爆破技术在水利水电工程中的应用与发展趋势论文_李旭隆

爆破技术在水利水电工程中的应用与发展趋势论文_李旭隆

晋宁县水资源开发服务站

摘要:在水利水电工程施工中,爆破是一个关键技术,其对于工程进度与工程质量具有重大的影响作用。因此,本文将主要对水利水电工程中爆破技术的应用进行与发展趋势进行深入研究,其主要包括深孔台阶爆破、预裂与光面爆破、面板堆石坝级配料开采爆破、围堰爆破拆除、定向爆破筑坝、岩塞爆破、隧道掘进爆破等。

关键词:爆破技术;水利水电工程;应用;发展趋势

前言

爆破技术就是利用炸药将岩石炸除,破坏其结构的瞬间作业,在水利水电工程中应用极为广泛。由于此类工程项目施工地处野外,施工环境比较恶劣,一些机械设备难以到位,此时爆破技术就能够充分发挥其优势,大大降低了水利水电工程的施工难度,加快了工程进度,保障项目的顺利实施。

1. 爆破技术在水利水电工程的应用

1.1预裂、光面爆破

预裂爆破就是在爆破开挖环节中,顺着开挖轮廓打密集孔,然后在孔内装入少许炸药引爆炸成缝,从而避免后期爆破所引起爆区外的岩体或者建筑物破坏,达到保护建筑结构的作用。光面爆破则是在开挖轮廓线布置较多的平行炮孔,而且在内部装入少量炸药同时将其起爆,该技术在隧道爆破中应用比较多,一方面能够完成对轮廓线以下部分的岩石进行爆破,另外一方面还可以避免轮廓线之外的岩体不受爆破破坏,有利于断面成形和岩体的稳定性。

预裂、光面爆破在20世纪70年代就已经在水利水电工程项目中得到应用,从而迅速地推广普及。目前预裂爆破和光面爆破在水电站主体工程边坡和隧道施工中应用比较多,其开挖质量非常可观,随着不断地应用改进其技术也得到了快速的发展,成为行业领先地位。预裂爆破和光面爆破能够对开挖面的超欠挖进行良好控制,从而避免围岩及边坡出现不稳定问题,极大地降低了工程开挖量。光面爆破技术,其很好地保护了壁面不受影响。

2012年笔者在编制昆明市晋宁县酸水塘水库大坝清基的技术方案时对右侧岸坡结合槽开挖就选用深孔台阶爆破的施工方法,经过实际施工检验效果良好。

1.2深孔台阶爆破

深孔台阶爆破是水利水电工程中应用比较多的技术之一,在操作的时候要求孔径控制在50mm以上,深度超过5m的可以采取多级台阶爆破。对于一些在两个及以上自由面爆破的情况下,多排炮孔间能够通过毫秒延时来完成爆破,从而达到预期的爆破破碎效果,而且这种爆破对周边的振动也相对较小,所以在一些中大型水利水电工程中应用较为广泛,同时也是水电站开挖爆破的主要手段。

1.3面板堆石坝级配料开采爆破

采取爆破法对面板堆石坝级配料进行开采技术在近些年来得到了快速的发展,自20世纪80年代,混凝土面板堆石坝广泛应用,尤其是一些中小型水利水电工程采取此类型坝体,从大量的实践与现场试验证明,爆破法开采主堆石级配料是一种可操作性强的技术措施,在实际应用中效果也比较明显。

1.4围堰爆破拆除

对于一些大型水利水电工程项目,往往需要拆除较多的临时建筑物,而在此过程中围堰爆破拆除就发挥着重要作用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆围堰爆破拆除是一种临水爆破作业技术,其通常是借助其顶面、非临水面及被爆体内部廊道等区域来实施钻爆作业。在施工中要求必须一次性爆通成型,从而满足泄水、进水的工程项目设计要求。另外,如果在爆破区周围存在一些水工建筑物,在进行爆破作业的过程中必须要保障其不受伤害。围堰爆破拆除在我国的水利水电工程项目中得到了广泛的应用,该技术在长期的实践应用中积累了大量的经验,可以总结为以下要点:第一,在破碎围堰中要满足设计高程;第二,必须保证堰体周围的各类设施以及建筑物、设备的正常运行;第三,坚持以“高单耗、低单响”作为施工作业的原则与指导思想;建立完善对爆破区周边的建筑物安全防护控制标准,避免爆破所产生的水波、飞石对周围居民生活带来的不良影响。

