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摘要：港口码头及城市桥梁桥区航道整治施工多数邻近城区，附近居住有村民，水下爆破作业多数需进行控制爆破作业。本文结合水下控制爆破施工实例，详细介绍东山码头港池水下控制爆破施工方案设计。
关键词： 港池; 控制;爆破; 设计
Abstract: the harbor, wharf and city bridge QiaoOu waterway regulation construction most neighboring city, have the villagers live nearby, underwater explosion operations to control most explosive operations. Combining with the underwater blasting construction control example, a detailed introduction dongshan dock port under control water blasting construction scheme design.
Keywords: port pool; Control; Blasting; design
中图分类号：U655.52文献标识码：A 文章编号：
一、工程概況
1、工程概况
1.1.1工程地点：广西贵港市境内
1.1.2工程范围及主要内容
贵港港中心港区猫儿山作业区东山多用途泊位工程港池水下炸碓清渣、水下挖泥为34271m3，其中水下炸碓清渣为22900 m3。
2、交通和工程地质
2.1、工程地理位置
拟建码头位于中心港区猫儿山作业区下游4.1km处。
2.2、地质资料
据钻探揭示，场地岩土层主要由第四系冲积层（Qal）和石炭系基岩（C）组成：
2.2.1 基岩
石炭系（C）中风化硅质灰岩；灰色，隐晶质结构，厚层状构造，岩质坚硬，岩石完整，局部裂隙发育，进尺缓慢、平稳，岩芯多呈短柱状，局部为长柱状，各钻孔均有揭露，最大揭露厚度12.15m，未揭穿。
二、编制依据
2.1《水运工程爆破技术规范》（JTS204—2008）。
2.2《爆破安全规程》（GB6722—2003）；
2.3《爆破安全规程实施手册》；
2.4 《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》；
2.5《中华人民共和国安全生产法》；
2.6《生产安全事故报告和调查处理条例》；
2.7《内河避碰规则，国家和地方政府颁布的其他有关法规和规范》；
2.8《地质勘察报告》。
三、 施工作业条件及周边环境
1、本工程为码头前沿及港池水下爆破作，在河流的左岸，水深在0~5米不等，岩石均均爆破层厚约1.7米。
2、爆破作业区域上游距离最近的房屋为33米，下游距离最近的房屋为57米，且该处为一村庄。爆破作业环境较差，需采取控制爆破技术确保民房安全。
3、爆破作业区域外边线离现有航道外边线约75米，该处为西江繁忙航线，过往船舶较多。离右河岸边线约220米，岸坡后100米内无房屋。
4、爆破作业区域上下游1km范围内无码头、水产养殖场、游泳场、水下乐园、取水建筑物、过河管线等影响爆破作业的设施，爆破作业环境较好，但由于附近经常有船舶临时停靠。
根据上述施工作业环境，施工作业需采用控制爆破方法施工。采用严格控制最小齐爆破量来控制爆破地震波，应用分层钻孔、分小批次、少药量、微差导爆、现场仪器监测试验等多种方法进行控制，确保人员及房屋等财产安全。
爆破施工前应做好访查工作，施工前发布航行公告，放炮前派船艇和人员到警戒范围进行警戒；妥善保管好所领的爆炸物品，严防爆品流失。
四、施工方案及施工机具
