關于巖體邊坡爆破施工中的光面爆破與預裂爆破

潘先智

摘 要：本文重點針對巖體邊坡爆破施工當中光面爆破和預裂爆破技術進行了分析和研究，對光面爆破和預裂爆破的技術要點進行了闡述，有效提高巖體邊坡爆破施工質量和安全性，推動我國領土工程得到快速建設和發展。

關鍵詞：巖體邊坡;光面爆破;預裂爆破

中圖分類號：TD235.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）12-0134-02

0 引言

在巖體邊坡爆破施工過程中，經常需要使用光面和預裂爆破技術，對爆破技術的應用，主要是根據設計工作要求進行破碎、拋擲形成全新的巖土結構。在工程設計范圍之外需要盡可能防止爆破工作對巖體結構產生的破壞與影響。爆破技術的應用，主要是使用炸藥所產生的爆炸力，將巖石直接粉碎這種爆炸力的作用范圍較大，經常會造成靠近巖石開挖區域的其他建筑體受到不同程度的影響。因此，工程施工單位追求在爆破效果達到理想標準的狀態下，盡可能降低對周圍的巖石結構以及建筑體所產生的影響。經過相關工作人員的不懈努力研究和實驗，研發出了光面爆破和預裂爆破技術，在巖體邊坡爆破施工過程中運用效果非常明顯。

1 光面爆破和預裂爆破技術

1.1 光面爆破技術

在光面爆破技術的應用過程中，主要是沿著設計開挖的邊界位置，設計出密集程度較高的炮孔。通過選用不耦合裝藥或者使用威力較低的炸藥來進行爆破施工，在主爆破區域爆破工作完成之后，會形成表面更加平整的開挖輪廓爆破作業。

1.2 預裂爆破技術

預裂爆破主要是沿著工程設計開挖的邊界設置密集的炮孔，然后通過使用不耦合裝藥或者使用爆炸威力較低的炸藥，在主爆破區域正式爆破之后，會在爆破區域和保留區域之間形成相應的預裂縫結構，有效降低主爆破區域對周圍巖體結構以及建筑體所產生的影響。現階段，光面爆破和預裂爆破技術在我國各大巖體邊坡工程中得到了廣泛應用，并且取得的工程施工效果非常明顯[1]。

2 巖體邊坡爆破施工中的光面爆破與預裂爆破技術優勢和難點

2.1 光面爆破與預裂爆破技術優勢

在最近幾年的發展過程中，隨著我國各大高速公路工程建設發展速度不斷加快，公路工程的覆蓋面積越來越大，在一些山區地區經常需要穿過一些特殊的地質條件，需要對高邊坡路線進行開挖工作。比如，在我國廣西省、貴州省等高速公路施工當中，使用的預裂和爆破技術和光面爆破技術。該區域存在的復雜石灰巖地質條件來進行爆破施工，爆破工作完成之后邊坡區域結構非常穩定，并且表面平整美觀，半孔率超過95%，整體的爆破效果非常明顯。

通過工程施工以及相關施工質量分析可以看出，在我國各大鐵路公路工程施工當中，通過使用光面和預裂爆破技術，可以保證路塹邊坡區域工程施工量降低10%～20%，并且爆破工作完成之后，巖體邊坡表面光滑且平整，不需要對其進行額外的支護工作，大大降低了巖體邊坡開挖和處理工作量，節省了大量的工程施工成本。通過光面和預裂爆破技術的實際應用，對推動我國各大基礎工程建設以及推動社會經濟的發展有著重要的意義，充分展現出科技技術是第一生產力。

2.2 爆破工作前的鉆孔工作

光面爆破和預裂爆破技術，盡管在整個爆破效果上非常明顯，但是在爆破工作之前的鉆孔工作仍然是其中的一個難點問題。隨著我國科技技術的不斷向前發展，鉆孔機械設備的性能也越來越強，各種先進的鉆孔設備可以充分滿足不同環境下光面爆破和預裂爆破工作的要求。在我國一些鐵道工作單位廣泛使用的是QZ-100型三角架式鉗孔鉆機設備，該鉆孔設備體積較小、機動性較強、靈活度較高，在一些中小型的巖體邊坡爆破工作中運用效果非常明顯，只需要做好前期的邊坡測量和放線工作，并且依照測量標準設定好鉆機工作平臺，然后通過正確的對位和角度調整，有效保證鉆孔工作的整體效率和準確度[2]。

