爆破技術(shù)在公路工程的應(yīng)用

摘 要：本文從高等級(jí)公路石方路基工程、鋼筋混凝土路面爆破拆除、橋梁工程、隧道施工等方面，對(duì)公路工程中爆破技術(shù)的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析總結(jié)，希望以此來(lái)提高爆破技術(shù)的應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞：公路工程；爆破技術(shù)；施工；安全

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)的公路工程建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施的投資也相對(duì)的有所增加。尤其是在我國(guó)實(shí)施了西部大開發(fā)的戰(zhàn)略之后，西部的公路工程的建設(shè)中會(huì)遇到大量開挖石方的問(wèn)題；再者就是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)公路工程的發(fā)展，我國(guó)現(xiàn)在存在了大量已經(jīng)老化的建筑或者橋梁、公路等破舊的建筑設(shè)施，這些老化了的建筑設(shè)施存在了大量大安全隱患，已經(jīng)不能再繼續(xù)使用。而工程爆破技術(shù)是一種利用炸藥爆炸時(shí)瞬間釋放的巨大能量，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)巖石或其他物體破壞的過(guò)程，在此類工程建設(shè)中非常實(shí)用。基于此形式，筆者就工程爆破技術(shù)的應(yīng)用做如下總結(jié)分析：

一 高等級(jí)公路石方路基工程

為滿足高等級(jí)公路所需克服的高差較大、波浪起伏、溝谷相見等不利地形，以及高等級(jí)公路中所需的各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行深挖高填土石方工程成了高等級(jí)公路施工中的最常見的困難之一。同時(shí)深挖高填工程一般具有傳統(tǒng)上施工速度慢、工程數(shù)量大、施工效率低等不足，成了決定工程進(jìn)度的前提和關(guān)鍵。另外路基石方具有以下特點(diǎn)：1）石方工程相對(duì)集中，給大爆破和機(jī)械化施工營(yíng)造了良好的施工條件；2）工程數(shù)量大，同時(shí)占路基土石方工程的數(shù)量比例也相對(duì)比較大，因此很有必要進(jìn)行機(jī)械化和爆破施工；3）地形地質(zhì)復(fù)雜，地質(zhì)迂回曲折、地形緩坡連續(xù)等復(fù)雜地質(zhì)條件，也需要各種爆破技術(shù)配合使用。通過(guò)采用新的爆破技術(shù)，可在確保施工質(zhì)量的前提下，有效加快高等級(jí)公路石方路基工程的施工進(jìn)度。目前運(yùn)用到高等級(jí)多邊界條件下公路石方路基工程中的爆破技術(shù)有以下幾種：

（1）預(yù)裂爆破和光面破波；

該爆破技術(shù)主要針對(duì)開挖界面設(shè)計(jì)的有效控制爆破方法。該方法沿爆破開挖區(qū)邊坡或設(shè)計(jì)輪廓，合理布置一排有較小間距的平衡鉆孔，并在其孔內(nèi)進(jìn)行不耦合或間歇式的裝藥，同時(shí)在開挖區(qū)主爆破之前或之后起爆，以此來(lái)獲得穩(wěn)定性好、光滑平整、符合設(shè)計(jì)輪廓的邊坡面。

（2）多邊界條件爆破；

多邊界條件也即是爆破的地形變化條件，通常將其分為如下4種：平坦地形、山包地形、傾斜地形以及埡口地形。該爆破技術(shù)遵循的是“最小抵抗線”的基本原理。通常按照如下計(jì)算公式計(jì)算多邊界藥量：

Q=（0.4+0.6n3）KW3

式（1）

式（1）中，Q代表藥包裝藥量；n代表爆破任用指數(shù)；n=r/W（其中r為爆破的基本作用半徑）；K在式中表示形成標(biāo)準(zhǔn)拋擲漏斗時(shí)的線耗藥量；而W在式中表示為最小抵抗線。

（3）微差爆破；

（4）深孔爆破；

該爆破方法也即為深度在5m以上且炮孔徑大于75mm時(shí)所采用的長(zhǎng)藥包爆破法。該爆破方法具有勞動(dòng)生產(chǎn)率高的特點(diǎn)，另外好久有爆破時(shí)對(duì)路基邊坡影響比大炮小等特點(diǎn)。若同時(shí)配合光面或預(yù)烈爆破，則爆破效果及安全問(wèn)題將更容易控制。但同時(shí)該技術(shù)由于需要運(yùn)用大型機(jī)械，因此在開辟場(chǎng)地、轉(zhuǎn)移工地等準(zhǔn)備工作中均比較復(fù)雜，且往往在爆破以后還會(huì)存在20%左右的大石塊需要再行二次爆破。

