中缅原油码头近距离水下爆破安全防护
刘庆亮
摘 要：针对中缅原油码头近距离水下爆破安全防护要求高、水位深、岩层厚等问题，在兼顾工期和成本的情况下，综合采用气泡帷幕、预裂控制爆破、微差爆破、分层爆破、渐近爆破等安全防护措施，有效的降低了爆破振动对周边建筑物的影响，解决了本工程近距离深水爆破在施工过程中遇到的难题。
关键词：水下钻孔爆破 气泡帷幕 预裂控制爆破 微差爆破 安全防护 爆速
工程简介
1、工程概况
原油码头全长482m，前沿水深-25m，码头通过引桥与后方陆域连接。炸礁区域包括6个系缆墩基础，2个靠船墩基础和一个卸油平台基础，其中的1号系缆墩基槽距离一期工作船码头的最近距离仅有40.24m，且过往小渔船较多。1号系缆墩与已建工作船码头位置关系图如图1：
2、工程地质
原油码头位于马德岛东边，本区域揭露有流泥、淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、残积土、强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩、微风化泥质粉砂岩、强风化泥岩、中风化泥岩、微风化泥岩和未风化泥岩。
施工工艺
1、炸礁设备的选用
该工程考虑工程地质和岩层深度等因素采用深孔钻孔爆破施工工艺，钻孔爆破是通过机械钻孔成孔，装药堵塞，引爆破岩，以达到设计基槽的效果。本工程为深水爆破，压力大，考虑钻孔作业问题，采用三航202多功能驳作为钻爆作业平台，在作业平台上配备2台CQGN165的全液压轨道潜孔钻和2台美国寿力高风压空压机，平面孔位采用在作业船上安装美国天宝公司生产的RTK-DGPS卫星定位系统，精确控制达厘米级，不受场地和天气的影响。一次钻孔爆破至设计要求高程（包括超深），钻孔直径为115mm。
2、火工品的选择
普通乳化炸药因深水压力大和水的渗溶作用，会降低乳化炸药的起爆敏感度，同时由于爆速和猛度的降低，衰减了炸药的爆炸威力。本工程选用装药密度、爆速、猛度和密封抗压度都较高的ZYΦ85-5-G型震源药柱。
近距离安全防护措施
1、爆破震动安全距离和一次爆破起爆药量控制
2、采用预裂控制爆破技术降低爆破震动
预裂爆破是在主爆区爆破之前，在爆破开挖边界布置密集炮孔采取不耦合装药或装填低威力炸药起爆，从而在建筑物和爆破区之间形成一道人为的岩石裂缝，爆破地震波在传播至预裂缝时，由于预裂缝空气帷幕的阻隔，会形成地震波屏蔽区，以降低地震波的传播，极大的降低了爆破振动对周围建筑物的影响，提高功效。
3、采用多排孔微差爆破技术
在进行水下爆破时，采用孔间、排间延时微差爆破，根据波在介质中的传播原理，利用微差使各波造成干扰消能，各质点通过叠加从而减弱波的能量，有效的降低爆破地震波。
4、设置气泡帷幕降低水中爆破冲击波峰值
通过改变供气压力和供气量来检测帷幕的防振作用。试验表明，气泡帷幕所吸收的能量的对数与吸收介质的密度成反比。单位长度供气量越大，帷幕越宽；介质密度越小，防护效果也就越好（如图3）。
该工程气泡帷幕设计是在爆破基槽区域与已建工作船码头之间距离工作船码头1m的位置铺设2排Φ50mm的钢管作为喷气管，每根管钻两排Φ1.5mm，间距60mm的喷气孔，两排喷气孔之间呈90°的发射角布置，使各排喷气孔喷出的气泡相互碰撞，形成气液两相流的喷射锥帷幕。喷气管的喷气孔与加固措施如图4、图5：
5、采用渐近爆破措施减震
采用由海侧向岸侧渐近的爆破方法可以通过检测控制爆破振动波，发现超出控制安全允许范围时及时调整一次齐爆药量；该工程地质资料揭示岩层由海向岸有增高的趋势，渐近爆破可以增大爆破临空面，破碎的块石向海侧抛掷，减小岩石的夹持作用，进而达到减震目的。
6、全过程振速检测控制
为了安全有效的实时监控每次爆破对周围建筑物的影响，本工程采用IDT3850便携式爆破振动记录仪（如图6），对爆破产生的地震波、机械振动和各种冲击信号进行记录、数据分析、结果输出、显示打印和数据存储。
结束语
中缅原油码头全长482m，设计炸礁工程量为121269m3，炸礁岩层厚度从0～17m厚度不等，为深水爆破，施工中共起爆444次，检测到振速426次，其中最大振速2.678cm/s，最小振速0.266 cm/s。该工程在水下爆破施工应用了预裂控制爆破、多排孔微差爆破、渐近爆破、气泡帷幕、爆破振动仪检测等防护技术，取得了成功，解决了近距离水下爆破对周边建筑物的安全防护问题，达到了预期的防护效果
参考文献：
[1]吴文秀，杨金侠，夏斌等.GB18095-200《乳化炸药》，2000.
