1、浅析水下爆破成沟在九州江穿越中的运用 摘要：本文介绍了九洲江水下穿越工程的地质的状况和参用的爆破工艺参数进行了详细的描述，对在执行过程中的 HSE管理提出了要求，提出了建议。 主题词：爆破工艺 爆破参数 结果 1、工程概况： 九洲江穿越工程是湛江港 -廉江原油管道工程关键控制点，其穿越成败直接关系到该工程是否能够顺利投产。由于九洲江为廉江地区 18 个镇人用水收益的主要来源，被誉为廉江人的 “ 母亲河 ” ，因该江常年水流量较大，穿越管道埋深较深，管沟成形困难，穿越的 790米中 295米为水下礁石属于石灰岩层，据勘察水下地形复杂，水下地形犬牙状交错，水下石笋星罗棋布，地形高差起伏大；水中礁石
2、此起彼伏，突变位置多，石灰岩的裂隙十分发育强度较高，勘察揭露基岩深度为 11.6 米，采用正常定向钻、大开挖均无法满足要求，经项目部、设计、监理现场反复论 证采用水下爆破成沟的方式进行。 2、爆破工艺的优化选择 水下爆破与陆地爆破相比，由于其受到水流速度、潮汐、涌浪、水深的影响钻孔爆破施工难度大，工艺复杂，炸药在水下浸泡后还能起爆，并保持炸药的威力，爆破材料的选用、工艺要求较高，为此项目部邀请专家进行多次论证，最后确定采用水下钻孔爆破工艺进行，即采用钻爆船设置作业平台，用全站仪对船定位，船首尾方向与管槽轴线方向平行布设，利用钻具穿越水层队水下岩石进行钻孔爆破，确保水下爆破成沟符合设计要求。 3
3、、水下爆破参数的选定 首先采 用先进的水下摄影技术，在水下管槽位置，用水下摄影机（ 30 米潜水型彩色摄像机 TOT1-DV-2410）将水下地形、地貌了解清楚；其次根据水下具体情况及时确定钻孔数和爆破参数，对需要开挖的地下管带位置上岩采用用裸露爆破或钻孔爆破方式进行，明确钻孔爆破的工艺参数 : 采用“ 三管两钻法 ” 进行施工，即在船舶定好位后，先下导向管；再放下套管；根据岩石表面情况，如果比较破碎，则先对套管进行合金钻进；合金钻进至完整基岩后，提起有关钻具；下钻杆进行冲击回转钻进，钻至设计底标高。最后采用挖泥船将爆破后岩石清运至指定位置，如下图所 示： 爆破参数的确定主要根据水运工程爆破技
4、术规范确定，主要包括钻孔孔距和排距，钻孔直径和超深。它们跟炸礁区岩土分类、挖泥船清渣能力等因素密切相关。各参数确定的过程如下： （一）孔网参数的设置 孔距 2.0 米，排距 2.0 米，船位距 2 米，超深 1.5 米。 （二）装药量的选定 为保证爆破效果，单个炮孔的装药量可按公式 -1进行计算： （公式 -1） 式中： 炮孔装药量， kg； 炸药单耗， ，按经验 10 米以内水深取 =1.5 ；水深 及岩层较厚时适当加大。 、 孔距、排距、设计开挖岩层厚度（包括计算超深值）， m； 爆破作用指数的函数，取 =1。 不同设计开挖岩层厚度的炮孔装药量见表 1。 不同设计开挖岩层厚度的炮孔装药量见
5、表 1。 表 1 不同设计开挖岩层厚度的炮孔装药量 实际操作中，按炮孔实际长度，上余留 1 米不装药，其它部分全部装药。炮孔装药量少于 6筒时装一个起爆体，装在炸药长度下部约 1/3处；装 6筒以上时，装两个起爆体，各装在炸药长度的 1/3 和 2/3 位置。 炮孔 布置 本钻爆船每钻一排共 2个孔，钻孔直径 90mm，一个爆破断面即一个船位钻 3排，共 6 个孔。完成 3 排后即放炮。 装药及堵塞 为防止泥沙和石渣淤孔，钻孔完成后应立即装药。装药前，先检查孔壁的质量和孔深。再根据孔深确定采用起爆体的个数。当孔深 h小于 4米时，使用 1个起爆体起爆，孔深 h为 48 米时使用 2个起爆体起爆
6、。炸药装至离孔口约一米，留一米作为堵塞。 装药时采用装药杆将炸药推送至孔内，确认炸药装填到位后采用碎石进行炮孔堵塞，并保证堵塞长度不小于 0.5m，不大于 1.0 米。装药 结构如下图所示： 爆破网络设计与操作 采用排间微差起爆方式，中间一排先响，两侧次之。微差的顺序是： 1、3、 5。 4、方案实施 根据工程的实际情况设置以爆点为中心，半径为 200 米警戒圈。在爆破警戒圈边界设置标志，并分别设立陆上和水上警戒哨岗，明确以施工船为中心的爆破警戒指挥系统，用无线电对讲机作为联系方式，保证警戒过程中信息联系畅通，确保爆破安全万无一失。施工中我们采取爆破一段即清碴一段的控制方法。一方面，用清碴施工
7、检验爆破质量和初定爆破参数和技术措施的合理性 ;另一方面 ，从清碴施工中及早发现质量问题，及早采取有效应对措施，对爆破参数和技术措施进行必要的调整修正。然后经检验再作调整，如此循环，使施工始终能保持良好的质量与效果。本工程共计爆破 105 米，爆破量 2050m3，但水下地形复杂水下岩石爆破完成后，用抓斗船、长臂挖掘机将管沟内石方进行清理，清理的石方用船运至岸上统一处理。 5、结束语 经过周密布置及精心施工，仅 50天完成了施工任务，完成了水下管道的水下沟槽开挖任务，清礁过程中检查爆破礁块破碎无浅点，由潜水员用 GPS及标尺对平面位置及深度水下管沟复测， 管沟中心偏移不超过 500mm，管沟深
8、度符合设计图纸要求，地形采用水下摄影检测验收，完全达到设计要求，为管道施工顺利完成提供了技术保证。 参考文献： 1) 爆破安全规程 GB67222003 ；北京：中国标准出版社， 2003 2) 水运工程爆破技术规范 JTS204-2008 北京：中华人民共和国交通部发布， 2008 3) 疏浚工程技术规范 . 北京：中华人民共和国交通部发布， 1999-04-23 4) 张正宇 等著 . 水利水电工程精细爆破概论 . 北京： 中国水利水电出版社 . 2009. 5) 汪旭光 主编 . 爆破手册 . 北京：冶金工业出版社 . 2010. 作者简介： 沙文忠（ 1968 年 6月）男 山东烟台人 1998 年毕业中国石油大学，工程师，一直从事工程建设及质量管理 於庆丰 (1973 年 11 月 )，男， 2000 年毕业中国矿业大学，工程师，一直从事工程管理及工程监理的质量、安全检查监督管理工作； 注：文章内所有公式及图表请用 PDF 形式查看。
