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摘要：洛东水电站扩建厂房开挖工作面，距离升压站20m，旧厂房60m，在不停止电厂生产的情况下，经过精心的爆破设计和严格组织爆破施工，并很好利用地势进行安全防护，采用控制爆破技术，顺利地完成了扩建厂房的开挖任务。
关键词：距离；爆破；控制；安全；防护
1. 概述
洛东水电站工程位于广西宜州市与柳城县交界的龙江中游，系龙江流域开发的第六级电站，坝址以上控制流域面积15300Km2。
洛东水电站扩机工程是在原装机2×25MW的基础上，扩机1×20MW，其厂址位于叉河原枢纽工程坝的下游右岸，原重力坝接头段的下游150m以内，采用明渠引水式地面圆筒式厂房。该工程石方开挖约4.5万m3，大坝旧砼拆除2760 m3，按照总进度要求必须要在1个多月时间内完成，工期十分紧张。
2. 施工难点
（1）开挖工作面距离右侧开关站较近，最小的距离也仅有20多米。而且老厂房至开关站的高压线横跨开挖工作面上空。
（2）左侧60m有旧厂房，在施工期间，还要维持旧电站正常的运行，因此，对旧电站的安全防护就显得尤为重要，特别是防止爆破振动导致电器开关跳闸。
（3）同时场地狭小，拌和系统及其它辅助设施都就附近展开。在爆破作业时还需要保证的其它临建设施正常施工。
上述周边条件可知，爆破作业周边环境条件受诸多限制。要确保临建设施和重要施工设备的安全，爆破时必须严格控制爆破震动和飞石，因此，在施工过程中必须采用有效控制爆破技术，才能保证开挖工程顺利结束。
3. 爆破技术控制
爆破技术上要精心设计，在设计之前必须做到情况明确，设计时要确定最大允许药量，然后合理选取爆破参数，选择合理的延发时间，作出切实可行的爆破方案。根据本工程的地形条件、施工机具及开挖强度等，采用浅孔梯段爆破的施工措施。
3.1 爆破振速控制
3.1.1 安全质点振动速度控制值
查有关资料，结构物与设备有电器继电器开关在爆破时可能跳闸，选取安全质点振动速度值0.5～1.0 。再结合以往施工经验，故安全质点振动速度控制值亦定为1 ，以此来控制最大单响药量。
3.1.2 最大单响药量确定
根据武汉水利电力大学在临时船闸观测得出的经验公式。按Q=（ /32.1）3/1.12×R3确定最大单响药量。
式中：Q为允许最大单响药量（kg）；
R 为爆破区距被保护建筑物距离（m）；
V为被保护物的允许质点振动速度（cm/s）。
经过计算和慎重考虑，确定下列表药量。
3.2 爆破设计
3.2.1 爆破参数设计
孔倾角80°朝下游无建筑方向，孔径D=76、孔深L=300cm、最小抵抗距W1=180～200cm，梯段高度H=300cm；孔距a=200cm，排距b=200cm；堵塞长度L1=50cm，装药长度L2=250cm。单孔药量Q=（0.6～0.7）qWlaH（q为松动爆破炸药单位消耗量，根据岩石主要为弱风化石灰岩，故q值取0.40kg/m3），Q=0.65×0.40×2×2×3=3.0kg，故控制單孔药量为3.0kg。装药形式两层，允许最大单响药量取最小值9.0kg，起爆方式分段毫秒微差。炸药采用防水乳化炸药。
3.2.2 装药形式设计
采用空隙装药法，装Ф55药卷，每孔2节，3.0kg。在药卷上部一定距离放置一个栓塞，在栓塞上再堵炮泥。用来削减爆轰波初始压力峰值，减少了其炮孔壁介质能量；同时又可以延长了爆轰波作用持续时间。减少了由于气楔楔入壁裂引起粉碎区以外区域内介质的破坏效应。同时对爆破震动、飞石也有削弱作用（见图1）。
3.2.3 起爆网络设计
根据开挖区岩体地形采用成排布孔形式，导爆索微差分段并联起爆网络，采用波浪形起爆形式（见图2）。
3.2.4 微差间隔时间控制
为防止爆破震动峰值叠加，降低爆破振动强度，同时也有利于控制飞石，起爆雷管采用塑料导爆管1～16段电毫秒雷管，根据岩石情况确定毫秒微差时间间隔为40ms，根据每次爆破的具体情况确定分段数。为减少每次防护工作量，并充分利用混凝土的后期强度不断增长的特性，将整个爆破区分3次先后爆破，先爆破距离混凝土C5、C6立柱较远的部位，后期爆破距离较近的部位。采用毫秒微差塑料导爆后起爆，采用MS1～MS10段导爆管，控制每段导爆后起爆孔数不超过20个孔，最大单响药量不超过3.0kg。
