《水下巖石破碎施工技術(shù)規(guī)程》

ICS93.140

P67

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CWTCA*****-20**

（水下巖石破碎施工技術(shù)規(guī)程）

（StandardProcedureofUnderwater-Rock-Cutting

Methodology）

（征求意見(jiàn)稿）

20**-**-**發(fā)布20**-**-**實(shí)施

中國(guó)水運(yùn)建設(shè)行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布

1總則

1.1為統(tǒng)一水運(yùn)工程各種非爆破方式水下破碎巖石的施工設(shè)計(jì)與技術(shù)要求，

有效控制工程質(zhì)量，保證施工和環(huán)境安全，制定本規(guī)程。

1.2本規(guī)程適用于水運(yùn)工程中各種非爆破方式的破巖技術(shù)和工藝，涉及開(kāi)挖、

拆除、清障，以及水下地基和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)、施工和質(zhì)量檢驗(yàn)。

1.3水下非爆破方式破碎巖石的設(shè)計(jì)、施工和質(zhì)量檢驗(yàn)，除執(zhí)行本規(guī)程外，

還應(yīng)遵守國(guó)家現(xiàn)行其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定。

2術(shù)語(yǔ)

2.1破巖rockbreaking

破巖是工程領(lǐng)域?qū)ζ扑閹r石的簡(jiǎn)稱(chēng)，系指利用碎巖工具形成外部集中載荷，使

巖石產(chǎn)生局部破碎的過(guò)程。

2.2非爆破方式破巖Nonblastingrockbreaking

非爆破方式破巖系指不采用炸藥爆炸的方式，而采用各種機(jī)械裝置進(jìn)行破巖的

施工工程。

2.3水下重錘沖擊破巖

水下重錘沖擊破巖是利用起重設(shè)備將重錘提高到預(yù)定高度，讓其自由下落，

利用其重力勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能沖擊巖石，使巖石破碎。

2.4密集孔

在破巖施工中，為削弱巖石的整體強(qiáng)度而鉆的孔、排距離不大于1.0m的空

孔。

2.5液壓錘破巖

液壓錘通常搭載在挖掘機(jī)等液壓工程機(jī)械上使用，通過(guò)液壓控制系統(tǒng)提供動(dòng)

力，驅(qū)動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將液壓能轉(zhuǎn)化為沖擊能破碎巖石。

2.6液壓機(jī)械脹裂破巖

液壓機(jī)械脹裂破巖方式分為楔式分裂和柱式分裂，楔式分裂是將楔式分裂棒

安裝于孔口，利用液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力將楔式分裂棒楔入巖石，使巖石脹裂；柱式

分裂是將柱式分裂棒安裝于孔內(nèi)，利用液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力將活塞推出擠壓巖石，

使巖石脹裂。

2.7水壓脹裂破巖

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水壓脹裂破巖技術(shù)包含增壓系統(tǒng)、傳輸管線(xiàn)、脹裂器三部分，通過(guò)增壓系統(tǒng)

和高壓傳輸管線(xiàn)，向放置在鉆孔中的專(zhuān)用脹裂器內(nèi)注入高壓水，控制增壓使膨脹

器徑向膨脹，壓迫孔壁，從鉆孔內(nèi)部發(fā)力，使巖石破碎。

2.8高壓水射流破巖

將常壓水或磨料水增壓后通過(guò)小口徑孔射出，形成高速水射流作用在巖石

上，形成沖擊、磨削破壞，使巖石破碎。

2.9水射流

在高壓作用下，由噴咀射出帶有動(dòng)能的連續(xù)水流，是一種液體速射體。

2.10液態(tài)二氧化碳相變破巖

該技術(shù)利用極短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量，將密閉空間內(nèi)處于臨界溫度下和臨界壓

力上的液態(tài)二氧化碳瞬間激發(fā)產(chǎn)生相變，體積迅速膨脹對(duì)外做功。

3基本規(guī)定

3.1施工點(diǎn)附近有重要設(shè)施時(shí)，應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)和監(jiān)測(cè)。

3.2水下巖石破碎在重要設(shè)施附近及其他環(huán)境復(fù)雜、技術(shù)要求高的水運(yùn)工程

應(yīng)編制施工設(shè)計(jì)書(shū),其他條件下可編制說(shuō)明書(shū)，施工設(shè)計(jì)書(shū)和施工說(shuō)明書(shū)均應(yīng)附

有防止事故發(fā)生的措施。

3.3水下巖石破碎工程施工設(shè)計(jì)書(shū)中應(yīng)制定控制噪聲、控制有害氣體和飛石、

減少粉塵、降低地震和沖擊波效應(yīng)等環(huán)境保護(hù)措施。

3.4水下巖石破碎工程施工前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，主要內(nèi)容包括：

（1）施工區(qū)地形地貌、地質(zhì)及水文氣象；

（2）周邊生態(tài)、環(huán)保要求，建筑物分布及結(jié)構(gòu)特征：

（3）施工區(qū)附近重要保護(hù)對(duì)象及相對(duì)位置；

（4）必要的照片和影像資料。

3.5水下巖石破碎工程施工設(shè)計(jì)書(shū)應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)條件及設(shè)計(jì)要求等

