復(fù)雜環(huán)境下土巖爆破關(guān)鍵技術(shù)探索

邢俊杰 劉瑞華

(河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院，河南 焦作 454000)1;(江西省圣塔實業(yè)集團(tuán)，江西 贛州 341615)2

1．工程概況

林長高速公路經(jīng)過井口村，公路里程為GDK14+000～GDK14+257．76，該路段為全路塹開挖路段，需要爆破開挖土石方量約47900m3。山體巖石裸露，植被較少，橫向自然坡度50°，高差約50m。待爆山體最近處距井口村不足4m，爆破環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜，施工難度很大。

2．難點分析

本工程的施工難點主要在于如何保護(hù)既有村落及居民財產(chǎn)的安全，既要采取精確的控制爆破技術(shù)和可靠的安全防護(hù)措施，還要嚴(yán)格施工過程中的爆破安全管理。

(1)爆破作業(yè)要確保居民及村落安全，對現(xiàn)場管理人員的爆破作業(yè)安全知識的有關(guān)規(guī)定要嚴(yán)格考核。(2)待爆山體高差較大，而且?guī)r體中有時常含有孤石和裂隙，對爆破技術(shù)設(shè)計和安全防護(hù)措施的要求極高。(3)緊臨既有村落，要加強(qiáng)日常安全檢查工作，針對可能發(fā)生的爆破安全事故制定可行的應(yīng)急預(yù)案是控制工程順利進(jìn)行的一個重要環(huán)節(jié)［1］。

3．爆破技術(shù)

3．1技術(shù)方案設(shè)計。根據(jù)現(xiàn)場實地勘察情況，經(jīng)過綜合分析，最終確定該石方開挖爆破采用橫向臺階爆破方法，即把爆破抵抗線方向轉(zhuǎn)移到平行公路行走方向，背離村落，以減少對村落的影響。

(1)臺階選定。垂直線路方向的臺階寬度要與設(shè)計開挖路塹橫斷面保持一致，沿線路方向的臺階長度一般選3～6m，高度H按鉆眼最佳效果選為2．5m。

(2)炮孔參數(shù)。炮孔參數(shù)為:H=2．5m。排距 b≤0．5H，取b=1．25m。炮孔間距a=1．1b，取a=1．38m。炮孔超深0．2m，炮孔深度L=2．7m。

(3)炮孔布置。炮孔采取等邊三角形式的梅花型布置。

(3)炮孔裝藥量。通常，土巖工程中藥量計算按如下體積公式計算:Q=qabh (1)

式中:a代表炮孔間距;b代表炮孔排距;h代表炮孔深度;q代表單位炸藥消耗量，其取值需經(jīng)試炮確定。

根據(jù)經(jīng)驗，一般正式爆破裝藥前都應(yīng)進(jìn)行試爆，以確定適合于現(xiàn)場環(huán)境的單位炸藥消耗量。

(4)單段最大起爆藥量．根據(jù)《爆破安全規(guī)程 (GB6722－2003)》相關(guān)規(guī)定，一般單段最大起爆藥量需通過震動校驗爆來確定最終實際的炸藥單耗q值，選擇合適的爆破參數(shù)對爆破效果的影響也非常明顯，必要的時候要根據(jù)試爆效果來調(diào)整炮孔間距和排距。(3)保證炮孔堵塞質(zhì)量。實踐證明，炮孔堵塞的長度和質(zhì)量是杜絕爆破飛石的有效措施，一般堵塞長度不得小于最小抵抗線，其次要求堵塞時用黏土，而且邊回填邊搗實，先輕后重。(4)注意爆破抵抗線方向。這是保證爆破飛石等有害效應(yīng)影響既有村落的有效措施，臺階方向和起爆順序選擇時可以考慮使其背離既有村落或平行公路。

4．安全管理

4．1飛石防護(hù)措施。土巖爆破中的爆破有害效應(yīng)主要是飛石引起的，由于爆破現(xiàn)場地質(zhì)地形條件及周圍環(huán)境存在著復(fù)雜性，即使在技術(shù)環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制裝藥量，仍有可能產(chǎn)生飛石，一般采取對爆破巖體嚴(yán)密覆蓋來防止飛石飛出對周圍環(huán)境的影響。

“炮被”覆蓋是很好的防飛石措施，它是用汽車廢舊外胎加工制成的像棉被一樣的覆蓋物，如圖1所示［3］。為進(jìn)一步增加炮被覆蓋質(zhì)量，保證由于炮孔堵塞不好引起的沖孔，可在炮被上炮孔相應(yīng)位置加壓裝土編織袋來進(jìn)行二次防護(hù)。

4．2安全管理措施。爆破作業(yè)是一種高技術(shù)、高風(fēng)險的作業(yè)，為確保爆破工程安全、順利、快速施工，必須進(jìn)行科學(xué)的組織和嚴(yán)格的管理。

式中:R指爆破點距保護(hù)對象的直線距離;V指規(guī)程規(guī)定保護(hù)對象所允許的安全振動速度;K是與爆破場地相關(guān)的系數(shù)，一般150～250;α是與爆破現(xiàn)場地質(zhì)條件相關(guān)的系數(shù)，一般取1．3 ～1．5［2］。

3．2施工技術(shù)要點。(1)加強(qiáng)鉆孔質(zhì)量監(jiān)控。現(xiàn)場鉆孔作業(yè)實行定人、定位、定機(jī)的崗位責(zé)任制，以提高鉆孔的速度和準(zhǔn)確性。鉆完孔后要及時進(jìn)行清孔、驗孔、護(hù)孔，盡量保證孔底落在同一平面上，為后續(xù)清碴作業(yè)及路面施工提供好的作業(yè)平面。(2)嚴(yán)格試爆確定單耗。土巖爆破除了必須通過試

首先，要認(rèn)真做好進(jìn)場前的各項準(zhǔn)備工作。其次，要堅持正規(guī)化管理，完善崗位責(zé)任制。再次，要開展質(zhì)量教育和崗前培訓(xùn)工作。

5．經(jīng)驗推廣

在本工程爆破施工過程中所采取的爆破技術(shù)及安全措施達(dá)到了既定的爆破效果，不僅快速、高效、安全的完成了路塹開挖任務(wù)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，而且有效的控制了飛石等有害效應(yīng)，保障了當(dāng)?shù)卮迕竦恼Ｉ詈拓敭a(chǎn)安全。現(xiàn)總結(jié)如下，以供同行借鑒。

緊鄰既有村落施工的復(fù)雜環(huán)境土石方控制爆破的核心問題是“安全”，采取合理的爆破技術(shù)和健全的安全措施是確保安全的關(guān)鍵。因此，爆破作業(yè)前必須針對爆破施工過程中可能出現(xiàn)的安全問題進(jìn)行周詳?shù)目紤]并制定相應(yīng)解決辦法，并把這些問題及辦法對現(xiàn)場所有工作人員進(jìn)行技術(shù)交底，通過大家的相互監(jiān)督和提醒來實現(xiàn)施工過程中的安全作業(yè)。

［1］鄒建風(fēng)，王調(diào)未．運用現(xiàn)代安全管理確保既有線高路塹施工安全 ［J］．學(xué)術(shù)論壇．2007(6):163－165

［2］中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)．爆破安全規(guī)程 (GB6722－2003)［S］．北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003

［3］呂小師，孫博．緊臨既有線石方控制爆破技術(shù)及安全防護(hù)措施 ［J］．爆破．2011，28(4):97－100