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水下爆破1.水下爆破的特点与应用水下爆破与陆地爆破相比主要有以下特点：由于水是近似不可压缩的介质，在水中的安全影响范围比陆上大。由于水的浮力、比重比空气大，应该选择密度高、比重比水大的炸药。必须使用抗水的或经防水处理的爆破器材，在深水区域爆炸时，还应选择有抗压性能的炸药品种。在水中爆破，受到水流、潮汐、风浪等影响，装药、药包定位、网路连接等都比陆上复杂和困难得多。由于水的比重大，水下爆破必须考虑水作为覆盖层的影响。1.水下爆破的特点与应用水下爆破按照药室形状、位置和目的的不同主要有如下几种类型：水下裸露爆破、水下钻孔爆破、水下硐室爆破、水下岩塞爆破、水下软基处理爆破等图6-19各种不同类型的水下爆破示意图水中爆破b水下裸露爆破C水下钻孔爆破d水下硐室爆破e水下岩塞爆破f水下软基爆破岩塞集渣坑引水洞临时堵塞段5闸门等建筑物6小井和导硐7水2.水下裸露爆破水下裸露爆破是在水下用炸药包直接紧贴于爆破对象的表面进行爆破破碎的方法。该法可用于航道炸礁、水下清障、水下拉槽爆破、水下基础开挖、水底扩深航道和水下软基爆炸处理等。操作简便，机动灵活，并能在较大的流速和复杂的地形条件下施工等优点，故在山区航道整治中及当钻船因流速过大，流态紊乱，或因航道狭窄及其他原因无法定位施工或让航时，可采用此法施工。爆炸能的利用率很低，单位耗药量大。2.水下裸露爆破水下炸礁，一般药量计算用体积公式：Q=K1V式中Q——炸药量，kg；V——爆破破碎岩石的体积，m3；K1——单位炸药用量，kg/m3，一般取K1=5~10kg。2.水下裸露爆破水下裸露药包一般采用乳化炸药和水胶炸药，采用50cm×80cm的塑料袋装药，组装成扁平形状，再插入2发雷管，并留有足够长的引线。为防止药包被划破，在药包外用竹笆或编织袋等作为保护层，并在药包两端加上砂石或金属块等配重。2.水下裸露爆破水下裸露药包的投放方法主要有以下几种：岸边直接敷设法：在水浅、爆破对象靠近岸边时，可利用斜坡平台滑放或直接用钎杆把药包放到爆破体上。潜水敷设法：在水深3m以内，流速小于0.5m/s时，对于零星分布的少量块石或孤石，可采用潜水员入水安置药包的方法，进行爆破作业。沉排法：预先将药包按照设计间距排列安放在木排、竹排等框架上，形成网格状药包群，然后推滑下水，用木船拖到爆区，配上重物将排架沉入到水底爆区。此法适合水较深、水底较平坦的岩石开挖工程和大面积的炸礁工程。船投法：适用于水下爆破面积大的作业。在流速小、流态好的水域，可将投药船驶到爆破点水面上直接投放，或逆流而上至爆区上游处利用水流，牵绳将药包沉放到爆区；水流条件恶劣时，不宜采用定位船投放。2.水下裸露爆破水下裸露药包投放时应遵守哪些规定？（1）水下裸露药包（含加重物）应有足够的重量能顺利自沉，药包表明应包裹良好，防止与礁石（或被爆破物）碰撞、摩擦。（2）捆扎药包和连接加重物，应在平整的地面或木质的船舱板上进行，并应捆扎牢实。（3）在施工现场，已加工好的裸露药包，允许临时存放在爆破危险区外的专用船上或陆地上，并派专人看守，但不应存放过夜。（4）投药船应用稳定性和质量好的船只，工作舱内和船壳外表不应有尖锐的突出物。2.水下裸露爆破水下裸露药包投放时应遵守哪些规定？（5）在投药船和作业舱内，不应存放任何带电物品。（6）药包投放应使用绳、缆、杆牵引，不应直接牵引起爆网路。（7）在急流河段爆破时，投药船应有定位船或有固定端的绳缆牵引，定位船的位置应设标控制，不应走锚移位。（8）投药船离开投放药包的地点后，应反复检查船底和船舵、推进器装药设备等是否挂有药包或缠有网路线。（9）已投入水底的裸露药包，不应拖曳和撞击，并采取防止漂移措施，若有药包漂出水面不准起爆。3.