合理編制，主要內(nèi)容應(yīng)包括：

（1）編制依據(jù)；

（2）工程概況及工程特點(diǎn)和難點(diǎn)；

（3）工程水文、地質(zhì)、地形、氣象和周邊環(huán)境等；

（4）施工方法的選擇；

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（5）施工機(jī)具和器材；

（8）安全防護(hù)措施；

（9）環(huán)境影響評(píng)價(jià)和施工措施；

（l0）施工組織及施工平面布置；

（11）資源配置計(jì)劃；

（12）附圖和附表等。

3.6水下巖石破碎工程施工區(qū)域的水文、氣象資料應(yīng)包括下列內(nèi)容：

（1）水位、潮汐、流速、流向、流態(tài)、波浪等特征值及有關(guān)資料；

（2）多沙河流的泥沙資料；

（3）風(fēng)向、風(fēng)力、雨、霧、雪發(fā)生時(shí)間、頻率和強(qiáng)度等資料；

（4）封凍河流的冰凍期、冰層厚度、解凍期和流冰期等。

3.7水下巖石破碎工程施工影響范圍內(nèi)的地質(zhì)資料應(yīng)包括下列內(nèi)容：

（1）破巖區(qū)域的巖體結(jié)構(gòu)、產(chǎn)狀、巖性和風(fēng)化程度；

（2）附近岸坡、邊坡、危巖和潛在滑坡體等的穩(wěn)定狀態(tài)；

（3）石灰?guī)r地區(qū)的巖溶和地下水資料；

（4）重點(diǎn)破碎巖石或地質(zhì)復(fù)雜地區(qū)的破碎巖石工程地質(zhì)詳圖，河床、海床覆

蓋層厚度、組成、粒徑及分布情況；

3.8水下巖石破碎工程施工影響范圍內(nèi)的環(huán)境資料應(yīng)包括下列內(nèi)容：

（1）居民區(qū)、文物保護(hù)區(qū)、重要建構(gòu)（筑）物的位置和建構(gòu)（筑）物的結(jié)構(gòu)

及抗震要求等；

（2）航道、港區(qū)、碼頭、停泊區(qū)、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)、游泳場(chǎng)、水上游樂(lè)場(chǎng)等設(shè)施

安全和環(huán)境保護(hù)的要求；

（3）當(dāng)?shù)卣挠嘘P(guān)規(guī)定。

3.9進(jìn)行水下巖石破碎工程施工前應(yīng)征得有關(guān)部門(mén)許可并由海事、航道部門(mén)

發(fā)布航行通告、通電。

3.10施工作業(yè)船（平臺(tái)）及輔助船舶應(yīng)懸掛信號(hào)（燈號(hào)），水域危險(xiǎn)邊界上

應(yīng)設(shè)置警告標(biāo)示、禁航信號(hào)。

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4水下重錘沖擊破巖

4.1一般規(guī)定

4.1.1重錘沖擊法適用于巖性較脆的水下巖石破碎。

4.1.2覆蓋層厚度少于0.3m的，直接沖擊破巖；覆蓋層厚度大于等于0.3m

的，應(yīng)先清除覆蓋層，再進(jìn)行沖擊破巖。

4.1.3重錘宜采用高強(qiáng)度錳鋼制造，外形通常分為筆狀、多齒或斧（楔）

狀等，應(yīng)根據(jù)流速和水深情況優(yōu)化外形，減少水阻力。

4.1.4重錘的規(guī)格應(yīng)根據(jù)水深、流速、巖石特征、船舶設(shè)備的起重能力選

擇，通常重量不宜小于8.0t。

4.1.5對(duì)堅(jiān)硬、整體性好的巖層，宜先鉆密集孔，削弱巖石的整體強(qiáng)度。

4.1.6破巖宜分層施工，破巖與清碴交替進(jìn)行，清碴遺留層厚度不宜超過(guò)

0.3m。

4.1.7采用重錘沖擊法施工應(yīng)考慮沖擊引起的振動(dòng)對(duì)周邊建（構(gòu)）筑物、

管線(xiàn)、設(shè)備設(shè)施的影響。沖擊引起的振動(dòng)宜用下列經(jīng)驗(yàn)公式驗(yàn)算：

M2H

VK()

R3

式中：V—被保護(hù)設(shè)施所在地安全允許質(zhì)點(diǎn)振速，cm/s；

K--與重錘形狀、水的密度、粘度有關(guān)的系數(shù)；

M--重錘質(zhì)量，kg；

H--重錘落高，m；

R--重錘中心與被保護(hù)設(shè)施的距離，m；

α--與地形地質(zhì)有關(guān)的衰減系數(shù)。

K、α值應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，宜用重錘較低落高產(chǎn)生的振動(dòng)計(jì)算出安全落錘

