爆破技術(shù)在復(fù)雜條件下高邊坡巖墻開挖中的實(shí)踐

摘 要：爆破技術(shù)是利用炸藥爆炸的能量破壞物體的原結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)工程目的的一種技術(shù)，在實(shí)際施工過程中，由于巖石結(jié)構(gòu)和地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜性，不同環(huán)境下實(shí)施爆破技術(shù)的操作流程也不盡相同。文章主要介紹了高邊坡巖墻開挖施工中的爆破技術(shù)。文章以某爆破工程為例，首先簡(jiǎn)述了爆破實(shí)施方案，隨后根據(jù)地理結(jié)構(gòu)的差異，先后講解了多種具體的爆破技術(shù)，并對(duì)實(shí)施爆破過程中應(yīng)注意的安全防護(hù)措施進(jìn)行了概述。

關(guān)鍵詞：爆破技術(shù)；高邊坡；巖墻開挖；實(shí)踐探索

1 工程概況與施工方案

該爆破工程周邊環(huán)境較為復(fù)雜，地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對(duì)特殊。山體最高處+79m，南北底長(zhǎng)380m、東西底寬230m，需爆破至+3m高程，總工程量為207萬(wàn)m3。山體東、西兩側(cè)經(jīng)過前期爆破開挖，形成1∶1至1∶0.6的邊坡，局部最大坡度為65°，東側(cè)邊坡最高處為+79m，西側(cè)邊坡最高處為+65m。根據(jù)初步的地質(zhì)勘測(cè)結(jié)果可知，該山區(qū)的北部山體存在地質(zhì)夾層、破碎帶，爆破后巖石體積相對(duì)較小，可以沿著整個(gè)北部山體傾斜而下。山區(qū)的南部山體致可分為三大塊，并且各個(gè)巖石塊之間的紋路不同，因此不能采用整體爆破技術(shù)。而如果采用分別爆破，則會(huì)產(chǎn)生較大數(shù)量的大體積巖石。同時(shí)，南部山體下方存在兩條狹窄公路，缺少足夠堅(jiān)固的防護(hù)柵欄，如果山體落石滑落至地面公路，很有可能造成交通阻塞，甚至引發(fā)安全事故。

在分析完所要爆破的山區(qū)情況后，以此為依據(jù)制定相應(yīng)的爆破措施。北區(qū)主要采用兩種爆破措施：主爆區(qū)采用深孔爆破技術(shù)，巖墻爆區(qū)采用小炮爆破技術(shù)；南區(qū)由于巖層結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此在各個(gè)巖石塊之間采取不同的爆破措施，分別是主爆區(qū)、控制爆區(qū)和巖墻爆區(qū)。爆破網(wǎng)絡(luò)使用的是V型孔內(nèi)延時(shí)起爆法，這種方法的優(yōu)勢(shì)在于：首先，每個(gè)炮孔內(nèi)都安裝有一個(gè)計(jì)時(shí)器，并將所有計(jì)時(shí)器按照串聯(lián)方法連接，最大程度上保證了各個(gè)炮孔能夠同時(shí)接受起爆指令。其次，爆破時(shí)間能夠反復(fù)修改和設(shè)置，根據(jù)山體情況的不同，可以決定起爆時(shí)間的長(zhǎng)短。例如在山體底部實(shí)施爆破，可以將起爆延時(shí)時(shí)間設(shè)置在2-3min之間。而如果實(shí)施爆破區(qū)域在山體頂部或復(fù)雜環(huán)境下，可以適當(dāng)提高延時(shí)時(shí)間，確保所有施工人員處境絕對(duì)安全后，再實(shí)施起爆工作。除此之外，采用V型孔內(nèi)延時(shí)起爆法，還能保證巖石破碎效果良好，便于后期進(jìn)行碎石的搬運(yùn)和清理。爆炸過程中碎石受到的沖擊影響較小，不會(huì)產(chǎn)生大范圍的飛石現(xiàn)象。

2 北區(qū)控制爆破

上文中提到，北區(qū)爆破主要采用的是深孔松動(dòng)爆破技術(shù)，具體爆破步驟為：首先，在主爆破區(qū)域?qū)嵤┰炜坠ぷ?，鉆孔深度在70mm-75mm之間，各個(gè)爆破孔之間的間隔大約在3m作用，每排的孔數(shù)量以2-3個(gè)為最佳，上下排之間的距離在2.5m-2.8m之間，根據(jù)山體情況可以作小范圍的調(diào)整。每個(gè)孔內(nèi)填塞炸藥0.4kg/m3，封孔深度在0.5-0.7m之間。

北區(qū)巖墻經(jīng)過首次爆破后，原本高42m的山體留有15m高、7m寬的巖墻，邊坡傾斜角為52°。由于巖墻底部30m處為某工廠的配電室，因此必須保證爆破巖石不會(huì)滾落到山體底部。實(shí)施爆破結(jié)束后，對(duì)巖墻表面采取了混凝土加固措施，一方面能夠有效防治后期巖墻出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象，另一方面加固巖墻中殘留的巖石，防治后期出現(xiàn)巖石滑落問題。

3 南區(qū)控制爆破

南區(qū)與北區(qū)相比，山區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，因此在進(jìn)行爆破時(shí)，要綜合考慮一處巖體爆破可能給其他巖體帶來(lái)的影響，防治在爆破過程中引發(fā)連鎖崩塌反應(yīng)。南區(qū)山體主要分為三大巖石塊，按照分布高度的不同，將其劃分為上、中、下三類，并逐一采取控制爆破措施。針對(duì)最上部的巖石塊，在采取爆破措施時(shí)，要綜合考慮爆破沖擊給下放兩大巖石塊帶來(lái)的震動(dòng)影響。通過多次地質(zhì)勘測(cè)和測(cè)量，最終確定在距離山體頂部5m處造孔，一方面能夠保證爆破效果良好，另一方面也不至于產(chǎn)生大量零碎的滾石。對(duì)于中部和下部的巖石塊，采用的是巖墻小炮控制爆破技術(shù)，該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于所需炸藥量小、爆破范圍較大，對(duì)鉆孔深度、邊坡間距等要求程度較低，降低了爆破施工難度。

