沟槽爆破开挖的优化方式

沟槽爆破通常采用浅孔爆破法，可分为渐进式爆破开挖法（或浅孔台阶爆破法）和一次成型爆破法。对于水利水电施工中宽度、深度较大的沟槽，也可采用中深孔一次成型爆破法。

（1）渐进式爆破开挖法。由拉槽一端或两端为起点，逐渐向另一端或中部钻爆开挖，每次起爆数排炮孔。由于它有一个端头临空面，能相对减弱岩层的夹制作用，获得较好的爆破效果。该方法进度慢，一次爆破的范围受到限制，施工中应对钻孔、爆破、出渣进行合理安排。

（2）一次成型爆破法。将整个沟槽的全部炮孔钻完后一次起爆，或者根据爆破规模的大小、长度，将沟槽分成若干段进行分段钻孔、分段一次爆破成型，每段长度一般不小于沟宽的4～5倍。这种开挖方法夹制作用大，相当于隧洞开挖的掏槽方式，炸药单耗较高。

渐进式拉槽爆破施工中，沟槽开挖断面较小时，炮孔可布置3排，中心孔布置在沟槽中心线上，略向前30～40cm，左边孔、右边孔与中心孔相离30～40cm。采用毫秒间隔顺序起爆，中间孔先起爆，边孔后起爆，采用炮孔底部集中装药方式，用以克服爆破夹制作用，可采用垂直钻孔或倾斜钻孔。渐进式拉槽爆破布孔及起爆顺序见图4-13。

图4-13　渐进式拉槽爆破布孔及起爆顺序示意图

1～6—起爆顺序

对于较宽和深度大的沟槽，应采用分层台阶爆破法，上层中间为垂直孔，沟槽两侧为倾斜钻孔，沟槽分层台阶爆破布孔见图4-14。由于下部沟壁的阻碍，下层沿沟边钻倾斜孔较为困难，可布置垂直孔。为了控制沟槽边帮质量，应减小沟边的炮孔孔距，使药量相应分散。对于特殊部位的建筑物，可沿沟壁深度进行预裂爆破，然后再进行分层、分段开挖。

图4-14　沟槽分层台阶爆破布孔示意图

1、2—线条序号

大型渠道、船闸、地下厂房爆破开挖中，边坡、边墙的开挖基岩面要求高，在地下厂房高边墙和Ⅱ层、Ⅲ层部位设置有岩锚梁，需严格控制爆破影响，开挖爆破时为保证岩锚梁和厂房边墙不受破坏，开挖前可在预留保护层3～5m外布置1～2层施工预裂缝，预裂后再进行拉槽台阶爆破，最后进行侧向台阶光面爆破。龙滩水电站地下厂房上部开挖宽度为30.7m，岩锚梁以下开挖宽度为28.9m，厂房长388.5m，总开挖高度为77.4m，总开挖方量131万m3，地下厂房中部拉槽与开挖分区见图4-15。

Ⅰ层为厂房顶层开挖，Ⅱ～Ⅵ层为大体积槽挖，Ⅶ～Ⅸ层为机坑槽挖。Ⅱ～Ⅵ层开挖采用中间拉槽两侧保护层跟进的开挖方法，槽挖两侧的施工预裂与台阶爆破同步实施，孔距60～80cm，线装药密度为300～350g/m。

图4-15　地下厂房中部拉槽与开挖分区图（单位：cm）(www.xing528.com)

中部拉槽台阶爆破严格控制单响药量，需满足设计高边墙质点振动速度vs≤7cm/s的要求，采用单孔单段孔间顺序微差爆破技术，单段药量小于24kg，一次起爆总药量不超过350kg。为保证爆破质点振动速度不叠加，每段爆破延时不小于50ms。

充分利用地下厂房比较长的特点，实施开挖超前、支护跟进和上层支护与下层开挖错距平行交叉作业，在分层施工中采用层间搭接，增加单层开挖支护有效时段，当厂房内保护层较薄时，一侧剥离并支护好一定距离后，下一层中间拉槽开始施工。

一次成型法沟槽爆破布孔见图4-16。在开挖2m宽的沟槽时，每排布3～6个直径42mm倾斜孔，采用毫秒延时中心掏槽爆破法。图中几种布孔方式分别在不同情况下使用，图4-16（a）为一般沟槽爆破均可使用；图4-16（b）、（c）适合于较狭窄的沟槽爆破；图4-16（d）适合于V形沟槽爆破；图4-16（e）适合于较宽的沟槽爆破。常规沟槽爆破参数见表4-26，采用乳化炸药，单耗可根据岩体特点调整。

图4-16　一次成型沟槽爆破布孔示意图

1～3—起爆顺序

表4-26　常规沟槽爆破参数表

当沟槽施工环境允许产生抛掷，对爆破振动控制相对宽松时，可选用较大的孔径，适当加大最小抵抗线和孔间距，炸药单耗采用最大值，以提高沟槽的开挖速度。某工程的小型沟槽采用50mm孔径，孔斜为3∶1，按表4-27的钻爆参数进行施工。

表4-27　直径为50mm炮孔的钻爆参数表

某工程在开挖宽度3.0m，深度为2.0～5.0m沟槽中，采用孔径64mm炮孔，铵油炸药，非电导爆管和导爆索起爆系统，每排4个炮孔，钻孔斜度3∶1（采用70.5°）。高效沟槽爆破参数见表4-28。由于良好的施工组织，其日进尺达3km。

表4-28　高效沟槽爆破参数表