高度。

4.1.8相關(guān)操作人員應(yīng)經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，具備相應(yīng)的操作技能。

4.1.9重錘的起重機(jī)具應(yīng)經(jīng)安全荷載驗(yàn)算，嚴(yán)禁超負(fù)荷運(yùn)行。

4.1.10起重鋼絲繩應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范要求，如出現(xiàn)下列情況應(yīng)立即更換：

（1）一個(gè)捻節(jié)內(nèi)斷絲數(shù)達(dá)總絲數(shù)的10%；

（2）鋼絲繩直徑相對(duì)于公稱(chēng)直徑減小7%或更多；

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（3）鋼絲繩磨損致使纖維主芯外露。

4.2施工工藝

4.2.1施工流程：

施工準(zhǔn)備→清除覆蓋層→鉆密集孔→布點(diǎn)定位→重錘沖擊破巖→清碴→

進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。

4.2.2施工前，應(yīng)先對(duì)施工區(qū)域的淤泥、粘土、碎石等覆蓋層進(jìn)行清理。

4.2.3覆蓋層清理完成后，對(duì)堅(jiān)硬、整體性好的巖層，宜先鉆密集孔。

4.2.4施工時(shí)宜依據(jù)施工船舶的有效作業(yè)寬度分條、分段、分層進(jìn)行。

4.2.5將施工船舶定位于設(shè)計(jì)的條帶上，將重錘提高到設(shè)計(jì)高度，使其自

由落下，對(duì)巖石進(jìn)行沖擊破巖。

4.2.6沖擊布點(diǎn)間距應(yīng)根據(jù)重錘的重量、形狀及巖層厚度和硬度等確定，

布點(diǎn)間距宜控制在斧（楔）形重錘厚度、筆形和多齒形重錘直徑的1.5～2倍范

圍內(nèi)。

4.2.7重錘沖擊次數(shù)應(yīng)根據(jù)施工前的試驗(yàn)確定，對(duì)每個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)位進(jìn)行沖擊

3～5次，對(duì)巖質(zhì)較硬的區(qū)塊，增加沖擊點(diǎn)和次數(shù)。

4.2.8完成一個(gè)船位作業(yè)后，向后移動(dòng)一個(gè)船位，重復(fù)以上作業(yè)，直至完

成一個(gè)分段后組織清碴。

4.3主要設(shè)備及器材

4.3.1施工船舶、起吊設(shè)備

具有相應(yīng)起吊能力或卷?yè)P(yáng)設(shè)備的工程船舶。

4.3.2重錘

宜用高強(qiáng)錳鋼制造，外形通常分為筆狀、帶齒及斧（楔）狀等。

5液壓錘破巖

5.1一般規(guī)定

5.1.1液壓錘破巖適用水深不宜超過(guò)15.0m。

5.1.2覆蓋層厚度少于0.3m的，直接錘擊破巖；覆蓋層厚度大于等于0.3m的，應(yīng)先

清除覆蓋層，再進(jìn)行錘擊破巖。

5.1.3對(duì)堅(jiān)硬、整體性好的巖層，宜先鉆密集孔，削弱巖石的整體強(qiáng)度。

5.1.4破巖宜分層施工，且與清碴交替進(jìn)行。

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5.1.5液壓系統(tǒng)的各種管線(xiàn)、接頭、銷(xiāo)軸、螺栓必須緊固牢靠。

5.1.6作業(yè)時(shí)，必須在液壓錘的釬頭垂直緊壓巖面后方可啟動(dòng)液壓錘，禁止空打液壓

錘和使用液壓錘的錘身與釬頭撬石。

5.1.7不應(yīng)將液壓錘的錘身用于撞擊巖石或堅(jiān)硬物體，不宜使用液壓錘的錘身移動(dòng)重

大巖石或其它堅(jiān)硬物體。

5.1.8液壓油溫超過(guò)80℃時(shí)，應(yīng)停止作業(yè)。

5.2施工工藝

5.2.1施工流程

施工準(zhǔn)備→清除覆蓋層→鉆密集孔→布點(diǎn)定位→液壓錘錘擊破巖→清碴→進(jìn)入下一個(gè)

循環(huán)。

5.2.2施工準(zhǔn)備期間，操作人員應(yīng)對(duì)機(jī)器進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)故障應(yīng)排除后方可作業(yè)。

5.2.3破巖施工前，應(yīng)先對(duì)施工區(qū)域的覆蓋層進(jìn)行清理。

5.2.4覆蓋層清理完成后，對(duì)堅(jiān)硬、整體性好的巖層，宜先鉆密集孔。

5.2.5宜依據(jù)施工船的有效作業(yè)寬度對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行分條、分段、分層。

