水下爆破.ppt

1、重庆市爆破技术培训重庆市爆破技术培训讲课：沙祖光讲课：沙祖光1 1第第1 0章章 水下爆破水下爆破 在水中、水底或水下固体介在水中、水底或水下固体介质内进行的爆破称为水下爆破质内进行的爆破称为水下爆破2 2 10.1 概概 述述 10.1.1 水下爆破的特点水下爆破的特点 爆破器材必须防水、抗浮。爆破器材必须防水、抗浮。爆破单位耗药量大，水深、水压爆破单位耗药量大，水深、水压对爆破效果有明显影响。对爆破效果有明显影响。水下施工难度增加，能见度差、水下施工难度增加，能见度差、水流条件复杂，爆破后清渣困难。水流条件复杂，爆破后清渣困难。爆破有害效应影响大、涉及面广。爆破有害效应影响大、涉及面广。3

2、 310.1.2 水下爆破基本理论水下爆破基本理论 (1)水下爆破的物理现象水下爆破的物理现象 炸药在水中爆破时，爆生气体产炸药在水中爆破时，爆生气体产物的温度可达到物的温度可达到3000，爆炸初始，爆炸初始压力约为压力约为14GPa。爆破生成的高压。爆破生成的高压气体以气泡形式继而膨胀做功，使气体以气泡形式继而膨胀做功，使水快速扩散，并做惯性运动，水快速扩散，并做惯性运动，4 4(2)浅水、深水爆破的差别浅水、深水爆破的差别 以以=6.0作为浅作为浅水爆炸与深水爆水爆炸与深水爆炸的界限标准。炸的界限标准。浅水爆破：易产生水柱、水喷、浅水爆破：易产生水柱、水喷、涌浪现象，引起强烈地震波。涌浪现

3、象，引起强烈地震波。深水爆破：主要产生水中冲击波深水爆破：主要产生水中冲击波及水泡脉动压力。及水泡脉动压力。5 510.1.3 水中爆炸冲击波水中爆炸冲击波 在无限水域中爆炸的冲击波参数在无限水域中爆炸的冲击波参数 pm=533(Q1/3/R)1.13 在有限水域中爆炸的冲击波参数在有限水域中爆炸的冲击波参数 pm=415(Q1/3/R)1.05 pm水击波压力水击波压力 105pa Q 药量药量 kg R 爆源距离爆源距离 m6 610.1.4 水下爆破的类型水下爆破的类型 水下钻孔爆破水下钻孔爆破、水下裸露爆破水下裸露爆破、水下硐室爆破、水下岩塞爆破、水下硐室爆破、水下岩塞爆破、水下拆除爆

4、破、水下挤淤、夯水下拆除爆破、水下挤淤、夯 实爆破。实爆破。7 7 10.2 水下钻孔爆破水下钻孔爆破 10.2.1 方法特点方法特点 通过作业船或水上钻孔平台，采通过作业船或水上钻孔平台，采用配套的钢导管穿过水层，进行钻用配套的钢导管穿过水层，进行钻孔、装药、堵塞、连线起爆的水下孔、装药、堵塞、连线起爆的水下爆破作业方法。爆破作业方法。8 8 优点：爆破效果好，炸礁厚度大，优点：爆破效果好，炸礁厚度大，岩石破碎均匀，爆破有害效应相对岩石破碎均匀，爆破有害效应相对较小。较小。缺点：水上作业船舶设备较多，缺点：水上作业船舶设备较多，施工工艺相对比较复杂。施工工艺相对比较复杂。应用范围：水电、航道

5、、港口、应用范围：水电、航道、港口、码头、水上拆除爆破等广泛使用。码头、水上拆除爆破等广泛使用。9 910.2.2 水下钻孔爆破设计水下钻孔爆破设计10.2.2.1 布孔原则布孔原则钻径钻径:D=100150mm孔距、排距：孔距、排距：D100 a2.02.5m b1.52.5m D150 a3.03.5m b2.53.5m超深：超深：h1.02.0m101010.2.2.2 装药量计算装药量计算 Q=q.a.b.H Q 单孔装药量，单孔装药量，kg a 孔距孔距 b 排距排距，m H 钻孔深度钻孔深度（设计（设计超深）超深），m q 炸药单耗炸药单耗(0.81.5)kg/m3 111110.