[2]《水下工程爆破技术规范》JTS204-2008.中华人民共和国交通运输部，2009.
[3]刘殿中，工程爆破适用手册[M].北京：冶金工业出版社，1999.
[4]杨光煦，水下工程爆破[M]. 北京：海洋出版社.1992.
张志毅，王中黔，《交通土建工程爆破工程师手册》. 人民交通出版社.2002.
（作者单位：中交第三航务工程局有限公司江苏分公司）
摘 要：针对中缅原油码头近距离水下爆破安全防护要求高、水位深、岩层厚等问题，在兼顾工期和成本的情况下，综合采用气泡帷幕、预裂控制爆破、微差爆破、分层爆破、渐近爆破等安全防护措施，有效的降低了爆破振动对周边建筑物的影响，解决了本工程近距离深水爆破在施工过程中遇到的难题。
关键词：水下钻孔爆破 气泡帷幕 预裂控制爆破 微差爆破 安全防护 爆速
工程简介
1、工程概况
原油码头全长482m，前沿水深-25m，码头通过引桥与后方陆域连接。炸礁区域包括6个系缆墩基础，2个靠船墩基础和一个卸油平台基础，其中的1号系缆墩基槽距离一期工作船码头的最近距离仅有40.24m，且过往小渔船较多。1号系缆墩与已建工作船码头位置关系图如图1：
2、工程地质
原油码头位于马德岛东边，本区域揭露有流泥、淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、残积土、强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩、微风化泥质粉砂岩、强风化泥岩、中风化泥岩、微风化泥岩和未风化泥岩。
施工工艺
1、炸礁设备的选用
该工程考虑工程地质和岩层深度等因素采用深孔钻孔爆破施工工艺，钻孔爆破是通过机械钻孔成孔，装药堵塞，引爆破岩，以达到设计基槽的效果。本工程为深水爆破，压力大，考虑钻孔作业问题，采用三航202多功能驳作为钻爆作业平台，在作业平台上配备2台CQGN165的全液压轨道潜孔钻和2台美国寿力高风压空压机，平面孔位采用在作业船上安装美国天宝公司生产的RTK-DGPS卫星定位系统，精确控制达厘米级，不受场地和天气的影响。一次钻孔爆破至设计要求高程（包括超深），钻孔直径为115mm。
2、火工品的选择
普通乳化炸药因深水压力大和水的渗溶作用，会降低乳化炸药的起爆敏感度，同时由于爆速和猛度的降低，衰减了炸药的爆炸威力。本工程选用装药密度、爆速、猛度和密封抗压度都较高的ZYΦ85-5-G型震源药柱。
近距离安全防护措施
1、爆破震动安全距离和一次爆破起爆药量控制
2、采用预裂控制爆破技术降低爆破震动
预裂爆破是在主爆区爆破之前，在爆破开挖边界布置密集炮孔采取不耦合装药或装填低威力炸药起爆，从而在建筑物和爆破区之间形成一道人为的岩石裂缝，爆破地震波在传播至预裂缝时，由于预裂缝空气帷幕的阻隔，会形成地震波屏蔽区，以降低地震波的传播，极大的降低了爆破振动对周围建筑物的影响，提高功效。
3、采用多排孔微差爆破技术
在进行水下爆破时，采用孔间、排间延时微差爆破，根据波在介质中的传播原理，利用微差使各波造成干扰消能，各质点通过叠加从而减弱波的能量，有效的降低爆破地震波。
4、设置气泡帷幕降低水中爆破冲击波峰值
通过改变供气压力和供气量来检测帷幕的防振作用。试验表明，气泡帷幕所吸收的能量的对数与吸收介质的密度成反比。单位长度供气量越大，帷幕越宽；介质密度越小，防护效果也就越好（如图3）。