根据本单位的现有钻孔设备和从事水下爆破的施工经验，结合本工程的施工环境和施工条件，为保证爆破作业的安全，经从安全、工期、成本等方面进行比较，水下钻孔爆破开挖的方法采用一艘配备有6台改进型中风压YQ100型钻机的钻机船进行钻孔爆破，清渣用1.5 m3的挖泥船，配合1艘80m3驳船进行。
水下钻孔爆破工艺流程见下图：
五、爆破设计
1、钻孔及布孔
采用垂直钻孔，布孔方式采用矩形布孔与三角形布孔相结合的方式其数据及布孔形式见下表和 “钻孔布置示意图”。
钻孔孔间排距表（m）
项目 水下钻孔
孔径（m） 100
间、排距a×b（m） 2.0×2.0
2、爆破参数的确定
本工程采用100型中风压钻机进行钻孔，炮孔直径：D=100m；
岩层平均厚度：H=1.7m
钻孔超深：C=1.0m；
炮孔间距：a=2.0m；
炮孔排距：b=2.0m；
药卷直径：d=90mm；
3、钻孔深度的确定
钻孔深度L：开挖岩层厚度加上超钻深度。超深是为了克服爆破石埂和钻孔内可能的落淤、确保开挖达到设计深度。一般水下孔钻爆破超钻深度为1.0～1.5米，本工程暂定为1.0米。
4、单孔装药量计算：
根据《水运工程爆破技术规范》中4.3.3.6计算公式：
Q = q0×a×b×H0
式中：Q──炮孔装药量（kg）；
q0──水下爆破单位炸药消耗量（kg/m3），本项目采用乳化炸药取q0=1.06*2.09=2.22（kg/m3）；
a、b、H0──孔距、排距、岩层厚度加计算超深（m）。
水下爆破单位炸药消耗量q0值表
注：表中q0值系2号岩石硝铵炸药综合单位消耗量的平均值，采用其他炸药应乘相应的换算系数，换算系数e按：e=320/（所用炸药的爆力）； 2号岩石硝铵炸药爆力为320ml，猛度为12mm。也可按下表选取：
单孔装药量计算：
5、起爆药包设计
本工程水下爆破为保险起见，每个起爆药包装2发并联导爆管雷管，为了确保防水，装雷管时用小竹签在药卷上开洞将导爆管雷管装入内，之后用手压实封密。炮孔装药长度小于3.0m 时，采用连续装药，设1个起爆药包，位置在距孔底1/3至2/3处；炮孔装药长度大于3.0m 时，采用间隔装药，设2个起爆药包，其位置应均匀配置。如图5 “孔装药结构示意图” 所示。
六、起爆网路连接
爆破起爆方法为电雷管起爆塑料导爆管（每个药包装两发爆塑料导爆管），再传爆孔内药包爆炸。起爆网路连接如图：
起爆网路为串并联网路。具体操作方法为第一排6个孔按顺序使用1、3、5、7、9、10、11段别的导爆管，间隔时间取岩石振动周期（约50ms）1/2的奇数倍，排与排之间也采用1、5、9、13段别的导爆管，实现单排单孔微差爆破。本工程微差间隔时间△T=50ms。
七、爆破器材选购
1、炸药：选用具有防水性能的爆破材料以保证能按时完成施工任务，本工程选用防水乳化炸药ø90的 50吨。
2、电雷管1000发
3、防水型非电塑料毫秒导爆管10000发，每发长15米。
八、爆破安全及环境影响评价
（一）爆破地震波安全
1、根据《水运工程爆破技术规范》6.3.3公式计算爆破振动安全允许距离:
R = (K/V)1/a·Q1/3
式中：R----爆破地震安全距离(m)
Q----一次齐爆总用药量(kg)
V----爆破地震安全速度(cm/s)
K、a与爆破地形、地质有关的系数和衰减指数。
表7-1主要类型建、构筑物地面质点的安全振动速度
2、爆破对岸上房屋产生的振动速度
=K()
安全振动速度，参照表1对一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物（本项目主要防护对象）, 取2，对钢筋混凝土框架房屋取5 。
K、α：参照表2《有关的系数和衰减指数K、α值》，K＝150，α＝1.5。
3、据爆点至保护对象（岸上民居、构筑物）的距离决定容许齐爆药量，计算结果见下表：