6、2.3 水下钻孔施工设备水下钻孔施工设备 （1）船舶配置）船舶配置 钻孔船、简易钻孔平台、自升式钻钻孔船、简易钻孔平台、自升式钻孔平台孔平台 拖轮、抛锚艇拖轮、抛锚艇 挖泥船（根据抓斗分挖泥船（根据抓斗分1m350m3）抛石船（分拖航或自航）抛石船（分拖航或自航）交通艇交通艇1212组装式钻孔船组装式钻孔船1313轨道式钻孔船轨道式钻孔船1414固定式钻孔船固定式钻孔船1515简易钻孔船简易钻孔船1616自升式钻孔平台自升式钻孔平台1717钻孔平台钻孔平台1818挖泥（石）船挖泥（石）船1919挖泥船抓斗挖泥船抓斗2020（2）钻孔机具）钻孔机具 钻机钻机 可用陆上钻机改装，常用为潜可用陆上钻

7、机改装，常用为潜孔钻、液压钻或岩芯钻。孔钻、液压钻或岩芯钻。钢套管钢套管 可采用单套管、双套管作业，可采用单套管、双套管作业，靠近江底一段必须加工成靠近江底一段必须加工成“花管花管”，以，以利排渣、排气。利排渣、排气。钢套管规格应与钻头、钻杆配套：钢套管规格应与钻头、钻杆配套：90 钻头钻头/127或或146套管套管 150钻头钻头/187套管套管2121套管（花管）示意图套管（花管）示意图2222(3)船舶定位船舶定位 以以 GPS定位或经纬仪（全站仪）测定位或经纬仪（全站仪）测量放线，量放线，采用锚缆固定船位：急流采用锚缆固定船位：急流56缆法、缆法、缓流缓流4缆法。缆法。布孔原则：一般自

8、下游向上游，由深布孔原则：一般自下游向上游，由深水至浅水。水至浅水。2323钻孔船定位示意图钻孔船定位示意图242410.2.4、施工技术、施工技术（1）作业程序）作业程序 船舶进场船舶进场 船舶定位船舶定位 钻孔钻孔定位定位 下套管下套管 钻孔钻孔 验孔验孔 加工药包加工药包 装药装药 堵塞堵塞 拔套管拔套管 连接爆破网路连接爆破网路 船舶移位船舶移位 警警戒戒 起爆起爆 2525（2）药柱加工）药柱加工 a 定购相应规格的专用药柱定购相应规格的专用药柱90500 b 加工加工药药柱，柱，购买购买防水炸防水炸药药80，用塑，用塑料筒包装，或外加竹片料筒包装，或外加竹片细绳细绳捆扎。捆扎。c

9、起爆体采用起爆体采用8#金属壳雷管金属壳雷管2发发并并联联，将引出的将引出的导线导线松弛的松弛的绑绑扎在尼扎在尼龙绳龙绳上。上。d 装药、堵塞装药、堵塞 用装药杆检查、校核孔深及装药和堵塞用装药杆检查、校核孔深及装药和堵塞长度。长度。2626 爆破网路爆破网路 水下爆破工程通常采用电雷管和水下爆破工程通常采用电雷管和非电导爆雷管两种起爆方法。非电导爆雷管两种起爆方法。目前，水下控制爆破也有采用数目前，水下控制爆破也有采用数码电子雷管起爆系统。码电子雷管起爆系统。2727a 电爆网路电爆网路 一般采用并串联网路一般采用并串联网路 主线及网路的加工与保护主线及网路的加工与保护 爆破网路的主线应采用

10、足够强度、防水爆破网路的主线应采用足够强度、防水性和柔韧好的绝缘胶线，并对电线进行保性和柔韧好的绝缘胶线，并对电线进行保护。可用护。可用46的钢丝绳或的钢丝绳或1721的的白棕绳、尼龙绳作主绳，将电爆网路的主白棕绳、尼龙绳作主绳，将电爆网路的主线每隔线每隔4060cm松驰地用胶布或细麻绳松驰地用胶布或细麻绳绑扎在主绳上，全长约绑扎在主绳上，全长约150180m。2828 b 非电起爆网路非电起爆网路 导爆管网路具有段数多，抗静电、杂散导爆管网路具有段数多，抗静电、杂散电、防水，使用安全，操作方便，网路电、防水，使用安全，操作方便，网路连接简便等特点，在水下钻爆中已广泛连接简便等特点，在水下钻爆

11、中已广泛应用。应用。网路多采用簇联和并联起爆，并尽量网路多采用簇联和并联起爆，并尽量采用复式网路。每个起爆体至少安装两采用复式网路。每个起爆体至少安装两个以上起爆雷管。个以上起爆雷管。2929C 数码电子雷管起爆系统数码电子雷管起爆系统 数码电子雷管起爆系统具有高精度与数码电子雷管起爆系统具有高精度与高可靠性，对静电、射频电和杂散电流高可靠性，对静电、射频电和杂散电流具有安全性。具有安全性。但电子雷管的普及还需解决两个主要但电子雷管的普及还需解决两个主要问题：问题：一、降低使用成本。一、降低使用成本。二、起爆系统高度集成块化，便于爆二、起爆系统高度集成块化，便于爆破工程实际应用。破工程实际应用