5.2.6將安裝有液壓錘的工程船定位于設(shè)計(jì)的條帶上。

5.2.7液壓錘錘擊時(shí)，釬桿應(yīng)垂直緊壓于被破碎的巖面，禁止斜對(duì)巖面進(jìn)行錘擊，防

止釬桿斷折。如釬桿角度出現(xiàn)偏離，應(yīng)立即停止錘擊，在調(diào)正角度后再繼續(xù)錘擊。

5.2.8巖體破碎后，應(yīng)立即停止錘擊，以免造成打空炮和炸膛現(xiàn)象。

5.2.9對(duì)同一點(diǎn)位連續(xù)沖擊時(shí)間宜少于15秒，若破碎巖體還未開(kāi)裂，轉(zhuǎn)移到原點(diǎn)旁重

新錘擊。

5.2.10當(dāng)出現(xiàn)夾釬桿的情況時(shí)，應(yīng)立即停止錘擊，拔出被卡的釬桿。拔釬桿時(shí)，釬桿

的搖擺角度不宜大于5度。

5.2.11完成一個(gè)船位作業(yè)后，向后移動(dòng)一個(gè)船位，重復(fù)以上作業(yè)，直至完成一個(gè)分段，

再組織清碴。

5.3主要設(shè)備及器材

4.3.1施工船舶、挖掘機(jī)設(shè)備

安裝有挖掘機(jī)且挖掘機(jī)上配備有液壓錘的工程船舶。

5.3.2液壓錘

液壓錘通常搭載在挖掘機(jī)等液壓工程機(jī)械上使用，通過(guò)液壓控制系統(tǒng)提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)

活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將液壓能轉(zhuǎn)化為沖擊能破碎巖石

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6液壓機(jī)械脹裂破巖

6.1一般規(guī)定

6.1.1液壓機(jī)械脹裂施工宜有側(cè)向自由面，如無(wú)側(cè)向自由面，需開(kāi)辟側(cè)向

自由面。

6.1.2宜用于水深在20m以?xún)?nèi)的水工工程，分層破巖時(shí)分層厚度宜在2～3

米。

6.1.3液壓機(jī)械脹裂破巖宜進(jìn)行單排施工。

6.1.4采用楔式分裂棒破巖時(shí)，孔深宜超過(guò)楔式分裂棒長(zhǎng)度的1.5倍。

6.1.5采用柱式分裂棒破巖時(shí)，孔深宜超過(guò)柱式分裂棒長(zhǎng)度的1.2倍。

6.1.6鉆孔直徑應(yīng)大于楔式分裂棒或柱式分裂棒直徑4～6mm。

6.1.7水下作業(yè)前，需進(jìn)行密閉性檢查。

6.1.8嚴(yán)禁將楔式或柱式分裂棒作為撬棍使用。

6.1.9空洞、溶洞、溶槽、軟弱帶，不應(yīng)使用柱式分裂方法。

6.2施工工藝

6.2.1施工流程一般為“施工準(zhǔn)備→清除覆蓋層→開(kāi)鑿側(cè)向自由面→定位

鉆孔→安裝分裂棒→增壓脹裂破巖→卸壓回收分裂棒→清碴→進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)”。

6.2.2鉆孔宜平行側(cè)向自由面，排孔與側(cè)向自由面距離宜為0.6～1.0m，

孔距1.0～1.8m，孔距應(yīng)相等，以使各孔之間應(yīng)力分布均勻。

6.2.3鉆孔應(yīng)平直，以方便破巖后拔出分裂棒。

6.2.4鉆孔施工中應(yīng)做好記錄，鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)孔深后，將分裂棒插入合適

位置，方可啟動(dòng)液壓系統(tǒng)增壓破巖，如孔內(nèi)殘留石粉、碎碴等需提前清理。

6.2.5分裂棒直徑應(yīng)不小于85mm，活塞推出長(zhǎng)度為25～45mm。

6.2.6系統(tǒng)啟動(dòng)應(yīng)得到現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人指令。

6.2.7系統(tǒng)工作時(shí)如出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，應(yīng)停機(jī)卸壓維修。

6.2.8操作人員在升壓、降壓時(shí)應(yīng)緩慢操作。

6.2.9楔形分裂棒每分裂3～5個(gè)孔后，宜涂抹潤(rùn)滑脂，以減少分裂棒與巖

石之間的摩擦力。

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6.3主要設(shè)備及器材

6.3.1施工船舶、鉆孔設(shè)備

具備測(cè)量定位能力且安裝有鉆孔設(shè)備、液壓系統(tǒng)的工程船舶。

6.3.2楔式分裂棒

安裝于孔口，利用液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)楔式分裂棒楔入巖石，使巖石破

裂的裝置。

6.3.3柱式分裂棒

安裝于孔內(nèi)，利用液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)活塞柱頭擠壓巖石，使巖石破裂