该工程气泡帷幕设计是在爆破基槽区域与已建工作船码头之间距离工作船码头1m的位置铺设2排Φ50mm的钢管作为喷气管，每根管钻两排Φ1.5mm，间距60mm的喷气孔，两排喷气孔之间呈90°的发射角布置，使各排喷气孔喷出的气泡相互碰撞，形成气液两相流的喷射锥帷幕。喷气管的喷气孔与加固措施如图4、图5：
5、采用渐近爆破措施减震
采用由海侧向岸侧渐近的爆破方法可以通过检测控制爆破振动波，发现超出控制安全允许范围时及时调整一次齐爆药量；该工程地质资料揭示岩层由海向岸有增高的趋势，渐近爆破可以增大爆破临空面，破碎的块石向海侧抛掷，减小岩石的夹持作用，进而达到减震目的。
6、全过程振速检测控制
为了安全有效的实时监控每次爆破对周围建筑物的影响，本工程采用IDT3850便携式爆破振动记录仪（如图6），对爆破产生的地震波、机械振动和各种冲击信号进行记录、数据分析、结果输出、显示打印和数据存储。
结束语
中缅原油码头全长482m，设计炸礁工程量为121269m3，炸礁岩层厚度从0～17m厚度不等，为深水爆破，施工中共起爆444次，检测到振速426次，其中最大振速2.678cm/s，最小振速0.266 cm/s。该工程在水下爆破施工应用了预裂控制爆破、多排孔微差爆破、渐近爆破、气泡帷幕、爆破振动仪检测等防护技术，取得了成功，解决了近距离水下爆破对周边建筑物的安全防护问题，达到了预期的防护效果
参考文献：
[1]吴文秀，杨金侠，夏斌等.GB18095-200《乳化炸药》，2000.
[2]《水下工程爆破技术规范》JTS204-2008.中华人民共和国交通运输部，2009.
[3]刘殿中，工程爆破适用手册[M].北京：冶金工业出版社，1999.
[4]杨光煦，水下工程爆破[M]. 北京：海洋出版社.1992.
张志毅，王中黔，《交通土建工程爆破工程师手册》. 人民交通出版社.2002.
（作者单位：中交第三航务工程局有限公司江苏分公司）
摘 要：针对中缅原油码头近距离水下爆破安全防护要求高、水位深、岩层厚等问题，在兼顾工期和成本的情况下，综合采用气泡帷幕、预裂控制爆破、微差爆破、分层爆破、渐近爆破等安全防护措施，有效的降低了爆破振动对周边建筑物的影响，解决了本工程近距离深水爆破在施工过程中遇到的难题。
关键词：水下钻孔爆破 气泡帷幕 预裂控制爆破 微差爆破 安全防护 爆速
工程简介
1、工程概况
原油码头全长482m，前沿水深-25m，码头通过引桥与后方陆域连接。炸礁区域包括6个系缆墩基础，2个靠船墩基础和一个卸油平台基础，其中的1号系缆墩基槽距离一期工作船码头的最近距离仅有40.24m，且过往小渔船较多。1号系缆墩与已建工作船码头位置关系图如图1：
2、工程地质
原油码头位于马德岛东边，本区域揭露有流泥、淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、残积土、强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩、微风化泥质粉砂岩、强风化泥岩、中风化泥岩、微风化泥岩和未风化泥岩。
施工工艺
1、炸礁设备的选用
该工程考虑工程地质和岩层深度等因素采用深孔钻孔爆破施工工艺，钻孔爆破是通过机械钻孔成孔，装药堵塞，引爆破岩，以达到设计基槽的效果。本工程为深水爆破，压力大，考虑钻孔作业问题，采用三航202多功能驳作为钻爆作业平台，在作业平台上配备2台CQGN165的全液压轨道潜孔钻和2台美国寿力高风压空压机，平面孔位采用在作业船上安装美国天宝公司生产的RTK-DGPS卫星定位系统，精确控制达厘米级，不受场地和天气的影响。一次钻孔爆破至设计要求高程（包括超深），钻孔直径为115mm。