12、。3030数码雷管解剖示意图数码雷管解剖示意图3131电子雷管连接示意图电子雷管连接示意图323210.3 水下裸露爆破水下裸露爆破10.3.1、方法特点、方法特点 把炸药直接放在水下被爆破介质表面把炸药直接放在水下被爆破介质表面进行爆破进行爆破 方法。方法。优点：施工设备少，技术工艺简单，优点：施工设备少，技术工艺简单，应用机动灵活。应用机动灵活。缺点：爆破耗药量大，工效低，爆破缺点：爆破耗药量大，工效低，爆破震动对环境影响大。震动对环境影响大。3333水下裸露爆破水下裸露爆破3434水下裸爆应用范围水下裸爆应用范围 a 因水流条件无法进行水下钻孔爆破因水流条件无法进行水下钻孔爆破 b 配合

13、挖泥船疏浚，砂卵石松动爆破配合挖泥船疏浚，砂卵石松动爆破 c 水下零星礁石及浅点清除水下零星礁石及浅点清除 d 沉船爆破解体沉船爆破解体 e 水下盲炮处理水下盲炮处理353510.3.2 水下裸爆炸礁设计水下裸爆炸礁设计破碎深度：破碎深度：W0.350.5 m 药包间距、排距：药包间距、排距：a2.03.0 w b2.02.5 m (船宽限制）船宽限制）单药包量计算：单药包量计算：Qk1.w3 k1炸药单耗（炸药单耗（40100）kg/m3 单药包重量按经验数据一般为单药包重量按经验数据一般为8、12、16、24 kg363610.3.3 施工方法施工方法 （1）药包加工）药包加工 宜采用防水

14、炸药，按设计单药包重量加宜采用防水炸药，按设计单药包重量加工，使用塑料薄膜（口袋），将药包捆扎工，使用塑料薄膜（口袋），将药包捆扎成长方体体。成长方体体。长、宽、高之比宜为长、宽、高之比宜为 3：1.5：1 为防止药包漂浮，必须按为防止药包漂浮，必须按 1：1 或或1：2配重，配重材料可采用块石或砂包。配重，配重材料可采用块石或砂包。投放之前插入投放之前插入 2 发并联起爆雷管。发并联起爆雷管。3737（2）药包投放）药包投放 船投法（定位船、投药船）船投法（定位船、投药船）:适应大适应大面积炸礁。面积炸礁。潜水员敷设法潜水员敷设法：适应流速缓，复杂情：适应流速缓，复杂情况的水下炸礁。况的水下

15、炸礁。绳缆吊投法绳缆吊投法：适应江面窄、流速快、：适应江面窄、流速快、落差大的落差大的 急流排险爆破。急流排险爆破。383810.3.4 水下裸爆施工安全水下裸爆施工安全 爆破作业人员必须穿好救生衣、戴上安全爆破作业人员必须穿好救生衣、戴上安全帽和手套。帽和手套。水下裸露药包必须根据流速、水深配重，水下裸露药包必须根据流速、水深配重，能顺利自沉。能顺利自沉。投药船应用稳定性和质量好的船只，船壳投药船应用稳定性和质量好的船只，船壳外表不应有尖锐的突出物。外表不应有尖锐的突出物。药包投放入水后，应仔细检查船底、船舵药包投放入水后，应仔细检查船底、船舵及推进器有无药包挂带。及推进器有无药包挂带。控制

16、好定位船与投药之间的安全距离控制好定位船与投药之间的安全距离。393910.4 软基处理水下爆破软基处理水下爆破 利用炸药爆炸的能量，在软土基利用炸药爆炸的能量，在软土基础上实现置换、固结及夯实目的爆础上实现置换、固结及夯实目的爆破作业，是软基处理的一项新技术。破作业，是软基处理的一项新技术。目前已广泛应用于重力式防浪堤、目前已广泛应用于重力式防浪堤、护岸、围堰、滑道等水工工程的基护岸、围堰、滑道等水工工程的基础处理。础处理。4040爆破挤淤法的特点爆破挤淤法的特点 优点：施工速度快，适用范围广，优点：施工速度快，适用范围广，处理后的基础密实度高、后期沉降处理后的基础密实度高、后期沉降量小，对抛石块度及强度要求不高，量小，对抛石块度及强度要求不高，施工作业主要在陆上进行，受风浪施工作业主要在陆上进行，受风浪影响较小。影响较小。缺点：需要抛石量大，爆破次生缺点：需要抛石量大，爆破次生危害不可避免。危害不可避免。414110.4.1 药量计算药量计算 爆炸定向滑移处理法的药量按下式计算爆炸定向滑移处理法的药量按下式计算：Q iq0 LH Hm LL 式式(6-1)Q i单位长度爆破药量，单