的裝置。

7水壓脹裂破巖

7.1一般規(guī)定

7.1.1水壓脹裂破巖適用于質(zhì)地較為均勻的巖石，一般不受水深影響。

7.1.2對(duì)于有多個(gè)自由面的孤石，水壓脹裂破巖的布孔方式可采用梅花形、

正方形等；對(duì)有兩個(gè)自由面的邊坡、臺(tái)階狀工作面，宜單排布孔；對(duì)于只有單一

自由面的工作面，需先開(kāi)槽或切縫，開(kāi)辟側(cè)向自由面，然后再進(jìn)行直線(xiàn)布孔。

7.1.3鉆孔方向宜平行于側(cè)向自由面，采用排孔布置，每次施工一排孔，

孔距應(yīng)相等，以使各孔之間應(yīng)力分布均勻。

7.1.4孔距應(yīng)根據(jù)不同巖石的抗拉強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，抗拉強(qiáng)度高，取小值；

抗拉強(qiáng)度低，取大值，不明強(qiáng)度的巖石，孔距宜由5倍孔徑開(kāi)始試驗(yàn)，再逐步調(diào)

整到合理范圍。

7.1.5巖石硬度較大時(shí)，可以適當(dāng)縮減孔距或增加鉆孔孔徑，且采用大直

徑脹裂器。

7.1.6孔徑與脹裂器外徑間隙在5mm-10mm之間，保證脹裂器平順下放，工

作時(shí)與巖石孔壁耦合。

7.1.7鉆孔深度應(yīng)大于脹裂器長(zhǎng)度5～20cm，作業(yè)時(shí)脹裂器完全放入孔內(nèi)。

7.1.8高壓泵應(yīng)水平放置，機(jī)座固定牢靠。

7.1.9水箱應(yīng)使用潔凈水，使用前檢查水箱內(nèi)水位，應(yīng)位于液位線(xiàn)范圍內(nèi)。

7.1.10連接脹裂器前應(yīng)檢查脹裂器和管路的完好情況，如有磨損、漏水等

現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)更換。

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7.1.11當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時(shí)，應(yīng)使用防凍液代替潔凈水。

7.1.12設(shè)備長(zhǎng)期停放時(shí)，應(yīng)排出主機(jī)和脹裂器內(nèi)的液體，并保持干燥通風(fēng)。

7.1.13鉆孔時(shí)如發(fā)現(xiàn)空洞、溶洞、溶槽、軟弱帶，不應(yīng)繼續(xù)使用該技術(shù)。

7.2施工工藝

7.2.1施工流程一般為“施工準(zhǔn)備→清除覆蓋層→開(kāi)辟側(cè)向自由面→定位

鉆孔→安裝脹裂器→增壓脹裂破巖→卸壓回收脹裂器→清碴→進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)”。

7.2.2如無(wú)側(cè)向自由面，需開(kāi)辟側(cè)向自由面。

7.2.3鉆孔的孔距及其與自由面的距離，應(yīng)根據(jù)孔徑、注水壓力、巖石強(qiáng)

度、節(jié)理裂隙的發(fā)育程度進(jìn)行布置。部分巖石種類(lèi)的鉆孔孔徑及其與自由面距離

的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可參見(jiàn)附錄B.1進(jìn)行確定。

7.2.4脹裂器可采用串接實(shí)現(xiàn)深孔脹裂，串接時(shí)如采用方向型脹裂器，應(yīng)

按照標(biāo)識(shí)對(duì)齊脹裂器。

7.2.5高壓注水管路在使用過(guò)程中應(yīng)避免與尖銳鋒利的物體接觸，以防止

注水過(guò)程中因抖動(dòng)摩擦損壞管道。

7.2.6管路、脹裂器在安裝過(guò)程中，高壓注水設(shè)備的主機(jī)應(yīng)斷電，防止誤

觸啟動(dòng)。

7.2.7連接好管路后，應(yīng)開(kāi)機(jī)低壓輸水檢查每個(gè)連接端口，如有漏水應(yīng)關(guān)

機(jī)泄壓后重新連接，注水前應(yīng)重新檢查，確保連接牢固。

7.2.8每次連接好管路后，應(yīng)開(kāi)機(jī)以不大于1Mpa的壓力，重復(fù)加壓泄壓3～

5次，以排空管線(xiàn)內(nèi)空氣。

7.2.9注水時(shí)，高壓注水設(shè)備操作員與管路檢查員要保持聯(lián)絡(luò)暢通。

7.2.12應(yīng)得到現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人的指令才能啟動(dòng)。

7.2.13系統(tǒng)工作時(shí)如出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，應(yīng)立即停機(jī)卸壓維修。