2、火工品的选择
普通乳化炸药因深水压力大和水的渗溶作用，会降低乳化炸药的起爆敏感度，同时由于爆速和猛度的降低，衰减了炸药的爆炸威力。本工程选用装药密度、爆速、猛度和密封抗压度都较高的ZYΦ85-5-G型震源药柱。
近距离安全防护措施
1、爆破震动安全距离和一次爆破起爆药量控制
2、采用预裂控制爆破技术降低爆破震动
预裂爆破是在主爆区爆破之前，在爆破开挖边界布置密集炮孔采取不耦合装药或装填低威力炸药起爆，从而在建筑物和爆破区之间形成一道人为的岩石裂缝，爆破地震波在传播至预裂缝时，由于预裂缝空气帷幕的阻隔，会形成地震波屏蔽区，以降低地震波的传播，极大的降低了爆破振动对周围建筑物的影响，提高功效。
3、采用多排孔微差爆破技术
在进行水下爆破时，采用孔间、排间延时微差爆破，根据波在介质中的传播原理，利用微差使各波造成干扰消能，各质点通过叠加从而减弱波的能量，有效的降低爆破地震波。
4、设置气泡帷幕降低水中爆破冲击波峰值
通过改变供气压力和供气量来检测帷幕的防振作用。试验表明，气泡帷幕所吸收的能量的对数与吸收介质的密度成反比。单位长度供气量越大，帷幕越宽；介质密度越小，防护效果也就越好（如图3）。
该工程气泡帷幕设计是在爆破基槽区域与已建工作船码头之间距离工作船码头1m的位置铺设2排Φ50mm的钢管作为喷气管，每根管钻两排Φ1.5mm，间距60mm的喷气孔，两排喷气孔之间呈90°的发射角布置，使各排喷气孔喷出的气泡相互碰撞，形成气液两相流的喷射锥帷幕。喷气管的喷气孔与加固措施如图4、图5：
5、采用渐近爆破措施减震
采用由海侧向岸侧渐近的爆破方法可以通过检测控制爆破振动波，发现超出控制安全允许范围时及时调整一次齐爆药量；该工程地质资料揭示岩层由海向岸有增高的趋势，渐近爆破可以增大爆破临空面，破碎的块石向海侧抛掷，减小岩石的夹持作用，进而达到减震目的。
6、全过程振速检测控制
为了安全有效的实时监控每次爆破对周围建筑物的影响，本工程采用IDT3850便携式爆破振动记录仪（如图6），对爆破产生的地震波、机械振动和各种冲击信号进行记录、数据分析、结果输出、显示打印和数据存储。
结束语
中缅原油码头全长482m，设计炸礁工程量为121269m3，炸礁岩层厚度从0～17m厚度不等，为深水爆破，施工中共起爆444次，检测到振速426次，其中最大振速2.678cm/s，最小振速0.266 cm/s。该工程在水下爆破施工应用了预裂控制爆破、多排孔微差爆破、渐近爆破、气泡帷幕、爆破振动仪检测等防护技术，取得了成功，解决了近距离水下爆破对周边建筑物的安全防护问题，达到了预期的防护效果
参考文献：
[1]吴文秀，杨金侠，夏斌等.GB18095-200《乳化炸药》，2000.
[2]《水下工程爆破技术规范》JTS204-2008.中华人民共和国交通运输部，2009.
[3]刘殿中，工程爆破适用手册[M].北京：冶金工业出版社，1999.
[4]杨光煦，水下工程爆破[M]. 北京：海洋出版社.1992.
张志毅，王中黔，《交通土建工程爆破工程师手册》. 人民交通出版社.2002.
（作者单位：中交第三航务工程局有限公司江苏分公司）