（5）松動(dòng)爆破和定向爆破等。

二 鋼筋混凝土路面爆破拆除

鋼筋混凝土路面是當(dāng)前構(gòu)筑各種道路的主要形式之一，是用來(lái)承受靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)荷載。對(duì)于此類構(gòu)筑路面，根據(jù)其承受荷載不同，混凝土和鋼筋率的厚度也會(huì)不同。對(duì)于此類路面進(jìn)行爆破，如在路面或路面一定距離處放置一定炸藥，很容易造成路面成坑或開裂的事故。可喜的是，隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，有限元法等現(xiàn)代數(shù)值計(jì)算方法在工程分析中得到了深入應(yīng)用。對(duì)于鋼筋混凝土有限元進(jìn)行分析，可清晰的給出結(jié)構(gòu)內(nèi)力及其變形發(fā)展的過(guò)程；可清楚的描述裂縫的形成及開展；同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)極限承載能力做出科學(xué)可靠的評(píng)估；以此來(lái)揭示出結(jié)構(gòu)薄弱的環(huán)節(jié)及薄弱部位，從而更利于結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)有限元分析程序，對(duì)所提供的材料進(jìn)行分析，可科學(xué)計(jì)算出爆破沖擊荷載下鋼筋混凝土路面的相應(yīng)情況，以此來(lái)更好的將爆破技術(shù)利用到鋼筋混凝土路面拆除中。

三 橋梁工程

隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，許多橋梁無(wú)法保障正常的安全通行，需要維修、改造，也有一些橋梁亟待拆除重建。目前常用的橋梁爆破拆除技術(shù)有以下幾種：

（1）膨脹爆破

膨脹爆破屬于一種靜態(tài)破碎方式，與常規(guī)火藥爆破相比，其膨脹壓發(fā)生的時(shí)間較長(zhǎng)，常溫下10-26h工作體發(fā)生裂紋，其產(chǎn)生的壓力較低僅有30.8-50Mpa，屬于低壓慢加載過(guò)程。它的爆破可以在無(wú)音量、無(wú)振動(dòng)、無(wú)煙氣、無(wú)飛石的條件下安全破碎，因此對(duì)人的正常工作生活以及交通等均不造成影響。

（2）靜態(tài)爆破

靜態(tài)爆破采用無(wú)聲破碎劑（簡(jiǎn)稱SCA）的靜態(tài)爆破方式，相關(guān)實(shí)踐證明顯示，該爆破方式，屬于一種施工簡(jiǎn)單、安全可靠的巖石、混凝土破碎方法。

四 隧道施工

通常會(huì)在丘陵山區(qū)開展一些小間距平行隧道或淺埋隧道的鉆爆施工，但在復(fù)雜環(huán)境下淺埋隧道鉆爆施工中，還存在較為敏感的爆破振動(dòng)控制問(wèn)題，因此要想更加有效的實(shí)現(xiàn)平衡隧道或淺埋隧道的鉆爆施工，就必須做好爆破振動(dòng)控制。要想降低爆破振動(dòng)，從筆者近幾年的工作實(shí)踐認(rèn)為，必須從多方面綜合考慮，同時(shí)采取綜合措施來(lái)使爆破效果達(dá)到最佳狀態(tài)。可從以下幾方面進(jìn)行控制：

（1）爆破振動(dòng)跟蹤監(jiān)測(cè)

首先通過(guò)振動(dòng)監(jiān)測(cè)，來(lái)總結(jié)爆破振動(dòng)規(guī)律，并結(jié)合其規(guī)律調(diào)整爆破方案，并針對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果確定最終的控制爆破技術(shù)措施。

（2）減小爆破單響藥量

利用電子雷管或短延時(shí)、高精度雷管爆破，電子雷管具有可任意設(shè)置延時(shí)時(shí)間的特點(diǎn)，并且不受段別數(shù)量限制，以此來(lái)發(fā)揮精確延時(shí)錯(cuò)峰減震的效果優(yōu)勢(shì)。進(jìn)而降低爆破振動(dòng)。

（3）減小爆破夾制作用

改善起爆順序、調(diào)整掏槽方案、減輕爆破夾制作用，以此來(lái)降低爆破振動(dòng)。

除此之外還有其它許多減振技術(shù)措施，如與預(yù)裂隔振法、周邊開槽等都可以有效實(shí)現(xiàn)降低爆破振動(dòng)的作用。

綜上所述，爆破技術(shù)是當(dāng)前公路工程施工中必不可少的應(yīng)用技術(shù)，且在公路工程領(lǐng)域中發(fā)揮著無(wú)可替代的重要作用，希望通過(guò)對(duì)其技術(shù)的不斷研究和應(yīng)用，為日后的公路建設(shè)提供更加可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，為現(xiàn)代化公路建設(shè)提供更可靠的技術(shù)支持。

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