2.3 爆破炸藥的研制工作

提高光面爆破和預裂爆破工作效果的有效改進方法是對炸藥的類型以及裝藥的結構進行調整，以此來提高光面和預裂爆破工作的整體質量。現階段，我國很多工程施工現場所使用的光面和預裂爆破技術，在整個裝藥方法上仍然沒有達到國際領先狀態，盡管一些廠家可以生產出光面和預裂爆破施工專用的炸藥，但是炸藥的制造成本較高，無法實現大面積的推廣和使用，因此在巖體邊坡爆破施工當中，針對大孔徑深孔光面爆破工作使用的是PVC管半壁緩沖與不耦合裝藥爆破使用方法，在整個操作流程上相對比較簡單，同時可以有效提高半孔率大小。因此，推廣和使用適用于光面爆破和預裂爆破專用的炸藥，是我國爆破施工作業工作中所需要攻克的一項重點難題。

3 光面爆破與預裂爆破技術的成功使用案例

早在1964年至1965年，我國湖北省陸水水電站施工過程中，進行了一系列關于預裂爆破試驗工作，并且在1965年相關鐵道工作的單位，針對鐵路建設工作也陸續開展了關于光面爆破工作實驗。在1977年西延線張家船施工點，對全長為200m的2000m2路塹邊坡進行了光面爆破工作，爆破工作之后邊坡結構的穩定性良好，并且爆破殘留的半個孔壁清晰可見，這也是我國鐵路工程建設施工過程中，首次運用的路線光面爆破工作。在20世紀70年代末，我國葛洲壩水利工程建設施工當中，相關施工單位對預裂爆破實驗工作進行了詳細分析和研究，并且在水利工程的爆破施工當中取得了良好的爆破工作效果。設計工作單位在具體的施工當中將緩坡結構進行了有效轉變，并且設計出以陡坡為主的結構形式，并且在該區域開展了預裂爆破施工。在本次工程施工當中，預裂孔的角度基本是以90°為主，同時也有部分傾斜孔角度范圍在60°～75°，其中一次鉆孔的最大深度可以達到37m，并且在砂巖地質條件下，整個鉆孔工作的效果非常明顯，所獲取的預裂爆破表面質量相對較高。該項爆破工作也是我國在爆破工作歷史上，首次使用大規模預裂爆破技術。本次爆破工作的成功開展，對我國水利水電行業的全面推廣打下了良好的基礎，通過預裂爆破技術的合理應用，大大提高了整個水利工程的建設效率和質量，因此預裂爆破技術也成為了各大工程建設施工當中邊坡防護工作的重要技術措施。現階段，在我國各大水利工程的建設和施工當中，對預裂爆破技術的應用程度越來越高，并且整體的使用效果非常明顯，這也是我國爆破工作發展過程中的一個重要標志，代表著我國在爆破技術的應用方面已經正式進入了世界發展前列。

在大瑤山鐵路隧道工程施工過程中，鐵路隧道工程單位在施工過程中，采用了光面爆破開挖成型施工技術，在光面爆破工作中，炮眼的痕跡率達到了70%以上，同時深度為5m的炮孔，使用率超過了90%以上，平均循環進尺大小為4.5m，整個隧道的掘進工作速度創下了我國鐵路是一道挖掘施工的新紀錄。經過相關工作單位，針對我國各地區隧道工程開挖量的詳細分析和估算，當前我國在隧道工程的挖掘量平均每年的進尺大約為5000km，通過對預裂爆破和光面爆破技術的有效應用，通過減少超挖10cm來進行計算，相當于總共少挖了250km的隧洞長度。由此可以看出，通過預裂爆破和光面爆破技術的合理使用，不但可以提高隧道工程挖掘效率，同時還減少了不必要的隧道挖掘施工量，給相關建設施工單位帶來了更高的經濟效益。