7.2.14采用預(yù)壓、增壓兩次加壓模式，預(yù)增壓到1～10Mpa，檢查管路，

確保正常，再增壓至巖石破裂。

7.2.15增壓時(shí)，如出現(xiàn)巖石破裂、水壓顯著下降的情況，應(yīng)立刻停止增壓

注水。

7.2.16增壓破巖結(jié)束時(shí)，打開(kāi)泄壓閥門(mén)放水泄壓，等壓力完全卸載后，再

取出脹裂器，如長(zhǎng)時(shí)間不用，應(yīng)拆除脹裂器及管路。

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7.3主要設(shè)備及器材

7.3.1施工船舶、鉆孔設(shè)備

具備測(cè)量定位能力且安裝有鉆孔設(shè)備的工程船舶。

7.3.2水壓機(jī)

分為氣動(dòng)水壓機(jī)、液壓水壓機(jī)、燃油水壓機(jī)、電驅(qū)動(dòng)水壓機(jī)，根據(jù)實(shí)際需要

進(jìn)行選用。

7.3.3脹裂器

安裝于孔內(nèi)，在高壓水作用下產(chǎn)生徑向膨脹并對(duì)巖石做功，使巖石破裂的裝

置。

8高壓水射流破巖

8.1一般規(guī)定

8.1.1高壓水射流技術(shù)適用于水下各類(lèi)巖石切割、破碎。

8.1.2應(yīng)采用壓縮空氣型噴咀，內(nèi)徑應(yīng)不大于3mm，以增加切割、破碎效

率。

8.1.3水射流壓力應(yīng)不小于巖石抗壓強(qiáng)度的2.5倍，添加磨料的射流壓力

應(yīng)不小于巖石抗壓強(qiáng)度1倍。

8.1.4作業(yè)人員應(yīng)穿戴好專(zhuān)用防護(hù)用品。

8.1.5高壓系統(tǒng)的運(yùn)行壓力不得高于其額定工作壓力。

8.1.6高壓軟管布置應(yīng)平順，減少過(guò)度磨損，承壓狀態(tài)下不得隨意移動(dòng)軟

管接頭，軟管接頭應(yīng)使用安全柔性扣作保護(hù)。

8.1.7控制裝置應(yīng)由專(zhuān)人管理和操作，禁止其他人員操作。

8.1.8高壓射流設(shè)備應(yīng)根據(jù)使用說(shuō)明書(shū)和設(shè)備狀況進(jìn)行維修和保養(yǎng)。

8.2施工工藝

8.2.1施工流程：

施工準(zhǔn)備→清除覆蓋層→布線(xiàn)定位→水射流破巖→清碴→進(jìn)入下一個(gè)循

環(huán)。

8.2.2施工準(zhǔn)備應(yīng)包括確定壓力、流量、加入的磨料品種、規(guī)格和數(shù)量等

工況。

8.2.3設(shè)備安裝前應(yīng)對(duì)管路、接頭及墊圈清洗干凈，并確保正確密封、連

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接牢靠。

8.2.4高壓管應(yīng)布置在無(wú)人員穿越行走的位置，管路及接頭應(yīng)連接牢固，

禁止車(chē)輛碾壓。

8.2.5噴咀安裝前應(yīng)檢查是否有損壞、堵塞及其它問(wèn)題。

8.2.6操作人員得到現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人的指令后，方可啟動(dòng)設(shè)備。

8.2.7系統(tǒng)工作時(shí)如出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，應(yīng)停機(jī)卸壓維修。

8.2.8在升壓、降壓時(shí)應(yīng)緩慢操作。

8.2.9操作切割的人員應(yīng)做好防護(hù)措施，禁止噴咀朝向人員、設(shè)備等。

8.2.10水流噴射方向與切割面的法線(xiàn)夾角宜為10°，最大不應(yīng)大于45°。

8.2.11巖石切割厚度大于30cm時(shí)，可采用寬縫切割法。

8.2.12在下列情況下應(yīng)及時(shí)卸壓停機(jī)：

（1）工作完成或停止作業(yè)；

（2）無(wú)關(guān)人員或未做好安全防護(hù)措施的人員進(jìn)入作業(yè)區(qū)；

（3）設(shè)備及管路運(yùn)行出現(xiàn)異常；

（4）設(shè)備部件需更換或維修。

8.3主要設(shè)備及器材

8.3.1施工船舶

配備有高壓水射流切割設(shè)備的工程船舶。

8.3.2水射流噴咀

水射流噴咀又叫沙管、砂管、磨料噴咀、水嘴、水刀、水刀沙管等，一般為

復(fù)合碳化鎢材料加工制作而成。

9液態(tài)二氧化碳相變破巖

9.1一般規(guī)定

9.1.1液態(tài)二氧化碳儲(chǔ)罐設(shè)備應(yīng)安置在通風(fēng)、陰涼處，禁止劇烈搖晃、碰

撞及暴曬。

9.1.2液態(tài)二氧化碳儲(chǔ)罐及充裝設(shè)備有腐蝕、損傷、裂紋等缺陷時(shí)，應(yīng)及

時(shí)更換。

9.1.3施工前對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行灌裝，做到隨用隨灌，不長(zhǎng)期保存。