水下硐室爆破水下硐室爆破的适用范围（1）为争取时间发挥工程效益的重点整治浅滩工程（2）处于航道上的大面积礁石区，部分露出水面，部分处于水下（3）在航道急流险滩区，若用钻孔爆破法疏浚坚硬岩石，需长期水上作业，影响正常通航，对安全生产不利时（4）能利用航道两岸的有利地形条件，从陆上可开挖通至水底岩层的导硐和药室，达到能加宽和拓深水域的目的时（5）开挖方量集中，工期短，缺乏足够的钻孔机械装备等设施；或通过各种爆破疏浚方案的技术经济指标比较，采用水下硐室爆破有利时3.水下硐室爆破水下硐室爆破的药量计算和参数选择在水下硐室爆破中，主要考虑如下三种因素而需要增加药量：（1）岩石的破碎、移动、受到静水压力和水的阻力影响，特别是在需要大量抛掷岩石时；（2）要求爆破后的块度大小适中，并形成松散的堆积体，以利水下清渣；（3）水下硐室的布置和开挖，其施工质量不如陆上易于掌握，往往有较大的误差。3.水下硐室爆破水下硐室爆破的药量计算，通常采用如下三种方法。（1）把水深当做抵抗线，直接参与计算Q=[Kg（W+Hg）3+（K-Kg）W3]f（n）（2）把水深折算成岩石的最小抵抗线Q=K（W+μHg）3f（n）（3）按照水深和爆破要求，增加一定药量Q=AKW3f（n）3.水下硐室爆破水下硐室爆破施工，需要重视的是，在地表和地下涌水和渗水比较严重的地层中开挖导洞和药室时，要有良好的排水措施，注意施工安全。需要注意的是，水下地形测量精度较差，且不可见的影响因素较多，在药室开挖完成后需进行仔细的校核，详细探测不同方向的抵抗线大小，以及附近有无凹岸、空洞和大裂缝，并根据探测结果，修正设计。4.水下钻孔爆破钻孔爆破是目前水下开挖岩石工程中经济效果比较显著的水下工程爆破方法。近代水下钻孔爆破的主要作业方式是，采用自升式水上作业平台，利用双套管式回转冲击凿岩机（OD法）钻孔，采用耐水、耐压炸药和雷管，装在筒状金属密封容器中或用风动装药器、水压装药器在作业平台上装药，以及无线遥控起爆技术。4.水下钻孔爆破水下炮孔布置形式和孔网参数首先要与采用的作业方式（钻孔、装药、填塞的方式方法与所用机具条件）相适应。原则上，越简单、越规则就越好。坚硬完整岩石：a=（1.0~1.25）W；b=（0.8~1.2）W裂隙发育或中等硬度岩层：a=（1.25~1.5）W；b=（1.2~1.5）W4.水下钻孔爆破水下钻孔爆破由于要克服水深造成的阻力，因此其炸药量计算必须包括岩石破碎的能量和克服覆盖层水的阻力应做的功，所以水下爆破的炸药消耗比陆上爆破要大，其炸药量计算公式如下：q=0.45+（0.05~0.15）H式中q——炸药单耗，q=0.45是一般台阶爆破的炸药单耗，kg/m3；H——水深，m。4.水下钻孔爆破水下钻孔爆破的施工特点主要是：钻孔爆破作业均在水下进行，能见度差，加上水流、潮汐、水深的影响，因此比陆上要复杂、困难得多。钻孔爆破作业通常采用设有内外两个套管的钻机，并在固定支架平台、浮在水面上的专用自升式作业台或钻孔船上进行。水下钻孔爆破应按开挖断面和船位有序地进行。一般是由下而上、由外向内、由深而浅分段进行。4.水下钻孔爆破水下深孔台阶爆破钻孔方法主要有：（1）钻孔船双套管作业法。在船上安装钻机，采用内外双套管进行钻孔和装药作业，应用灵活，可以适应水位变化，可以在深水作业。（2）固定平台钻孔法。在浅水近岸边，将钻机安设在一个固定平台上走行钻孔。这种方法由于平台固定较复杂，难以在深水中应用。4.水下钻孔爆破4.水下钻孔爆破简易浮式作业平台这类平台由木船、铁驳船、浮箱或浮筒组装，并利用陆上普通钻孔设备进行适当改装后安装在平台上，即形成钻孔爆破工作平台。平台面积一般不小于6×10m2。4.水下钻孔爆破浮箱或浮筒组装作业平台：可以根据要求浮力大小，灵活调整浮式作业平台尺寸。使用后材料均可回收，甚至可利用废旧材料拼装浮筒钻台。4.水下钻孔爆破钻孔爆破工作船这是一种专业性较高的永久性浮式钻孔爆破作业平台。适用于10~20m水深，流速3m/s以内，浪高1m以下的水域钻孔爆破作业。4.水下钻孔爆破潜孔钻机是水下钻孔爆破目前应用最多的钻机形式，现阶段，一些大型水下炸礁工程，已采用全液压航道潜孔钻，并配置有全球卫星定位系统。