留坝县桑园坝电站工程２≠≠隧洞施工爆破设计 杨博 苟龙龙 （１．渭南市涧峪水库工程建设管理局 陕西 渭南７１４０００； ２．陕西水利水电工程集团有限公司 陕西 渭南７１４０００） 摘要 小断面隧洞开挖对隧洞超欠挖控制要求严格，这就需要有一个很好的光面爆破设计，本文作者 结合以前施工经验，并参考大量工程实例，对爆破参数进行了仔细推敲试验，爆破效果良好。 关键词 隧洞；钻孔；爆破；炸药；安全 中图分类号：７３／７３２．３ 文献标识码：Ｂ １工程概况 放样（Ｏ．５ｈ～０．７ｈ）、钻孔（３ｈ～７ｈ）、装药 是在孔数上都要满足爆破设计以及有关技 （１ｈ）、爆破（０．５ｈ）、通风除尘（１ｈ～２ｈ）、排危 术规范的要求，同时孔底要落在爆破设计 桑园坝水电站是一座径流引水式电 及出渣（４ｈ～５ｈ）。 所规定的平面上。 站，位于留坝县江口镇桑园坝村，总装机 因此，一个循环进尺累计时间约为 ３．３．１钻孔要领 ６２５０ｋＷ，设计水头８８．２ｍ，设计引水流量 １０ｈ～１２ｈ，若岩石结构较复杂时需１６ｈ （１）要始终保持孔眼、钻体、钎杆在一 ６．０ｍ３／ｓ。工程项目由引水枢纽、引水隧洞、 左右。 条直线，炮眼位置处岩石大致凿平。 明渠、前池、压力管道及电站厂房等组成。 ３．２测量放线 （２）开门眼一定要低速，推力要小，正 坝址距县城５０ｋｍ，有县、乡级公路通过，交 根据隧洞长度、地形地貌等实际情况， 常情况下钻体震颤要有规律而不震耳；钻 通较为方便。 采用三角测量和导线测量结合的方法进行 速小推力大将使钎杆弯曲，容易发生卡钻 本工程隧洞总长３４５９．７ｍ，分为１＃、 平面控制，建立平面高程控制网，对轴线、 故障。 ２＃、３ 隧洞，其中２＃隧洞长度分别为 点位、高程和开挖断面进行放线。 （３）观水色，如发现炮孔变清，即证明 １４５０．７８ｍ，开挖断面为３．０ｍ×３．６５ｍ的城 布设洞内控制网时，由于洞内光线差、 钻头损失，供水不足。 门洞型。 粉尘大，每掘进至少７０ｍ左右，布设一个导 （４）打底眼，斜眼要勤吹风，勤进退。 线点，组成洞内施工导线。导线的转折角采 （５）钢钎使用应检查弯曲度，大于ｌｍｍ ２隧洞工程地质条件 用全站仪至少观测两个测回，高程采用水 时即不可使用。 准仪控制，随着隧洞的掘进，导线测量必须 ３．３．２钻孔质量要求 桑园坝电站处于秦岭腹地的中山区， 及时跟上，以确保贯通精度。 （１）钻孔孔位根据测量定出的中线腰 山体雄厚、山势嶙峋、峡谷深切、两岸陡峭， 洞内断面测量是隧洞开挖过程中必不 线及孔位轮廓线确定。 部分陡壁沿岩石缝隙有渗水流淌，岩石风 可少的一项工作，隧洞断面测量的任务是 （２）周边孑Ｌ在断面轮廓线上开孔，沿 化作用较剧烈，地表岩体较破碎，完整性 测放出开挖轮廓线。为了减少超挖欠挖，节 轮廓线调整的范围和掏槽孔的孔位偏差 差。隧洞沿洞轴线穿过两种地层，隧洞进口 约建设成本，在施工过程中用全站仪随施 不宜大于５ｃｍ，其他炮孔的炮位偏差不得 为中生代花岗岩，粗粒结构，块状构造，岩 工工作面的跟进控制隧洞中线及开挖轮廓 大于１０ｃｍ。 体为微风化～新鲜花岗岩，稳定性良好（Ｉ 线，并在掌子面上用红漆标记。 （３）炮孔的孔底落在爆破图所规定的 类围岩）。中部约１３０ｍ埋藏浅，为强～弱风 ３．３钻孔 化钙质片岩，稳定性差（Ⅲ～Ⅳ类围岩）。 平面上。 钻孔采用ＹＺ２８型气腿式手风钻钻孔， （４）炮孔方向一致，钻孔过程中，经 钻杆长度２．６ｍ，一般钻孔深度都达到 ３隧洞石方开挖设计 常进行检查，对周边孔应特别控制好钻 ２．５ｍ，钻头采用梅花型ｄ￣４２ｍｍ合金钻头。 孔角度。 钻孔时需保持孔眼、钻头、钢钎一条直线， ３．１隧洞开挖施工流程（见图１） ３．４布孔 炮眼位置处岩石应大体平整，成型后的炮 一个循环主要工序所需时间为：测量 隧洞为达到光面爆破要求，采用中心 孑Ｌ无论是在孔深、孔距、孔位、倾斜角度还 掏槽，周边布设光面爆破孔的方式。掏槽 孔采用８个空眼十字型直孔掏槽，严格 控制孔位布设及钻孔的平行度。周边孔 间距按隧洞断面边沿布设，顶拱间距较 侧墙小些。 炮眼数目主要与开挖断面、岩石性质 和炸药性能有关。炮眼数目应能装入所需 的适量炸药，通常可根据各炮眼平均分配 炸药量的原则来计算炮眼数目Ｎ： 图１ 隧洞开挖施２１２流程 Ｎ＝ｑｓ／ａｒ 式中，Ｎ——炮眼个数； ｑ——单位炸药消耗量，取２．４ｋｇ／ｍ ； ｓ——开挖断面面积，本工程为８．９ｍ ； ａ——装药系数，指装药深度与炮眼长度 采用留空气柱不偶合装药的方法。爆破过程 中随时根据爆破效果及围岩情况对爆破设 ４通风除尘 计进行调整优化，以降低爆破对围岩的不 利影响，提高爆破质量，减少超挖，杜绝欠 在作业面人口处布置一台ＧＰＴ一５２型轴 ， － 的比值，取０．６； 一挖。施工过程中通过多次试验已将炸药用量 流式风机，单台风机有效送风距离为８００ｍ，通 优化至最小（２．７ｋｇ／ｍ ），表ｌ是本次隧洞开挖 一每米药卷的炸药量，本工程取 ＿ 一 风管管径Ｄ＝６００ｍｍ，用彩条布加工而成。通风 ，、 Ｌ一 Ｏ．９１ｋｇ／ｍ。 装药量。 ＿Ｉｌ一 管布置在距爆破工作面２０ｍ的洞顶，爆破后 故取炮眼个数为４０个。炮眼布设见图 １，掏槽孔布置在底板上１．２ｍ处，其深度比其 表１炮眼装药表 炮眼 眼数 眼长 每眼 装药 爆破 向工作面送风，迅速排除炮烟，使工作面很快 进入下一个工序。 ．～他孔深１５ｃｍ～２０ｃｍ，每循环中掏槽孔进尺 ２．３ｍ～２．５ｍ，为崩落孔提供了良好的ｆ 空面。 由于岩石较破碎，为减少超欠挖量周边孑Ｌ的 间距布置在４５ｅｒａ左右，共１７个。崩落孔均 匀的布置在开挖断面上，其抵抗线在４０ｃｍ 左有。 －、 ｉ ● 。 — 一● ◆ ■ 掏槽孔 ３．５装药 装药前对清孔炮孔，将风管通入孑Ｌ底利 用风压将孔内的石渣和水分吹出，炮孔合格 后进行装药。炸药选用２号岩石乳化炸药，装 药时将炸药卷塞进炮孔，用炮棍轻轻送入孔 底。第二支药卷中插入延期导爆管，光爆孔中 还需插入导爆索，导爆管采用毫秒管１～１５段 奇数段共８个段别，或者秒管１～１０段１Ｏ个 段别。孑Ｌ口用黄土封堵（含水量１５％～２２％）。 装药结构为：掏槽眼、辅助眼相结合连续装药， 周边 Ｌ为不偶合连续装药，各炮孔均采用反 向分节装药。