表7-3、一般砖房（取2）
4、为确保爆破施工以及周边民房的安全，根据以上相关参数严格控制爆破。根据上表及现场实际情况，本项目上游段应按每0.5米一层进行分层爆破，严格采用按爆破网络设计进行导爆管安装，实行微差爆破，严格控制一次齐爆药量在5kg内。下游段来按实际距离测算调整爆破参数。
5、施工前必须进行爆破监测试验，根据建筑物的安全震速和现场建筑物离爆破点的距离，计算该段的最大爆破药量，采用测震仪对爆破点进行爆破地震效率监测，实测得出K、a、V值，对原爆破设计参数进行相应调整。如实测震速超过建筑物的安全测速，则应减少爆破炸药量。以确保爆区附近建筑物及人群的安全。
（二）水中冲击波
依据《水運工程爆破技术规范》表6.3.7-1、表7.3.7-2，在水深小于30m的水域内进行水下钻孔爆破时，具体参见下表：
表7--5 水中冲击波对人员的安全距离
表7--6水中冲击波对船舶的安全距离
则水中冲击波对施工船舶的安全距离取150m。
本工程放炮时要求非施工船舶，撤离于距爆破点上、下游300m以上。施工船舶撤离于距爆破点150m以上。
（三）飞石对人员的安全距离
为了安全起见按《爆破安全规程》要求放炮时安全警戒距离取值为300米。
（四）爆破对环境有害影响的控制
1、有害气体：本项目为水下爆破作业，有害气体影响很小。
2、噪声控制：本项目在市区防近，邻近的村庄，需控制爆破噪声。做到爆破作业前广泛宣传，与附近村民进行沟通，尽量做到定点、准时爆破。避免晚上21：00~7：00时段进行爆破。
3、水中生物保护：采用作业前驱赶；控制一次起爆药量削减水中冲击波。
4、涌浪控制：由于本项目采用控制爆破，一次起爆药量小，不会产生大的波浪。
九、结束语：
水下控制爆破作业坏境复杂多变，施工作业前需按实际施工作业环境作出详细的施工方案，确保人员及财产安全方可实施。本文较详细介召了水下控制爆破施工方案设计，以供参考。
参考文献
1、《水运工程爆破技术规范》（JTS204—2008），人民交通出版社出版。
2、《爆破安全规程》（GB6722—2003），中国标准出版社出版
关键词： 港池; 控制;爆破; 设计
Abstract: the harbor, wharf and city bridge QiaoOu waterway regulation construction most neighboring city, have the villagers live nearby, underwater explosion operations to control most explosive operations. Combining with the underwater blasting construction control example, a detailed introduction dongshan dock port under control water blasting construction scheme design.
Keywords: port pool; Control; Blasting; design
中图分类号：U655.52文献标识码：A 文章编号：
一、工程概況
1、工程概况
1.1.1工程地点：广西贵港市境内
1.1.2工程范围及主要内容
贵港港中心港区猫儿山作业区东山多用途泊位工程港池水下炸碓清渣、水下挖泥为34271m3，其中水下炸碓清渣为22900 m3。
2、交通和工程地质
2.1、工程地理位置
拟建码头位于中心港区猫儿山作业区下游4.1km处。
2.2、地质资料
据钻探揭示，场地岩土层主要由第四系冲积层（Qal）和石炭系基岩（C）组成：
2.2.1 基岩
石炭系（C）中风化硅质灰岩；灰色，隐晶质结构，厚层状构造，岩质坚硬，岩石完整，局部裂隙发育，进尺缓慢、平稳，岩芯多呈短柱状，局部为长柱状，各钻孔均有揭露，最大揭露厚度12.15m，未揭穿。