9.1.4在運(yùn)輸、充裝作業(yè)時(shí)，作業(yè)人員應(yīng)遠(yuǎn)離排氣孔。

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9.1.5應(yīng)使用水下專(zhuān)用一次性致裂管。

9.1.6應(yīng)選用摩擦系數(shù)和密度較大的介質(zhì)對(duì)放置于鉆孔內(nèi)的致裂管以上至

孔口部位進(jìn)行堵塞。

9.1.7二氧化碳相變破巖宜采用同排同時(shí)激發(fā)。

9.1.8施工后剩余的儲(chǔ)液致裂管必須排空回收，嚴(yán)禁帶液儲(chǔ)存。

9.1.9同次使用的激發(fā)管、致裂管宜分別為同廠(chǎng)同一標(biāo)準(zhǔn)同批次生產(chǎn)的產(chǎn)

品。

9.1.10應(yīng)使用符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的器材，禁止使用未經(jīng)鑒定、出廠(chǎng)日期不明和

質(zhì)量不合格的器材。

9.1.11激發(fā)管和專(zhuān)用歐姆表，應(yīng)每月檢查一次并在每次施工前重新檢查。

9.1.12同一網(wǎng)路的激發(fā)管，單個(gè)鎳鉻橋絲電阻差值不得大于0.8Ω、康銅

橋絲電阻差值不得大于0.3Ω。

9.1.13電力激發(fā)管應(yīng)采用輸出電流小于30mA的專(zhuān)用儀表檢測(cè)，宜在布藥

和堵塞完畢后進(jìn)行；網(wǎng)路宜順?biāo)鞣较蜻B接，激發(fā)前網(wǎng)路應(yīng)保持短路狀態(tài)。網(wǎng)路

連接前應(yīng)檢測(cè)每個(gè)激發(fā)管及導(dǎo)線(xiàn)的電阻值，確認(rèn)接點(diǎn)牢固并絕緣良好。

9.1.14激發(fā)網(wǎng)路的主線(xiàn)與電源連接前，應(yīng)檢測(cè)網(wǎng)路的總電阻值，實(shí)測(cè)電阻

值與計(jì)算值的偏差不得超過(guò)5%。

9.2施工工藝

9.2.1施工流程一般為“施工準(zhǔn)備→清除覆蓋層→定位鉆孔→充裝、安裝

致裂管→堵塞→警戒→激發(fā)破巖→清碴→進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)”。

9.2.2二氧化碳相變破巖宜有側(cè)向自由面，減少夾制作用；如無(wú)側(cè)向自由

面需開(kāi)辟側(cè)向自由面。

9.2.3宜選擇外徑比鉆孔直徑小10～15mm的致裂管。

9.2.4孔網(wǎng)參數(shù)應(yīng)根據(jù)巖石強(qiáng)度、節(jié)理發(fā)育程度、自由面等情況進(jìn)行確定，

孔網(wǎng)參數(shù)的設(shè)計(jì)可參照附錄表C.1。

9.2.5根據(jù)地質(zhì)、地形情況繪制鉆孔布置圖，確定鉆孔順序。

9.2.6鉆孔時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)巖面高程、設(shè)計(jì)底標(biāo)高和超深值，計(jì)算鉆孔深

度。

9.2.7鉆孔工作完成后，應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)孔，如鉆孔不合格，可在原鉆孔周?chē)a(bǔ)

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鉆。

9.2.8充裝二氧化碳前，應(yīng)先檢查安全閥是否正常，致裂管、激發(fā)管、激

發(fā)腳線(xiàn)是否合格。

9.2.9連接液態(tài)二氧化碳充裝機(jī)，向致裂管內(nèi)充裝液態(tài)二氧化碳，充裝壓

力應(yīng)控制在5～10MPａ。

9.2.10高溫天氣充裝時(shí)宜先充放１～２次，對(duì)致裂管進(jìn)行降溫。

9.2.11把充裝好的致裂管安裝至孔底，預(yù)留足夠長(zhǎng)度的激發(fā)腳線(xiàn)，堵塞鉆

孔，堵塞時(shí)應(yīng)注意對(duì)激發(fā)腳線(xiàn)的保護(hù)，避免損傷或碰斷腳線(xiàn)。

9.2.12連接激發(fā)腳線(xiàn)，宜采用串聯(lián)網(wǎng)路，并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)實(shí)施。