在經過長時間的發展過程中，我國高速公路工程建設規模正在不斷擴張，在山區范圍內覆蓋范圍越來越大，高速公路要想穿過山區經常需要進行大量的高邊坡路塹開挖工作。比如我國廣西省、貴州省等各大高速公路施工過程中，都采用了超深孔高臺階預裂、光面爆破技術，并且在復雜的地質條件下取得了良好的爆破功的效果。通過預裂和光面爆破施工之后，整個邊坡表面的穩定性、平整程度、美觀性等相對較高，同時半孔率達到了95%以上。通過相關工程施工資料分析，可以看出在鐵路公路工程事故當中，通過使用光面爆破技術、預裂爆破技術，可以有效保證路塹邊坡的施工量縮減10%～20%，并且邊坡施工表面光滑且平整，邊坡結構不需要進行過多的支護處理，大大提高了整個工程的使用效率，同時也避免了一些邊坡事故的維修工作。通過大量的工程施工經驗總結和分析，光面預列報技術在我國鐵路公度隧道工程施工當中應用效果非常明顯，爆破技術的不斷向前發展，推動著我國公路交通運輸產業以及其他工程產業的快速發展，為整個社會經濟的發展帶來了巨大的推動力，充分展現出了科學技術是社會經濟發展的重要推動力。

4 光面爆破與預裂爆破技術的完善措施

當前很多巖體邊坡爆破施工，在整個地形條件上相對比較復雜，光面和預裂爆破技術需要有效控制爆破震動幅度大小。對于爆破器材來講我國生產的數字電子雷管和精確度更高的毫秒延期雷管，為整個邊坡爆破工作提供出了質量和安全保障。隨著測試技術的不斷改進和廣泛應用，在爆破工作前后通過超聲波探測的方法，可以對爆破工中產生的振動量大小進行準確檢測，通過信息化施工可以有效判斷巖體結構，在爆破過程中受到的損傷和影響程度，對爆破開挖工作平面質量進行全面評價，并且在此基礎之上對光面和預裂爆破工作進行針對性設計，以此來保證光面預裂爆破施工的整體質量和效果。在一些鐵路復線工程施工當中，爆破巖體結構通常情況下和運營線路之間緊緊相連，在具體的開發施工當中，在破碎帶區域采用了預裂和光面爆破施工方法，對有效提高爆破工作的整體效果，并且通過大量的工程案例分析，可以看出爆破技術在未來的發展過程中將會得到進一步地改進和升級，可以運用在一些更加復雜的爆破工程中。因此，作為相關領域的研究工作人員來講，需要不斷進行探索和研究，對現有的爆破技術進行進一步革新和完善，不斷提高爆破施工的整體效果和質量。由此可以看出，有效引進更加先進的技術和設備，對提高方面和預料包括工作的質量，以及推動我國爆破施工技術的不斷向前發展有著至關重要的意義[3]。

5 結語

綜上所述，在巖體邊坡爆破施工當中，對光面爆破和預裂爆破技術的應用效果非常明顯，對于工程施工單位來講，必須要對光面預裂爆破技術進行更深層次的優化和改進，尤其是針對爆破工作之前的鉆孔工作以及包括使用的炸藥生產工作等難題進行攻克，不斷提高光面爆破和預裂爆破技術的使用質量，推動我國巖土工程的高質量建設和發展。

參考文獻

[1] 傅榮璋，袁海平，王兵.飛來峽水利樞紐船閘邊坡及建基面控制爆破技術芻探[J].廣東水利電力職業技術學院學報，2019（1）：5-8+18.

[2] 郭榮旭.光面爆破和預裂爆破對邊坡內部巖體的損傷分析[J].低碳世界，2017（36）：17-18.

[3] 鄭紅璽.三河口水利樞紐廠房邊坡爆破大塊率問題分析及其爆破參數優化[J].水利水電技術，2017（8）：85-89.