例如，上海洋山港水下炸礁施工，平台定位采用2台RTK-DGPS全球卫星定位系统定位。钻爆平台锚缆长400m，前后4个锚抛成八字形，每个锚重3t，平台移动靠绞锚完成。钻孔采用全液压航道潜孔钻，用直径为165mm的钻头在套管内旋转冲击钻孔。4.水下钻孔爆破目前国内外广泛应用的双套管钻进法，能通过水下深厚覆盖层，在水下岩层内钻孔。这种钻机借助管接头将组合套管和钻杆接到风动凿岩机上。外套管直径800mm左右，用来固定钻孔位置，保护钻具在钻孔过程中不致于受到流水冲击影响。内套管直径92~153mm，头部锒环形钻头，可通过覆盖层钻到基岩中10~12cm，作为钻凿深孔和装填炸药的导管。然后反转，把内套管松脱，留在孔内。用直径51~102mm的十字形钻头，在内套管保护下，回转、冲击钻进。4.水下钻孔爆破水下炸礁施工组织的一般程序（1）搭建钻孔平台（2）测量（3）钻孔平台定位（4）钻孔定位（5）下套管（6）钻孔（7）装炸药（8）拔套管（9）下浮标、移平台（10）联接起爆网路（11）钻孔平台移位4.水下钻孔爆破水下钻孔爆破装药时，应注意以下事项：（1）内河水位变化幅度很大（含暴涨、暴落），沿海或海港的风浪超过6级，浪高大于0.8m时，禁止水下钻孔装药。（2）用金属或塑料筒加工成防水药筒盛装非抗水散装炸药时，应在药面采取隔热措施，才准许用沥青或石蜡封口。（3）水下钻孔爆破，应采取隔绝电源和防止错位等安全措施，才准许边钻孔边装药。4.水下钻孔爆破水下钻孔爆破装药时，应注意以下事项：（4）水下钻孔爆破装药时，应拉稳药包提绳，配合送药杆顺进，不应从管口或孔口直接向孔内投掷药包，禁止强行冲压卡塞的药包。（5）水下深孔采取分段装药时，各段均应装入起爆药包，并要在导线上标记清楚，防止错接。（6）提升套管（含护孔管）应注意保护药包引出线，移船时应注意保护起爆网路，在急流区，对孔口段的导线应加以保护。4.水下钻孔爆破水下钻孔爆破采用护孔管装药时，对操作的要求：从护孔管中装药时，每向钻孔装入一节药包，需提升护孔管一次，提升至药包顶面以下20cm为宜，以防孔壁掉石；该孔装药完毕，将护孔管提升到药包顶面以上20cm后，才可装入填塞物。水下爆破装药完毕后，起拔套管、护孔管时，应注意保护起爆网路。全部护孔管和套管都提离水面，并抽出起爆导线后，工作船方可横向移动。孔口的导线要用耐磨物保护，以防起爆网路受损。4.水下钻孔爆破水下爆破对工业炸药性能要求（1）比重大（2）有一定耐水性（3）有相应耐水压性（4）有一定安全度（5）有合适的殉爆距离4.水下钻孔爆破提高硝铵炸药抗水性的常用措施有（1）采用防水剂涂覆硝酸铵颗粒（2）采用防水硝酸铵制药（3）采用压缩或铸装药柱（4）采用防水药袋密封（5）采用抗水性能较好的铵松蜡炸药及铵沥蜡炸药5.其他水下工程爆破5.1水下岩塞爆破在湖泊或已建水库上，为泄洪或向下游供水发电，需挖隧道，通常在隧道进水口预留一段岩体作为挡水之用，称为岩塞，待整个隧道基本完成后，将预留段岩体爆破通水，这种方法称为水下岩塞爆破。它的特点如下：水下岩塞爆破一般紧靠各种水工建筑物、山坡，有的还靠近拦河大坝，而且是在深水压力下施工作业，必须保证爆破的绝对安全。水下岩塞只能一次爆通成形，而且要求进水口有良好的成型和围岩稳定，因此爆破必须精心设计、精心施工，否则很难在水下进行补爆或修理。5.其他水下工程爆破5.2爆炸法处理软弱地基采用爆炸法处理软弱地基技术主要应用在水工建筑物的基础工程中。海港码头、水利建筑工程、铁路公路交通工程等都有可能遇到软弱地基，由于软弱地基承载力低，一般需要加固处理，才能满足地基承载标准要求。传统地基加固技术有强夯、桩基加固、预压排水固结、清淤置换和振冲压实等。近年来，我国在加固软弱地基上应用了炸药爆炸处理方法。爆炸法与传统地基加固技术相比，具有施工简便、工效高、投资省和工期短等优点。根据已竣工的海堤工程经验，爆炸法可节省投资20%~40%，工期可缩短一半。软土地基爆破挤淤施工技术爆破挤淤处理软土地基，是80年代末在我国发展起来的一项软土地基处理的新技术。在软基上先填筑一定高