方式开挖，为保证爆破不对相邻建（构）筑物产生影响，爆破时采用爆破测振仪对爆破质点振动速度进行监测。

2 控制性爆破开挖施工方法

2.1 施工程序

在平洞开挖时，以控制单次最大装药量及沿洞周边设减振孔方式来控制爆破振动，即微差爆破降低单段药量的减震方法;单次最大装药量根据掌子面距建（构）筑物最小距离确定，装药孔和周边减振孔采用YT-28气腿式手持风钻钻孔，炸药采用2号岩石膨化硝铵药卷，雷管采用非电毫秒分段位导爆管，微差分段爆破，爆破从掌子面中心向周边进行，石渣采用扒渣机装车自卸汽车出渣，爆破时采用爆破测振仪对爆破质点振动速度进行监测。

2.2 单次最大装药量计算方法

单次最大装药量按下列公式计算：

式中：

R——爆破点距离建（构）筑物最小距离，单位为m。

Q——单次装药量，单位为kg。

V——保护对象所在地质点振动安全允许速度，单位为cm/s，取值参考查《爆破安全规程》（GB6722-2014）。

K、α——与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，取值参考查《爆破安全规程》（GB6722-2014）。

2.3 振动监测措施

2.3.1 监测点的布置

为确保相邻建筑物的安全，应进行爆破动态监测，根据监测数据评价本次爆破对相邻建筑物的影响程度。根据工程监测技术要求和现场具体情况，监测点的布置应突出重点，主要为重要建（构）筑物及很具工程需要监测的防护物，遵循最近原则进行，根据爆源距离各建筑物的距离，选取最近的建（构）筑物，在建（构）筑物不同高程、位置按照数据可靠、数据采集能满足评价需求布置。

2.3.2 监测技术要求

2.3.2.1 通过监测获取爆破振动的衰减传播规律，以监控爆破质点振动速度为重点。

2.3.2.2 监测竖直向、水平径向和水平切向三个方向的传感器质点分振动速度，进而确定监测点的质点振动合速度。

2.3.3 具体监测方法及要求

2.3.3.1 监测仪器主要包括爆破振动记录仪和三分量振动速度型传感器（三轴振动速度探头），仪器使用前进行校准，保证数据采集的有效性和准确性，放炮前按照事先确定好的监测点位置进行仪器安放，安放时速度传感器与水平面平行，径向指向爆心，测量人员测出监测点的坐标高程，校正仪器安放方位是否正确。

2.3.3.2 监测人员记录监测所需的有关参数包括最大单响药量、总药量、炮源点中心坐标及高程、放炮后采集垂直向、水平径向、水平切向三个方向振动速度和振动主频。

2.3.3.3 放炮时，必须在仪器安放完毕后才能放炮。

2.3.4 监测成果资料分析

2.3.4.1 监测工作应贯穿施工开挖全过程，以爆破振动监测的反馈分析为主，若出现异常情况，应立即停止爆破，调整爆破参数，确保爆破安全。

2.3.4.2 在分析监测成果时，以质点振动速度为主，加速度为辅。评判质点振动速度是否超过安全允许标准，从而判断本次爆破开挖对保护的建（构）筑物是否产生破坏作用。

3 结语：

综上，水利水电工程是促进国家发展的一项重点工程，要想保证其正常使用，工程建设质量重中之中，采取有效的措施和施工方法确保建筑物质量，使得工程运行安全可靠，发挥其经济效益，促进社会经济的发展。

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