南區(qū)經(jīng)過主爆區(qū)爆破后留有長(zhǎng)35m、寬15m的控制爆區(qū)，爆區(qū)邊坡傾角度為50°，坡面為鋼筋噴射素混凝土支護(hù)?？刂票瑓^(qū)最后一排距離邊坡面為4m，共布置4排炮孔，鉆孔深度8m，孔距3.4m，排距2.8m，前3排填塞長(zhǎng)度為3m，后排填塞長(zhǎng)度為3.5m。爆破后，控制爆區(qū)高程順利下降至+55m，其后側(cè)邊坡面未發(fā)生滾石現(xiàn)象，邊坡上部2.5m高度混凝土層破裂，預(yù)留小炮巖墻頂部巖石已經(jīng)破碎，不僅防止了滾石事故發(fā)生，同時(shí)有效地減小了巖墻小炮的爆破工程量，加快了施工進(jìn)度。

4 爆破安全校核與防護(hù)措施

4.1 爆破飛石

在爆破過程中，如果不注意采取相應(yīng)的防護(hù)措施，爆炸瞬間會(huì)有一定數(shù)量的碎石在沖擊波的作用下向外飛行，給周邊地區(qū)的建筑、人員造成安全威脅，因此，實(shí)施山體爆破必須要做好爆破飛石的控制措施。具體來(lái)說(shuō)，可以從以下幾個(gè)方面來(lái)實(shí)施控制：首先，嚴(yán)格爆破孔的設(shè)計(jì)工作，鉆孔施工時(shí)，一定要確保孔徑、孔的深度都要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保誤差在可控范圍之內(nèi)。其次，在炸藥的裝填過程中，要根據(jù)地質(zhì)夾層和巖層種類合理確定炸藥的填塞長(zhǎng)度，既要防治炸藥數(shù)量過多，導(dǎo)致飛石飛行距離超過安全范圍，造成安全威脅；又要防治炸藥數(shù)量不足，難以達(dá)到預(yù)期的爆破效果。最后，即便是做好了上述安全工作，也要注意增加安全警戒距離，參與爆破的工作人員也要做好相應(yīng)的防護(hù)措施，以防止在發(fā)生意外事故時(shí)能夠?qū)p失降到最低。

4.2 安全防護(hù)措施

首先，所有參與爆破施工的工作人員，都要加強(qiáng)自我保護(hù)和安全防范意識(shí)，在執(zhí)行爆破任務(wù)時(shí)，嚴(yán)格按照相關(guān)方面的行業(yè)規(guī)定，確保每一個(gè)爆破步驟都符合安全操作規(guī)定。根據(jù)行業(yè)要求佩戴安全防護(hù)設(shè)備，例如安全帽、絕緣手套等。其次，建立應(yīng)急處理措施。由于不同環(huán)境對(duì)爆破技術(shù)的要求程度存在較大差異，因此即便是嚴(yán)格遵守爆破步驟，也會(huì)出現(xiàn)一些意外情況。在這種情況下，操作人員要立即啟動(dòng)應(yīng)急處理措施，逐步排查可能導(dǎo)致爆破失敗的原因，在保證自身安全的前提下，及時(shí)修復(fù)或排除爆破隱患，保證施工安全。最后，做好爆破現(xiàn)場(chǎng)的安全警戒工作。一是要對(duì)場(chǎng)地內(nèi)的工作人員進(jìn)行疏散，通常情況下，以爆破中心為圓心，半徑200m內(nèi)的施工人員必須撤離；二是疏散人員不能集中在山體倒塌一方，應(yīng)該在倒塌反方向的開闊區(qū)域內(nèi)等待；三是明確起爆警戒信號(hào)，一次信號(hào)為預(yù)警信號(hào)，信號(hào)為慢長(zhǎng)哨音。二次信號(hào)為起爆信號(hào)，信號(hào)為緊急、連續(xù)哨音。三次信號(hào)為解除警戒信號(hào)。信號(hào)為聯(lián)系緩長(zhǎng)哨音。

5 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)不同的地質(zhì)環(huán)境，科學(xué)選用爆破技術(shù)，一方面能夠最大限度地保證爆破成功率，另一方面也強(qiáng)化了爆破安全程度。以該工程為例，在山體北部，根據(jù)現(xiàn)成的地形、地質(zhì)條件，發(fā)現(xiàn)該山體存在地質(zhì)夾層、破碎帶情況，因此在巖墻中采用深孔爆破技術(shù)，取得了良好效果。而在山體南部，由于山體分層結(jié)構(gòu)明顯，因此采用小炮爆破技術(shù)，同層層層爆破，減少對(duì)邊坡的作用，保證了后期爆破效果的實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉世永，酈東東，朱振江，等.控制振動(dòng)速度條件下高邊坡爆破的施工方法與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[J].工程爆破，2016（2）：131-133.

[2]姜立春，陳嘉生.基于AMD和爆破荷載耦合作用下的深凹露天礦邊坡失穩(wěn)研究[J].湖南科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013（2）：164-165.

[3]郭堯，李現(xiàn)常，王芳，等.氟化碳酸鑭鈰煅燒過程的相態(tài)結(jié)構(gòu)和顆粒特征變化[J].稀土，2015（6）：109-111.