摘要：航道疏浚工程是指将航道中多余的泥沙进行清除的施工作业，保证航道可以正常通行。航道疏浚是维护航道和开发航道的一种有效手段。针对特殊地质条件，仅采用航道疏浚施工（如采用耙吸船、绞吸船、抓斗船、链斗船等进行航道疏浚施工），部分区域可能剩余礁石无法清除，这种情况下可运用水下炸礁技术，该技术亦是目前港口航道工程领域主要应用的技术形式之一，具有收效快、机动灵活、施工相对比较简单、成本低等优点，并且具有良好的航道治理效果。

关键词：水下炸礁;爆破施工;安全控制

前言

水下爆破过程中，炸药起爆时，会释放出巨大的能量，并按照波的形式传递。与炸药直接接触的岩石在能量最大的冲击波作用下，受到巨大的压力，产生破碎。

1炸药选择及装药位置

炸药制作及布局是水下炸礁工程施工中重要环节，炸药的性质、制作方式以及装药位置都会影响到施工浅点的形成，根据水下炸礁工程施工质量要求，对该施工环节进行控制。水下炸礁工程施工属于水下施工作业，因此炸药需要具备一定的防水性质，并且水下礁石硬度较高，体积较大，为了取得良好的水下炸礁效果，针对以上要求，在施工中选择Ø90mm的乳化炸药。然后，根据技术要求将Ø90mm的乳化炸药制作成药包，药包的制作要在制定房间内进行，保证制作安全。炸药最终的抗水抗压效果与药包中炸药用量有直接关系，因此要准确计算出药包中炸药用量，其计算公式如下：

y=∆k×ewg（1）

公式（1）中，y表示为水下炸礁工程施工中单个药包炸药用量;k表示水下炸礁工程中炸药层的厚度;e表示单位炸药消耗量;w表示药包的间距;g表示药包的排距。利用上述公式计算出单个药包的炸药用量，将药包制作成矩形，药包长度要控制在1.5m以内，因为药包长度过长会导致在后续爆破过程中产生较大的振动

2爆破环节控制

钻孔完成后，根据钻杆长度校核钻孔深度，按计算的单孔装药量现场绑扎炸药，安装导爆管雷管，沿钻机的套管往炮孔装填炸药，将导爆管整理好，检查无误后移船进行下一排钻孔，钻机船不得越过已钻孔装药的区域。水下爆破均采用防水性优良的爆破器材。采用连续柱状装药结构，起爆药柱放在药柱的下三分之一处和上三分之一处，每个起爆药包按设计段别放2发非电导爆管雷管。将制作好的炸药放入主炮孔内，在施工中要准确把控钻孔内的药包数量，因为水下岩石厚度是不同的，为了保证最后的水下炸礁工程施工质量，避免浅点产生，必须要确定炮孔内炸药量，其计算公式如下：

Q=0.15vr×ZMA（2）

公式（2）中，Q表示水下炸礁工程施工中钻孔内的炸药量;v表示钻孔间距;Z表示水下岩石极限抗压强度;M表示线装药密度;A表示最小抵抗线。利用上述公式计算出每个炮孔的炸药量，将炸药放入钻孔内，并采用并联的方式将各个钻孔内的药包引爆雷管尾端连接，遵循均匀分布的基本原则，在引爆雷管周边设置一条导爆管，连接起爆网络。为了保证爆破可以顺利进行，达到预想的爆破效果，在爆破前对整个连接网络进行检验，检查是否有漏接和错接现象，检查无误后进入引爆环节。在爆破施工过程中要按照先减振爆破、后主爆孔爆破的顺序，减振孔爆破要优先于主炮孔爆破，注意控制爆破间隔时间，并利用测振仪对炸药爆破施工进行持续监测，把控爆破振动速度，将爆破振动速度控制在工程施工要求范围内，以此最大程度上减小浅点的形成。为了避免爆破地震对较近周边建筑物造成的危害，起爆网络设计采取如下措施：