二、编制依据
2.1《水运工程爆破技术规范》（JTS204—2008）。
2.2《爆破安全规程》（GB6722—2003）；
2.3《爆破安全规程实施手册》；
2.4 《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》；
2.5《中华人民共和国安全生产法》；
2.6《生产安全事故报告和调查处理条例》；
2.7《内河避碰规则，国家和地方政府颁布的其他有关法规和规范》；
2.8《地质勘察报告》。
三、 施工作业条件及周边环境
1、本工程为码头前沿及港池水下爆破作，在河流的左岸，水深在0~5米不等，岩石均均爆破层厚约1.7米。
2、爆破作业区域上游距离最近的房屋为33米，下游距离最近的房屋为57米，且该处为一村庄。爆破作业环境较差，需采取控制爆破技术确保民房安全。
3、爆破作业区域外边线离现有航道外边线约75米，该处为西江繁忙航线，过往船舶较多。离右河岸边线约220米，岸坡后100米内无房屋。
4、爆破作业区域上下游1km范围内无码头、水产养殖场、游泳场、水下乐园、取水建筑物、过河管线等影响爆破作业的设施，爆破作业环境较好，但由于附近经常有船舶临时停靠。
根据上述施工作业环境，施工作业需采用控制爆破方法施工。采用严格控制最小齐爆破量来控制爆破地震波，应用分层钻孔、分小批次、少药量、微差导爆、现场仪器监测试验等多种方法进行控制，确保人员及房屋等财产安全。
爆破施工前应做好访查工作，施工前发布航行公告，放炮前派船艇和人员到警戒范围进行警戒；妥善保管好所领的爆炸物品，严防爆品流失。
四、施工方案及施工机具
根据本单位的现有钻孔设备和从事水下爆破的施工经验，结合本工程的施工环境和施工条件，为保证爆破作业的安全，经从安全、工期、成本等方面进行比较，水下钻孔爆破开挖的方法采用一艘配备有6台改进型中风压YQ100型钻机的钻机船进行钻孔爆破，清渣用1.5 m3的挖泥船，配合1艘80m3驳船进行。
水下钻孔爆破工艺流程见下图：
五、爆破设计
1、钻孔及布孔
采用垂直钻孔，布孔方式采用矩形布孔与三角形布孔相结合的方式其数据及布孔形式见下表和 “钻孔布置示意图”。
钻孔孔间排距表（m）
项目 水下钻孔
孔径（m） 100
间、排距a×b（m） 2.0×2.0
2、爆破参数的确定
本工程采用100型中风压钻机进行钻孔，炮孔直径：D=100m；
岩层平均厚度：H=1.7m
钻孔超深：C=1.0m；
炮孔间距：a=2.0m；
炮孔排距：b=2.0m；
药卷直径：d=90mm；
3、钻孔深度的确定
钻孔深度L：开挖岩层厚度加上超钻深度。超深是为了克服爆破石埂和钻孔内可能的落淤、确保开挖达到设计深度。一般水下孔钻爆破超钻深度为1.0～1.5米，本工程暂定为1.0米。
4、单孔装药量计算：
根据《水运工程爆破技术规范》中4.3.3.6计算公式：
Q = q0×a×b×H0
式中：Q──炮孔装药量（kg）；
q0──水下爆破单位炸药消耗量（kg/m3），本项目采用乳化炸药取q0=1.06*2.09=2.22（kg/m3）；
a、b、H0──孔距、排距、岩层厚度加计算超深（m）。
水下爆破单位炸药消耗量q0值表
注：表中q0值系2号岩石硝铵炸药综合单位消耗量的平均值，采用其他炸药应乘相应的换算系数，换算系数e按：e=320/（所用炸药的爆力）； 2号岩石硝铵炸药爆力为320ml，猛度为12mm。也可按下表选取：
单孔装药量计算：
5、起爆药包设计
本工程水下爆破为保险起见，每个起爆药包装2发并联导爆管雷管，为了确保防水，装雷管时用小竹签在药卷上开洞将导爆管雷管装入内，之后用手压实封密。炮孔装药长度小于3.0m 时，采用连续装药，设1个起爆药包，位置在距孔底1/3至2/3处；炮孔装药长度大于3.0m 时，采用间隔装药，设2个起爆药包，其位置应均匀配置。如图5 “孔装药结构示意图” 所示。