1.5定向爆破筑坝

在水利水电工程中定向爆破筑坝是一种高效快捷的施工技术,定向爆破筑坝具有诸多方面的优点,其主要体现在以下:第一,无需借助较多的大型机械设备来进行施工,对于施工现场的道路要求较低;第二,把采石、运输与填筑由爆破一举完成,能够大大节约投资与劳动力;第三,施工进度较快,爆破堆积不仅仅能够提高拦洪高程,而且还有利于后期的围堰工程建设实施。

1.6岩塞爆破

岩塞爆破技术作为一种水下爆破技术,其最初应用是在20世纪70年代,为了放空水库、引水、发电等目的就需要在水库或者湖泊底部开凿放空洞或者引水洞。岩塞一般在水库底部或者隧洞末端,在工程结束以后,通过把岩塞炸除来达到联通洞与库或者湖泊的目的。该技术存在以下优点:第一,岩塞爆破受到水位的影响较小,即几乎不受季节所影响;第二,不需要围堰工程;第三,工程项目施工周期短、效率高、投资较少;第四,施工过程中不影响水利工程的其它运行。岩塞爆破按装药方式可分为酮室爆破和炮孔爆破两种;按爆碴的处理方式可分为留碴爆破和泄碴爆破。通过丰满水电站等岩塞爆破的实践,在岩塞爆破的药包布置、爆碴处理措施、爆破药量、起爆方式、爆破对己建成水工建筑物影响控制等方面积累了丰富的经验。

1.7隧道掘进爆破

水利水电工程项目中,地下工程开挖时非常关键的部分,比如引水洞、导流洞、试验平洞、交通洞、斜竖井、灌浆洞、地下厂房洞群开挖,因为该技术施工成本较低,对于施工环境条件限制较小,而且能够应对坚硬岩石隧洞、破碎岩石隧洞的施工,因此爆破开挖在水利水电工程中的隧道工程项目中应用比较多,其作为隧道工程的首道工序,其施工直接关系到后续围岩的施工质量以及施工进度,所以,必须要加强此方面的重视。隧道掘进爆破由于照明、通风、噪声、滴水的影响,钻爆条件差,加之它与支护、出渣运输等工序交叉进行,致使爆破作业面受到限制,增加了爆破的施工难度。另外,爆破自由面少,岩石的夹制作用大,破碎单位体积岩石耗药量高。

2. 水利水电工程爆破技术的发展趋势

水利工程土石方施工的爆破作为一种科学技术,应用很广。对于土石方工程的爆破,它要求极高的机械化水准。爆破虽然有诸多的好处,但是也存在破碎块度不均匀,再进行第二次的破碎会极大地影响机械的使用效率。因此,必须合理控制岩石破碎的块度大小问题,爆堆的形状问题,从而充分发挥机械的使用效能。同时,也要做好爆破前的准备工作,因此,这就要求施工人员,在进行爆破前完善爆破环节,监督质量,无论是从爆破设计到爆破器材质量,还是爆破施工到起爆网路连接等都要注意检查,不能马虎,从而保障爆破技术向新的方向的快速发展。

3. 结束语

综上所述,在水利水电工程项目中,爆破技术具体非常关键的意义,由于水利水电工程项目的复杂性与系统性,在施工中涉及较多的爆破技术,施工单位必须要针对不同情况选择不同的技术。

参考文献:

[1]冯叔瑜,张正宇,刘美山. 爆破技术在水利水电工程中的应用和前景[J]. 工程爆破,2005,04:22-26+21.

[2]洪小珺. 爆破抛掷技术在水利水电工程施工中的应用[J]. 科技创新与应用,2014,34:232.

[3]张冬. 精细爆破技术在水利水电工程高边坡开挖中的应用[J]. 广东水利水电,2017,04:36-39.

论文作者:李旭隆

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第7期

论文发表时间:2017/8/14

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