2.1微差爆破减震

微差爆破与齐发爆破相比，平均降震率为50%。微差段数越多降震效果越好，实践表明，段间间隔时间一般是50～100毫秒，所以导爆管雷管的段别向厂家定制1～13段，以便于采取孔内或孔间微差爆破。为确保微差时间的准确性，爆破前对导爆管雷管取样进行测试。

2.2预裂爆破减震

采用预裂爆破，降震率可达60%～70%。当爆破满足不了建筑物安全要求时，则采用预裂爆破，降低爆破震动速度。

2.3爆破网路

采用孔内分段，全非电起爆网路，入孔装2发同段导爆管雷管，临近的导爆管采用一把抓联接方式，用2发传爆雷管引爆，每组最多不超过20根，考虑电雷管的安全隐患问题，采用激发针起爆，所以最后需连接1发导爆管雷管，激发针起爆。激发针做好防水脱离水面，用高脉冲起爆器起爆。爆破施工完成后利用挖泥机械设备（抓斗船组）将爆破后的岩石清除干净，以此实现对水下炸礁工程施工浅点控制。

3动破坏的理论分析炸药起爆时，会释放出巨大的能量，并按照波的形式传递。与炸药直接接触的岩石在能量最大的冲击波作用下，受到巨大的压力，产生破碎。剩余能量在向远处传递过程中，使得岩石拉伸、开裂，这一过程衰减为应力波。当应力波传播距离400～500倍的装药半径时，岩石仅产生弹性振动，衰减为地震波。地震波从岩层向上传递，加载到建筑物上，造成建筑物的动态响应，产生拉应力，当应力足够大时，对建筑物造成破坏。由此可见，爆破所产生的振动对特定的结构体某一质点所产生的应力与该质点的振动速度成正比。当质点的振动速度峰值超过安全允许振速时，才会对建筑物造成振动破坏。

3测点数据分析

（1）且各方向振动速度峰值随着水平距离的增大而降低;垂直z方向上和切向x方向上的振速峰值数值较径向y方向上普遍较大，垂直z方向上出现最大值的频率较切向x和径向y方向高，说明爆炸产生的冲击波在垂直z方向较水平方向（x、y）传播速度更快。（2）从各个测点的振速时程曲线图可以看出，各方向的速度响应均持续至0.45s，作用时间很短，并且很快衰减，在距离码头80m处，速度响应峰值为0.667cm/s，完全满足重力式码头的安全允许标准;当距离超过100m时，速度响应峰值衰减的比较慢，到150m处衰减为0.248cm/s，远小于钢筋混凝土房屋的安全允许振速3cm/s，不会对临近小区房屋造成影响。6爆破水中冲击波对人员及施工船舶安全距离计算根据上述测点数据分析，爆炸产生的冲击波在垂直z方向较水平方向（x、y）传播速度更快。故需针对单段200kg起爆药量这一工况分析对水面人员及船舶影响。根据《爆破安全规程（GB6722-2014）》的规定，在水深不大于30米的水域进行爆破。本工程单段最大药量200kg，该施工区域内与附近海域内均无海水浴场、养殖、渔场等场所，也没有游泳或潜水人员，故对人员均无影响;距离最近的迪拜自动化码头爆破距离最小140m，完全满足铁船100m的安全距离。

结束语

同时通过实测数据对比，爆点径向方向上的振速响应出现最大值的频次远低于水平切向和垂向。这是因为冲击波在传递过程中，由于介质阻隔以及水平距离的增大，在该方向上耗散的能量较多。故在实际监测中，水平切向和垂向上的振速响应出现最大值的频次较高，后续工程中应重点关注切向和垂向上的振动破坏。

参考文献：

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[4]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.爆破安全规程（GB6722-2014）[S].中国标准出版社.2014

[5]长江重庆航道工程局.水运工程爆破技术规范（JTS204-2008）[S].人民交通出版社.2008.

[6]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.爆破安全规程（GB6722-2014）[S].中国标准出版社.2014