摘要：大源渡枢纽作为我国重要的“九五”项目工程之一，不仅对我国航运事业的发展起到一定的促进作用，而且进一步推动了湖南省经济的发展。为了进一步推动航道疏浚工程的建设，本文针对大源渡枢纽闸下游口门区航道工程进行研究，为此本文首先分析国内外针对炸礁工程项目的概述，并剖析影响炸礁工程的影响因素以及水下清碴的计算模式，研究成果对于促进炸礁工程的应用起到一定的理论借鉴意义。

关键词：大源渡枢纽，炸礁工程，应用，航道

引言

湘江水域作为湖南省重要的水系，占据了湖南省整体面积的一半，对湖南省的经济发展起到了重要的作用，通过统计湖南省的沿线城市衡阳市、株洲市、湘潭市以及长沙市和岳阳市所有的水系占据了湖南省整体的百分之七十，同时湖南省大型企业以及中型企业也基本是沿湖南省水系的分布而分布。近年来，随着航运事业的不断发展，长江经济带的不断延伸以及一带一路经济带的不断夯实，进江海轮的船舶日益呈现大型化、快速化、标准化的发展，为了满足长江航运事业的发展，本文针对湘江大源渡枢纽闸下游口门区的炸礁工程施工进行研究。

1 工程概况

湘江大源渡枢纽船闸下游口门区航道炸礁工程按千吨级航道标准设计，开挖长度851米，宽度 80米，设计航深2米。 开挖工程量8.2万m3。 地质为灰色砂质板岩，上游段岩层厚且地势平缓，下游段地势起伏大，岩层相对较薄，根据岩层上游厚下游薄的特点，提出了上游 1/2采用围堰干地炸礁，最大限度减少堰体高度;下游 1/2水下钻孔爆破相结合的施工方案见图1。

2 爆破参数设计

根据纵堰的结构特点以及与需保护的结构、设备的距离，对围堰由上而下分层进行拆除。在同一分层中，首先拆除围堰间的导流墙相连部分，使被拆体与被保护物体分离，尽量减少同一分层中后期爆破产生的地震波对被保护物体的影响次数，尽量降低同一分层中后期爆破产生的地震波的峰值大小，同时在施工过程中采用水下爆破技术。

2.1 确定钻孔爆破技术参数

在水下钻孔爆破技术参数方面通常包括以下几大点，例如：钻孔间距、钻孔直径、钻孔深度、清渣设备型号等，根据岩石的类型，所炸岩层的厚度来选择对应的炸药单位消耗量，一般情况下，布孔参数值以及炸药单位消耗量见表1和表2。

2.2 堰体结构

遵循安全、经济、合理的原则，结合施工现场水深、水流的实际情况，将堰体设计成如下结构型式：靠近左岸浅水区水深h<1.5m的横向围堰，采用草袋装土人工下水堆码中间粘土填心，其断面结构见图2及图3。

2.3 最大爆破药量比

根据水中爆炸理论研究和实践经验，在水中构筑物中钻孔爆破，炸药爆炸后，大部分能量消耗于对构筑物破碎，并推动破碎后的碎块在水中运动，同时有一小部分能量以应力波形式，由水中构筑物体内传入该构筑物基础并在地下传播，形成地震波，从而影响周围的水中建筑物基础。另有一部分能量以爆炸气体的形式，从破碎的构筑物裂缝中传入水中，推动水介质运动，产生水中冲击波（水中构筑物碎块运动时也会带动它周围的水运动），水中冲击如具有足够的能量，也会对水中建（构）筑物、水中机械设施、水上船舶、水中人员等产生危害。本爆破为控制爆破作，单耗将取0.5～0.6 kg/m3。这种爆破条件产生的地震波强度远小于在地下岩体中钻孔爆破产生的地震波强度。大量研究表明，在地面上高大构件中爆破产生的地震波强度仅为同样药量在地下钻孔爆破产生的地震波强度的四分之一到三分之一，见表3。

3 水下炸礁施工方法

3.1 施工定位

水下钻孔前，利用 GPS 卫星定位系统精确测定船舶位置。按设计确定的平面控制参数，将钻孔布置图绘于测量软件中，根据 GPS 测定钻机船的位置，指挥钻机船移动、定位到设计的钻孔位置上，要求做到定位准确，防止漏钻和叠钻，孔位偏差控制在 40cm 以内。

3.2 施工钻孔

钻机船定好位置后，机手根据水流的情况进行下放套管，钢丝缆慢慢下放，套管放至水底后，液压夹住套管，进行位置调整，以减少孔口位置偏差，钻杆下钻，钻孔采用风压潜孔钻，套管直径 120mm，用直径为 100mm 的钻头在套管内旋转冲击岩石成孔。

3.3预裂爆破

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。本工程爆破网路采用导爆管雷管串并联网路，以确保微差网路的实现。爆破网路见图4。

3.4 水下清碴设备

清碴设备按大源渡工况，采用2m3抓斗与1m3反铲挖泥船，泥驳配备设备的计算公式见公式（2）。

式中：

N——所需泥驳的数量;

L1——卸泥区至挖泥区的距离，单位千米（km）;

L2——挖泥區至卸泥区的距离，单位千米（km）;

V1——拖带空驳航速，单位千米每小时（km/h）;

T0——卸泥时间、转掉头时间，以及靠、离挖泥船时间的总和，单位小时（h）;

K——泥质系数，可与泥驳载泥系数保持一致;

Q——挖泥船生成效率，单位（m3/h）;

q——泥驳船载泥量，单位立方米（m3）;

nB——拖轮每次拖带的泥驳数。

4 研究结论

湘江水域作为湖南省重要的水系，占据了湖南省整体面积的一半，对湖南省的经济发展起到了重要的作用。为了进一步提升湘江航道的通货能力，满足长江航运事业的发展，本文针对湘江大源渡枢纽闸下游口门区的炸礁工程施工进行研究。本文首先概述了大源渡枢纽闸下游口门区的工程概况，然后归纳概述了炸礁工程常用的施工技术及研究现状，然后阐述了影响炸礁工程的影响因素以及水下清碴的计算模式，研究成果对于促进炸礁工程的应用起到一定的积极作用。

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作者简介：陆培丰，男，江苏南通，1963年5月，大学本科，工程师，湖南省水运建设投资集团有限公司，410200 工程管理方向。