4. 安全防护
爆破时必然会产生碎石飞散，危及爆区附近人员、设备、建筑物的安全。因此，爆炸设计时必须确定个别碎石飞散的安全距离。飞石飞散距离的计算，见下公式：
Rf=20Kfn2W=20×1.5×0.752×1.8=30.4 m
Rf--个别飞石的安全距离
Kf--与地形、地质、气候及药包埋置深度有关的安全系数，本工程采用1.5系数；
n--最大药包的爆破作用指数，本工程取0.75m。
W--最大药包的最小抵抗线，本工程采用1.8m。
根据经验公式和实际情况，确定安全距离范围为30.4m。参照国家现行爆破安全规程，爆破飞石的最小安全距离不应小于爆破飞石的最小安全距离，浅孔爆破、深孔药壶爆破不能超过300m。鉴于环境情况，为保证周边建（构）筑物和行人、车辆安全，在控制钻爆操作和加强覆盖的情况下，根据现场实际情况，以保证安全为准。因此必需采取各种措施对爆破飞石进行严格控制。
4.1 钻孔控制
从大方向来控制飞石的方向。钻孔时要保证孔向倾向下游面，下游面没有自由临空面的，先创造自由面，这样保证飞石的方向是往下游。布孔的时候，保证右岸外侧最后一排孔的最小抵抗线大于排距，这样就控制飞石基本上不往厂房方向。 4.2 工作面防护
施工工作面外部建筑物的防护在爆破区域每层地面有条件地覆盖钢丝网，把整个爆破区域保护起来，同时在每个炮口的孔口位置覆盖装土麻袋，避免孔口局部的飞石破坏，同时也要用麻袋装土把钢丝网压紧、覆盖好，这样就把飞石的影响减少到最少。
4.3 建筑物防护
对原厂房和开关站的保护采取两种有效措施。
第一、在右岸开关站的靠河边外侧以及厂房右侧及下游侧用毛竹搭防护排架墙进行保护，注意施工时要支撑固定好，能够抵御一定程度的冲击，搭15～20米高的防护毛竹排架墙则挡住飞石，避免飞石对电厂和开关站的破坏。
第二、在最容易产生飞石破坏的明渠段和压力前池段的上空搭设钢筋网护面， 把飞石的范围限制在防护面以内，以对上空的高压线和爆破区两边的电厂和开站站进行保护。钢筋网护面的长度约60多米，宽度20～30m，高度9～20m。钢筋网覆盖在明渠段和压力前池段上空，利用现场地势，在开挖基坑的左侧立起一排9m高的蛇形柱，只要通过蛇形柱顶與右侧高处相接悬挂在上空，左侧蛇形柱之间用毛竹密排横接。很好地阻止地面防护的的漏网飞石。防护范围以外的区域由于距离高压线和开关站以及电厂较高也较远，完全通过爆破技术进行控制。
5. 施工过程控制
在施工中，技术员要跟班进行控制，同时要求三班的当班技术员和职工要切实做好交接班工作。钻孔严格按照设计钻爆图施工，各钻手分区、分部位定人定位施钻，每排炮由现场技术员按"平、直、齐"的要求进行检查，以确保减少超挖和减轻对基础的破坏。同样在施工过程中，确保按施工设计图纸进行正确的施工，测量人员跟班同步进行控制，以保证施工达到设计要求。
现场技术员严格控制钻孔的布孔，包括孔距、排距、孔向、孔深等均要详细认真交底。爆破前，做好单孔装药量、装药结构、起爆顺序、网路联接等的工作检查。特别是起爆网路的检查，必须专门组织有经验的爆破人员担任，检查组不得少于2人。每个炮孔要保证有设计和措施规定的堵塞长度，同时要保证堵塞质量，避免冲天炮破坏和打断上空的高压线。
爆破时，严格控制一次最大起爆药量，按措施的最大起爆药量控制单响药量，避免过大的药量导致过大的爆破震动和振速造成对旧电厂的正常运行。
6. 小结
通过对爆破作业的成功控制，确保了爆破过程中旧厂房的设备、房屋未受振动影响使用功能，能在施工期间正常运营。爆破飞石未超过控制范围，通过毛竹防护墙的阻拦，也未对运行中就升压站、高压线造成影响。从而确保在洛东电站扩建开挖施工顺利进行，取得良好的经济效益。
参考文献
[1] 国家标准 《爆安全规程》（GB6722-2003）
[2] 于亚伦，工程爆破理论与技术[M].冶金工业出版社，2003.