9.2.13警戒范圍宜根據(jù)水深進(jìn)行確定，當(dāng)水深超4m時(shí)，警戒范圍不小于

30m；水深在2～4m時(shí)，警戒范圍不小于60m；水深小于2m時(shí)，警戒范圍不小于

100m。

9.2.14警戒完成后，應(yīng)及時(shí)激發(fā)破巖。激發(fā)后應(yīng)檢查有無(wú)盲炮，檢查的等

待時(shí)間不應(yīng)少于5min。

9.2.15發(fā)現(xiàn)盲炮及其他險(xiǎn)情時(shí)，檢查人員應(yīng)立即報(bào)告并及時(shí)處理，并在現(xiàn)

場(chǎng)設(shè)立危險(xiǎn)標(biāo)志，采取相應(yīng)的安全措施。

9.2.16盲炮處理時(shí)應(yīng)立即切斷電源及時(shí)將激發(fā)網(wǎng)路短路。

9.2.17處理水下二氧化碳相變破巖的盲炮時(shí)，如因激發(fā)網(wǎng)路而引起的盲

炮，可重新連線(xiàn)激發(fā)，如其他原因?qū)е碌拿づ趹?yīng)對(duì)激發(fā)網(wǎng)路銷(xiāo)毀處理。

9.3主要設(shè)備及器材

9.3.1施工船舶、鉆孔設(shè)備

具備測(cè)量定位能力且安裝有鉆孔設(shè)備的工程船舶。

9.3.2致裂管

在二氧化碳相變破巖中用于充裝液態(tài)二氧化碳，由儲(chǔ)液管、充裝頭、安全閥

等組成的器材。

9.3.3激發(fā)管

安裝于致裂管內(nèi)，經(jīng)激發(fā)迅速燃燒發(fā)出大量熱量，使液態(tài)二氧化碳相變?yōu)闅?/p>

態(tài)的發(fā)熱裝置。

9.3.4液態(tài)二氧化碳儲(chǔ)罐

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儲(chǔ)存低溫液態(tài)二氧化碳介質(zhì)的壓力容器。

9.3.5液態(tài)二氧化碳充裝機(jī)

用于給致裂管內(nèi)充裝液態(tài)二氧化碳的設(shè)備，泵體上有柱塞孔、高壓柱塞、單

向閥、管道口及管道等部件。

9.3.6激發(fā)器

用于引燃激發(fā)管的點(diǎn)火藥頭及其組成的網(wǎng)路的電器設(shè)備。

9.3.7專(zhuān)用歐姆表

用于測(cè)定激發(fā)管點(diǎn)火藥頭的電阻及激發(fā)網(wǎng)路連通狀況的電子儀器。

10質(zhì)量檢查與檢驗(yàn)

10.1施工質(zhì)量檢查應(yīng)包括下列內(nèi)容：

（1）定位標(biāo)志和水尺零點(diǎn)；

（2）施工工藝和工序；

（3）防護(hù)措施和安全質(zhì)量等。

10.2清碴后，應(yīng)對(duì)破巖施工區(qū)進(jìn)行測(cè)量，檢驗(yàn)破巖效果。

10.3破巖邊坡不得陡于設(shè)計(jì)邊坡，應(yīng)檢查測(cè)量資料。

10.4水下破巖底高程應(yīng)采用硬式掃床或多波束掃側(cè)檢查；條件不具備時(shí)，非

航行水域也可采用水下加密測(cè)量方法檢查，并應(yīng)在交工驗(yàn)收資料中注明。

10.5水下破巖開(kāi)挖基槽應(yīng)每5m測(cè)1個(gè)斷面，且不得少于3個(gè)斷面，每個(gè)斷

面每隔1~2m應(yīng)測(cè)1個(gè)點(diǎn)，檢查方法可采用測(cè)深儀或測(cè)深水砣檢查。

附錄A（規(guī)范性附錄）常見(jiàn)巖石抗拉強(qiáng)度表

常見(jiàn)巖石抗拉強(qiáng)度表B.1

抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度巖石名抗拉強(qiáng)度

巖石名稱(chēng)巖石名稱(chēng)

mpampa稱(chēng)mpa

輝長(zhǎng)巖15～36花崗巖7～25頁(yè)巖2～10

輝綠巖15～35流紋巖15～30砂巖4～25

玄武巖10～30閃長(zhǎng)巖10～25礫巖2～15

石英巖10～30安山巖10～20灰?guī)r5～20

大理巖7～20片麻巖5～20片巖1～10

白云巖15～25板巖7～15千枚巖1～10

第14頁(yè)共15頁(yè)

附錄B（資料性附錄）水壓脹裂破巖巖石類(lèi)別、鉆孔孔徑、

側(cè)向自由面距離對(duì)應(yīng)關(guān)系

水壓脹裂破巖施工巖石類(lèi)別、鉆孔孔徑、側(cè)向自由面距離關(guān)系表A.1

巖石類(lèi)別（mm）

側(cè)向自由面距離

40507090110

鉆孔孔徑

特堅(jiān)巖40050070010001200

堅(jiān)巖500700100012001300

次堅(jiān)巖700800110013001500

軟巖