炸礁安全技术措施

广州市洲头咀隧道工程二标段

水下炸礁

施

工

安

全

技

术

措

施

广州打捞局洲头咀隧道工程项目部2008年11月12日

1 工程概况

广州市洲头咀隧道工程第二标段项目，位于广州市西南部三江交界处，东连海珠区内环路洪德立交，西接芳村区花蕾路，下穿越芳村大道、珠江。本工程隧道设计起点桩号为K0+761.053，终点桩号为K2+695.180，设计总长度为1934米。其中穿越珠江水面沉管段长340米，芳村区岸上段长664.95米，海珠区岸上段长929.18米。本工程需爆破作业的部分为穿越珠江段的水下基槽开挖时的岩性地层。

2 施工方法

炸礁工程的的爆破工序下图所示，水下清碴的工程量和水下钻孔爆破工程量一致，水下清碴采用1.5~2.0m3反铲挖泥船进行水下开挖，拖轮拖带80m3开底泥驳装、运、卸碴。清挖出来的废方，用泥驳装运，卸于指定的抛卸区。

水下爆破施工流程图3 爆破器材选用

水下爆破均采用防水性优良的爆破器材，其技术参数和性能如下：

炸药：采用乳化炸药，药卷直径为60mm，药卷分布长度0.40m，标定重量为1.2kg，具体性能如下表所示。

电雷管：采用防水8#铜壳瞬发电雷管，要求同厂同批产品。电雷管外观不应出现表面擦痕、锈蚀、裂缝以及脚线绝缘层损坏、封口塞松动和脱出等现象。施工前用电雷管测试仪测量，该批电雷管的电阻差值应不大于0.1欧姆。

导爆管雷管：采用毫秒延期普通塑料被覆型工业导爆管雷管，防水、抗拉性能较好，满足水下施工需要，单根长15～18m（可根据施工实际需要向厂家订制不同规格）。外观应无折痕、变形、缠绕松散、发霉等现象。

导爆管雷管根据其延期时间，选用1、3、5、7、9共5种段别。

其他材料：连接引爆体和起爆器的电线采用绝缘良好的金属铜线。包扎引爆体和电线接头采用防水绝缘良好的防水胶布。

4 爆破安全校核

4.1 爆破安全距离

为了确保爆破施工的安全，避免爆破对建筑物的损坏和确保过往船舶和水上水下作业人员安全，尤其是爆破对与爆破区域距离近的建筑物的影响，施工前必须进行爆破安全距离的计算，施工中严格按照计算的安全用药量装药，并按计算的安全距离设置警戒范围。

（1）爆破震动的计算

爆破地震安全距离公式：R

K

V

Q =

⎛

⎝

⎫

⎭

⎪⋅

1

1

3

α

式中：V——地震安全速度（cm/s）

Q——最大段装药量，齐发装药量（kg）

K——与地质条件有关的系数

a ——爆破衰减系数

K、a属于经验数值，暂按中硬岩取值：K=200，a=1.8，在爆破作业中，K、a也需要通过爆破震动监测用回归方法进一步确定。

根据上述数据和公式，计算各种建筑物至爆区中心在不同的距离条件的微差爆破最大单段装药量Qmax如下表所示。

4.2 水中冲击波安全距离

在水深不大于30米的水域内进行水下爆破，水中冲击波的安全允许距离，应遵守下列规定。

对人员：按《爆破安全规程》下表确定。

表1对人员的水中冲击波安全允许距离

对船舶：客船1500m。

施工船舶：按《爆破安全规程》表8确定。

非施工船舶：可参照下表和计算式，根据船舶的状况由设计确定。

表2对施工船舶的水中冲击波安全允许距离

按《爆破安全规程》表1和表2，在水深小于30 m的水域内进行水下钻孔爆破，当炸药量为50 kg~200 kg之间时，水中冲击波的安全距离：人员为900 m，木船为150 m，铁船为100 m，因此爆破时，在确保900m无人游泳和潜水后，所有的人员和施工船舶等应退离爆破点150 m范围以外。

施工中，每次爆破装药时，必须将单段装药量严格控制在上表中规定的最大单段装药量Q max以下进行装药，确保爆破引起的质点震动速度在安全允许范围之内。

4.3 飞石对人员的安全距离

按《水运工程爆破技术规范》表4.3.9，当水深为1.5~6.0 m时，水下钻孔爆破飞石对人员的安全距离为70~300 m。当水深超过6米时，不考虑飞石对地面或水面以上人员的影响。据水下爆破施工经验，在水深约3.0m的水域进行水下钻孔爆破，几乎不产生飞出水面的飞石，本工程钻爆平均水深约6m，故150m 的警戒距离是足够安全的。

4.4 爆破涌浪的安全距离

爆破涌浪一般是针对海边、湖边等水岸边进行大型石方爆破时，爆岩体落水所产生的涌浪，会影响傍岸建筑物的安全。水下爆破产生的涌浪一般为爆破产生的水体回落引起，根据水下爆破施工经验，在水深约5.0m的水域进行水下钻孔爆破，最大齐爆药量为250 kg，水下爆破产生的涌浪约为0.2~0.5m的，而且随传播距离的加长，消减很快，水下爆破产生的涌浪不会对任何建筑物产生影响。

4.5 爆破安全评估

通过对爆破项目实地勘察和爆破设计情况，爆破安全评估分析出爆破施工产

生的地震波、延伸裂缝、冲击波、飞石和波浪对周边人员、环境特别是重要构筑物产生的影响程度，以达到进一步完善爆破安全措施的目的。

（1）由于爆破施工采用水下钻孔爆破方式，爆破礁石面上有较深的水体覆盖，乘潮进行浅水区域的爆破，利用水体减少爆破飞石的产生因而爆破飞石不会对附近人员和构筑物产生危害。

（2）在计算爆破地震安全距离时，安全振动速度V值取值以及与爆破地形、地质等条件有关的系数和衰减指数K、α值，复杂环境必须经振动实测确定。

（3）此次炸礁工程专门成立了爆破专家小组，对爆破的设计、施工进行全过程的指导、监督和检查，保证复杂环境下的爆破施工的技术条件。

经过以上分析可以得出结论，爆破施工产生的地震波、冲击波和爆破飞石、波浪冲击等，均可以通过控制爆破方法，尽可能地降低爆破施工产生的危害，不会对附近构筑物和周边环境造成安全危害，爆破施工安全是有保证的。

5 施工安全管理

5.1 施工安全

(1) 严格执行当地公安机关、港航监督部门对爆破施工的有关规定，在爆破施工前制定爆破作业安全警戒防护措施，提交业主工程师代表审查；

(2)施工前对有关人员进行技术培训和安全教育，认真学习《爆破安全规程》的有关规定及《爆破设计方案》。

(3) 施工前应张贴爆破“安民告示”,爆破工作船及其辅助船舶，必须按规定悬挂信号（灯号）。

(4)爆破负责人，应根据爆破区的水位、流速、流态、风浪等情况布置爆破作业, 爆破作业船上的人员，作业时必须穿好救生衣，不能穿救生衣作业时，必须备有相应数量的救生设备。禁止无关人员上爆破作业船。

(5) 严格按炮孔布置图钻孔、验收、装药。起爆药包，只准由爆破员搬运。搬运起爆药包上下船或跨船舷时，应有必要的防滑措施，用船只运送起爆药包时，在航行中，应避免剧烈颠波和碰撞。。

(6) 电雷管起爆时必须事先检测导通、电阻状况，同次起爆电雷管电阻相差必须符合《爆破安全规程》规定。连线完毕后要进行导通检测，确认导通后方可