六、起爆网路连接
爆破起爆方法为电雷管起爆塑料导爆管（每个药包装两发爆塑料导爆管），再传爆孔内药包爆炸。起爆网路连接如图：
起爆网路为串并联网路。具体操作方法为第一排6个孔按顺序使用1、3、5、7、9、10、11段别的导爆管，间隔时间取岩石振动周期（约50ms）1/2的奇数倍，排与排之间也采用1、5、9、13段别的导爆管，实现单排单孔微差爆破。本工程微差间隔时间△T=50ms。
七、爆破器材选购
1、炸药：选用具有防水性能的爆破材料以保证能按时完成施工任务，本工程选用防水乳化炸药ø90的 50吨。
2、电雷管1000发
3、防水型非电塑料毫秒导爆管10000发，每发长15米。
八、爆破安全及环境影响评价
（一）爆破地震波安全
1、根据《水运工程爆破技术规范》6.3.3公式计算爆破振动安全允许距离:
R = (K/V)1/a·Q1/3
式中：R----爆破地震安全距离(m)
Q----一次齐爆总用药量(kg)
V----爆破地震安全速度(cm/s)
K、a与爆破地形、地质有关的系数和衰减指数。
表7-1主要类型建、构筑物地面质点的安全振动速度
2、爆破对岸上房屋产生的振动速度
=K()
安全振动速度，参照表1对一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物（本项目主要防护对象）, 取2，对钢筋混凝土框架房屋取5 。
K、α：参照表2《有关的系数和衰减指数K、α值》，K＝150，α＝1.5。
3、据爆点至保护对象（岸上民居、构筑物）的距离决定容许齐爆药量，计算结果见下表：
表7-3、一般砖房（取2）
4、为确保爆破施工以及周边民房的安全，根据以上相关参数严格控制爆破。根据上表及现场实际情况，本项目上游段应按每0.5米一层进行分层爆破，严格采用按爆破网络设计进行导爆管安装，实行微差爆破，严格控制一次齐爆药量在5kg内。下游段来按实际距离测算调整爆破参数。
5、施工前必须进行爆破监测试验，根据建筑物的安全震速和现场建筑物离爆破点的距离，计算该段的最大爆破药量，采用测震仪对爆破点进行爆破地震效率监测，实测得出K、a、V值，对原爆破设计参数进行相应调整。如实测震速超过建筑物的安全测速，则应减少爆破炸药量。以确保爆区附近建筑物及人群的安全。
（二）水中冲击波
依据《水運工程爆破技术规范》表6.3.7-1、表7.3.7-2，在水深小于30m的水域内进行水下钻孔爆破时，具体参见下表：
表7--5 水中冲击波对人员的安全距离
表7--6水中冲击波对船舶的安全距离
则水中冲击波对施工船舶的安全距离取150m。
本工程放炮时要求非施工船舶，撤离于距爆破点上、下游300m以上。施工船舶撤离于距爆破点150m以上。
（三）飞石对人员的安全距离
为了安全起见按《爆破安全规程》要求放炮时安全警戒距离取值为300米。
（四）爆破对环境有害影响的控制
1、有害气体：本项目为水下爆破作业，有害气体影响很小。
2、噪声控制：本项目在市区防近，邻近的村庄，需控制爆破噪声。做到爆破作业前广泛宣传，与附近村民进行沟通，尽量做到定点、准时爆破。避免晚上21：00~7：00时段进行爆破。
3、水中生物保护：采用作业前驱赶；控制一次起爆药量削减水中冲击波。
4、涌浪控制：由于本项目采用控制爆破，一次起爆药量小，不会产生大的波浪。
九、结束语：
水下控制爆破作业坏境复杂多变，施工作业前需按实际施工作业环境作出详细的施工方案，确保人员及财产安全方可实施。本文较详细介召了水下控制爆破施工方案设计，以供参考。
参考文献
1、《水运工程爆破技术规范》（JTS204—2008），人民交通出版社出版。
2、《爆破安全规程》（GB6722—2003），中国标准出版社出版