导爆管孔外连接，电雷管引爆， 光爆孑Ｌ遵循密布 Ｌ、少装药、同时爆的原则， 名称 装药量 总量 次序 ＿＿● 掏槽眼 １４ ２．６ｍ ２．０ｋｇ １２ｋｇ １ 周边辅 助眼 １６ ２．５ｍ １．６ｋｇ ２５．６ｋｇ ２ 周边眼 ｌ５ ２．５ｍ ０．５ｋｇ ７．５ｋｇ ３ 底眼 ５ ２．５ｍ ２．０ｋｇ １０ｋｇ ４ 装药量控制按下式计算： Ｑ＝ｎ Ｌ ｒ 式中，ｎ——炮眼装药系数，取ｎ＝０．８； 【ｒ一—炮眼深度，Ｌ＝２．５ｍ； Ｒ——每米长度炸药重量，ｒ＝０．９１ｋｇ／ｍ。 ３．６爆破 起爆方式采用电起爆法，这种方法有以 下特点：①检测电雷管和起爆网络的质量，保 证起爆网络的可靠性；②起爆人员可以在危 险区之外的安全地点合闸起爆；③可以一次 性起爆大量雷管；④能较准确地控制起爆时 间、延期时间和起爆顺序。 起爆顺序控制：掏槽孔采用１～５段，其余 采用７～１５段间隔使用，反向起爆，各孔导爆 管分别用胶布绑扎在电雷管上起爆。起爆顺 序为先掏槽孔，再辅助孔再周边孔，底孔最后 起爆。 爆破质量控制、检验标准及安全注意事 项如下： （１）炮眼均匀布置。孔深根据断面大小， 风钻机具性能和循环进尺要求及时调整确 定，钻孔角度一致，保持平行。 （２）为了保证爆破的准确性，必须对雷管 逐个进行检查，检查项目主要有：雷管检查、 导爆索和导爆管连线连接等。 （３）装药连线由钻工分区负责，各自打眼 各自装药联线。钻工联线时所有动力电源撤 离掌子面３０ｍ以外而改用探照灯或蓄电池 矿灯。 （４）进行爆破时，人员撤至飞石、有害气 体和冲击波的影响范围之外，且无落石威胁 的安全地点。相向开挖的两个工作面相距３０ｍ 或５倍洞径距离放炮时，双方人员均需撤离工 作面；相距１５ｍ时，应停止一方工作，单向开 挖贯通。 ５危石排除及出渣运输 二＝— 、 当洞内空气满足相关技术要求后即用钢 钎进行洞内危石排除工作，在确认施工环境安 全后，进行爆破石渣装运。装运时采用洛阳高 峰扒渣机装渣．１Ｔ工程三轮车运输至洞外，集 中堆放。 ６安全施工注意事项 （１）开工前作业人员需接受安全生产教育 培训，认真履行岗位职责。 （２）进入施工现场必须佩戴防护用品和安 全防护用具。 （３）钻工到达工作面时，检查工作面、顶 部及两边围岩达到安全状态，方可正常开钻 作业。 （４）爆破物品应按规定办理领取、运输、使 用、退库手续。 （５）装药时使用木质炮棍装药，严禁火 种，无关人员与机具均应撤离到安全地点。 进行爆破时，人员应撤离现场其安全距离不 少于２００ｍ。 （６）爆破后经过通风排烟，检查人员再进 人工作面，检查有无盲炮、残余炸药及雷管，洞 内有无松动岩石。确认无误出渣组方可出渣。 ７结语 隧洞断面结构及所穿越的地带围岩性质 不同，其施工方法也不同，留坝县桑园坝电站 工程引水隧洞开挖断面小，所受岩石夹制作用 大，对爆破要求较高，本文是结合以前施工经 验并查阅大量工程实例、科技书刊，对爆破参 数进行了仔细的推敲试验，施工效果良好，光 面爆破残孔率达７０％以上，有效的控制了超 欠挖工程量，降低了施工成本，工程按计划完 成了隧洞贯通任务。陕西水利 （责任编辑：黄灵芝）