关键词：距离；爆破；控制；安全；防护
1. 概述
洛东水电站工程位于广西宜州市与柳城县交界的龙江中游，系龙江流域开发的第六级电站，坝址以上控制流域面积15300Km2。
洛东水电站扩机工程是在原装机2×25MW的基础上，扩机1×20MW，其厂址位于叉河原枢纽工程坝的下游右岸，原重力坝接头段的下游150m以内，采用明渠引水式地面圆筒式厂房。该工程石方开挖约4.5万m3，大坝旧砼拆除2760 m3，按照总进度要求必须要在1个多月时间内完成，工期十分紧张。
2. 施工难点
（1）开挖工作面距离右侧开关站较近，最小的距离也仅有20多米。而且老厂房至开关站的高压线横跨开挖工作面上空。
（2）左侧60m有旧厂房，在施工期间，还要维持旧电站正常的运行，因此，对旧电站的安全防护就显得尤为重要，特别是防止爆破振动导致电器开关跳闸。
（3）同时场地狭小，拌和系统及其它辅助设施都就附近展开。在爆破作业时还需要保证的其它临建设施正常施工。
上述周边条件可知，爆破作业周边环境条件受诸多限制。要确保临建设施和重要施工设备的安全，爆破时必须严格控制爆破震动和飞石，因此，在施工过程中必须采用有效控制爆破技术，才能保证开挖工程顺利结束。
3. 爆破技术控制
爆破技术上要精心设计，在设计之前必须做到情况明确，设计时要确定最大允许药量，然后合理选取爆破参数，选择合理的延发时间，作出切实可行的爆破方案。根据本工程的地形条件、施工机具及开挖强度等，采用浅孔梯段爆破的施工措施。
3.1 爆破振速控制
3.1.1 安全质点振动速度控制值
查有关资料，结构物与设备有电器继电器开关在爆破时可能跳闸，选取安全质点振动速度值0.5～1.0 。再结合以往施工经验，故安全质点振动速度控制值亦定为1 ，以此来控制最大单响药量。
3.1.2 最大单响药量确定
根据武汉水利电力大学在临时船闸观测得出的经验公式。按Q=（ /32.1）3/1.12×R3确定最大单响药量。
式中：Q为允许最大单响药量（kg）；
R 为爆破区距被保护建筑物距离（m）；
V为被保护物的允许质点振动速度（cm/s）。
经过计算和慎重考虑，确定下列表药量。
3.2 爆破设计
3.2.1 爆破参数设计
孔倾角80°朝下游无建筑方向，孔径D=76、孔深L=300cm、最小抵抗距W1=180～200cm，梯段高度H=300cm；孔距a=200cm，排距b=200cm；堵塞长度L1=50cm，装药长度L2=250cm。单孔药量Q=（0.6～0.7）qWlaH（q为松动爆破炸药单位消耗量，根据岩石主要为弱风化石灰岩，故q值取0.40kg/m3），Q=0.65×0.40×2×2×3=3.0kg，故控制單孔药量为3.0kg。装药形式两层，允许最大单响药量取最小值9.0kg，起爆方式分段毫秒微差。炸药采用防水乳化炸药。
3.2.2 装药形式设计
采用空隙装药法，装Ф55药卷，每孔2节，3.0kg。在药卷上部一定距离放置一个栓塞，在栓塞上再堵炮泥。用来削减爆轰波初始压力峰值，减少了其炮孔壁介质能量；同时又可以延长了爆轰波作用持续时间。减少了由于气楔楔入壁裂引起粉碎区以外区域内介质的破坏效应。同时对爆破震动、飞石也有削弱作用（见图1）。
3.2.3 起爆网络设计
根据开挖区岩体地形采用成排布孔形式，导爆索微差分段并联起爆网络，采用波浪形起爆形式（见图2）。
3.2.4 微差间隔时间控制
为防止爆破震动峰值叠加，降低爆破振动强度，同时也有利于控制飞石，起爆雷管采用塑料导爆管1～16段电毫秒雷管，根据岩石情况确定毫秒微差时间间隔为40ms，根据每次爆破的具体情况确定分段数。为减少每次防护工作量，并充分利用混凝土的后期强度不断增长的特性，将整个爆破区分3次先后爆破，先爆破距离混凝土C5、C6立柱较远的部位，后期爆破距离较近的部位。采用毫秒微差塑料导爆后起爆，采用MS1～MS10段导爆管，控制每段导爆后起爆孔数不超过20个孔，最大单响药量不超过3.0kg。
