光面爆破在绍兴小舜江工程中的应用

　　摘要：随着小舜江区域性供水工程的建成并投入运行，小舜江工程是由汤浦水库，输水泵站，输水隧洞，净水厂和市自来水网组成。本文分析了绍兴小舜江输水工程隧洞工程采用了光面爆破法施工技术，大大地减少了隧洞的超欠挖量，提高施工质量，加快施工进度并节省大量的混凝土衬砌浇着量。如今绍兴的供用水情况得到显著改善，人民群众生产和生活用水得到了极大的保障，水乡的区域竞争力得到进一步体现，城市供水的社会效益和经济效益都有明显提高。

　　关键词：光面爆破, 爆破参数 , 装药量及起爆顺序 , 预期爆破效果

　　一 、工程概况

　　小舜江工程是绍兴建设史上的重大基础设施建设项目，是浙江省重点建设工程，省“五自”水利工程，也是绍兴市委，市政府为民办实事的“民心工程”和“德政工程”，并得到了国债资金和国家开发银行贷款重点支持，工程总投资8.9亿，工程自1997年12月动工兴建，2001年1月建成，工程经试运行情况良好。日前，省计委组织省、市有关部门进行工程竣工验收。验收委员会认为，该工程规划设计合理，工程建设管理规范有序，投资控制合理，质量优良，生产运行条件具备，同意通过竣工验收，投入正式运行。工程自1997年12月动工，2001年元月建成并投入运行，到月底已安全运行十一年。小舜江工程工程由汤浦水库，输水泵站，输水隧洞，净水厂和市自来水网组成。其中汤浦水库属大(2)型饮用水专用水库，坝址控制流域面积460平方公里，库容2.35亿立方米，日供水能力为每天100万方。输水隧洞总长13.6㎞，工程等别为三等，开挖洞径为3.6m，其中9.25㎞为全段面光面爆破掘进，占隧洞总长70%，全衬砌段总长为4.08㎞，占隧洞总长30%，衬砌后洞径为3m，围岩岩性为角砾凝灰岩，流纹质晶屑玻屑为主，局部地段为花岗斑岩，隧洞岩体总体完整性较好，局部地段岩石较破碎，地质构造主要表现为节理裂隙发育，节理以高倾角为主，延伸较长。

　　二、爆破参数的确定

　　1、炸药单耗q

　　根据光面爆破的有关资料，本标段地质资料f=7~9的Ⅱ类围岩确定q=1.6㎏/m³-1.86㎏/m³。

　　根据实际不同的岩石类别及坚固性程度再作相应增减。

　　2、炮眼深度及直径

　　采用2.5米六角成品钢钎进行打眼，每循环定眼深度为2.38m，装药眼深度为2.3m，炮眼直径为42mm。

　　3、炮眼数目

　　根据现场岩石坚固性程度，设计布置炮眼，本次以Ⅱ类围岩为例来设计布置炮眼，经有关光面爆破资料和经验，我们确定一次循环钻眼38只，其中装药眼34只，空眼4只。详见图。

　　4 、装药结构与炮孔堵塞

　　掏槽眼与辅助眼的装药结构采用反向连续装药，周边眼采用径向不偶合装药，使用直径20~25mm的药卷反向起爆。

　　炮眼的堵塞用泥沙混合炮泥，炮泥堵塞长度最好为大于等于每眼抵抗线的长度，这样可节约炸药，提高爆破气体作用时间，充分利用爆能量。

　　5 、起爆方法

　　装药结束后，将相邻炮孔的导爆管捆扎成束，然后用火雷管连接，导爆管与火雷管用塑料带扎紧扎实，火雷管聚能穴用小纸团塞坚，防止火雷管的聚能穴冲断导爆管，影响正常传爆，最后点燃导火索一次起爆破。

　　以上爆破参数需要在实践中试验、调整，通过多次摸索，总结，根据不同岩石，选择合理参数，使光面爆破的巷道周边轮廓能符合设计，超(欠)挖量很小，岩面平整，对围岩破坏轻微，周边炮孔中的半面炮孔眼痕迹可清晰地保存在岩面上。

　　①-② 周边眼应精确地钻凿在设计的轮廓线上，互相保持平行，深度一致，眼底应落在轮廓线外100mm处，既控制超挖，又能方便下一循环凿岩。

　　①-③ 根据岩石性质，确定光面层厚度(周边眼抵抗线)，一般取500~800mm，岩石硬取小值，岩石软取大值。

　　①-④ 同时起爆周边眼，用同一段雷管起爆以保证爆破瞬间产生重分合应力场，使爆破波相遇和叠加产生药仓连线上的拉应力，形成炮孔连线方向上的破裂。

　　选用低猛度的炸药与合理的炮孔装药结构。

　　②-① 本隧洞开挖采用2#岩石炸药，掏槽眼，辅助眼药卷采用φ32mm、长200mm，每节重150g，周边眼采用φ25mm、长200mm小药卷，每节重100g。

　　②-② 控制周边眼装药量，每米炮孔装药量在0.15~0.25公斤。

　　②-③ 周边眼采用反向间隔装药结构，尽量使炸药均匀的分布在炮孔中。

　　5 、凿岩

　　凿岩设备采用YT-24型或ZY-24型风动凿岩机，φ22mm六角钢成品钎，钎杆长1.5m、2.0m、2.5m三种，钻头为“一”字形硬质合金钻头，钻头直径为φ40mm，成孔后直径约φ42mm。工作面需3台凿岩机同时作业，分区包干，采用定人、定机、定位、定眼数的凿岩制度，缩短凿岩时间。

　　三 、爆破

　　爆破工作是岩面爆破中的一项主要工序，特别是周边眼的起爆时差，直接关系到巷道壁的平整程度，为了满足光爆需求，我们采用毫秒雷管起爆，或采用预溜光面层爆破，雷管段别为1~15段，起爆顺序及装药量见表1。

　　四、结论

　　绍兴小舜江输水工程隧洞采用光面爆破法施工

　　一、对围岩的破坏较轻微，提高了围岩的稳定性。

　　二、大大地减少了隧洞的超欠挖量，提高施工质量，加快施工进度并节省大量的混凝土衬砌浇着量。

　　三、采用光面爆破围岩的壁面平整，危石，减轻了表面的应力集中现象，增进了围岩的稳定，从而保证了输水隧洞的安全，可靠运行。

　　小舜江工程建成后，将从根本上解决虞绍平原130万人的生产和生活用水问题,改善了虞绍平原河网水环境质量.同时使绍兴城市供水格局发生了根本的变化，不仅改变了原来绍兴平原地区小水厂分散供水、水质差、压力难保证、工艺落后、管理水平低、水资源利用率低的现状，实现了区域化集中式供水，改变了绍兴城乡的供水格局，而且从根本上解决了绍兴市、绍兴县及上虞市的水源问题。促进了虞绍平原高新技术工业布局和城市化建设,对绍兴经济社会可持续发展带来深远影响,为绍兴经济社会的发展做出了巨大的贡献。