4. 安全防护
爆破时必然会产生碎石飞散，危及爆区附近人员、设备、建筑物的安全。因此，爆炸设计时必须确定个别碎石飞散的安全距离。飞石飞散距离的计算，见下公式：
Rf=20Kfn2W=20×1.5×0.752×1.8=30.4 m
Rf--个别飞石的安全距离
Kf--与地形、地质、气候及药包埋置深度有关的安全系数，本工程采用1.5系数；
n--最大药包的爆破作用指数，本工程取0.75m。
W--最大药包的最小抵抗线，本工程采用1.8m。
根据经验公式和实际情况，确定安全距离范围为30.4m。参照国家现行爆破安全规程，爆破飞石的最小安全距离不应小于爆破飞石的最小安全距离，浅孔爆破、深孔药壶爆破不能超过300m。鉴于环境情况，为保证周边建（构）筑物和行人、车辆安全，在控制钻爆操作和加强覆盖的情况下，根据现场实际情况，以保证安全为准。因此必需采取各种措施对爆破飞石进行严格控制。
4.1 钻孔控制
从大方向来控制飞石的方向。钻孔时要保证孔向倾向下游面，下游面没有自由临空面的，先创造自由面，这样保证飞石的方向是往下游。布孔的时候，保证右岸外侧最后一排孔的最小抵抗线大于排距，这样就控制飞石基本上不往厂房方向。 4.2 工作面防护
施工工作面外部建筑物的防护在爆破区域每层地面有条件地覆盖钢丝网，把整个爆破区域保护起来，同时在每个炮口的孔口位置覆盖装土麻袋，避免孔口局部的飞石破坏，同时也要用麻袋装土把钢丝网压紧、覆盖好，这样就把飞石的影响减少到最少。
4.3 建筑物防护
对原厂房和开关站的保护采取两种有效措施。
第一、在右岸开关站的靠河边外侧以及厂房右侧及下游侧用毛竹搭防护排架墙进行保护，注意施工时要支撑固定好，能够抵御一定程度的冲击，搭15～20米高的防护毛竹排架墙则挡住飞石，避免飞石对电厂和开关站的破坏。
第二、在最容易产生飞石破坏的明渠段和压力前池段的上空搭设钢筋网护面， 把飞石的范围限制在防护面以内，以对上空的高压线和爆破区两边的电厂和开站站进行保护。钢筋网护面的长度约60多米，宽度20～30m，高度9～20m。钢筋网覆盖在明渠段和压力前池段上空，利用现场地势，在开挖基坑的左侧立起一排9m高的蛇形柱，只要通过蛇形柱顶與右侧高处相接悬挂在上空，左侧蛇形柱之间用毛竹密排横接。很好地阻止地面防护的的漏网飞石。防护范围以外的区域由于距离高压线和开关站以及电厂较高也较远，完全通过爆破技术进行控制。
5. 施工过程控制
在施工中，技术员要跟班进行控制，同时要求三班的当班技术员和职工要切实做好交接班工作。钻孔严格按照设计钻爆图施工，各钻手分区、分部位定人定位施钻，每排炮由现场技术员按"平、直、齐"的要求进行检查，以确保减少超挖和减轻对基础的破坏。同样在施工过程中，确保按施工设计图纸进行正确的施工，测量人员跟班同步进行控制，以保证施工达到设计要求。
现场技术员严格控制钻孔的布孔，包括孔距、排距、孔向、孔深等均要详细认真交底。爆破前，做好单孔装药量、装药结构、起爆顺序、网路联接等的工作检查。特别是起爆网路的检查，必须专门组织有经验的爆破人员担任，检查组不得少于2人。每个炮孔要保证有设计和措施规定的堵塞长度，同时要保证堵塞质量，避免冲天炮破坏和打断上空的高压线。
爆破时，严格控制一次最大起爆药量，按措施的最大起爆药量控制单响药量，避免过大的药量导致过大的爆破震动和振速造成对旧电厂的正常运行。
6. 小结
通过对爆破作业的成功控制，确保了爆破过程中旧厂房的设备、房屋未受振动影响使用功能，能在施工期间正常运营。爆破飞石未超过控制范围，通过毛竹防护墙的阻拦，也未对运行中就升压站、高压线造成影响。从而确保在洛东电站扩建开挖施工顺利进行，取得良好的经济效益。
参考文献
[1] 国家标准 《爆安全规程》（GB6722-2003）
[2] 于亚伦，工程爆破理论与技术[M].冶金工业出版社，2003.