光面爆破在邊坡控制中的實(shí)踐探索

摘 要 光面爆破作為一項(xiàng)重要的控制爆破技術(shù)，是指在進(jìn)行施工時(shí)選擇合適的爆破參數(shù)和正確的施工方法，使爆破后的平面和臨空面達(dá)到預(yù)期效果。光面爆破施工方式與傳統(tǒng)的施工方式相比，能夠顯著提升施工效率，保證工程施工進(jìn)度。在臨近邊坡的爆破施工中，工程要求較高，傳統(tǒng)的施工方式不能完全保護(hù)邊坡不受破壞。采用光面爆破進(jìn)行邊坡控制施工，能夠符合設(shè)計(jì)要求，達(dá)到預(yù)期效果。

關(guān)鍵詞 光面爆破;邊坡控制;實(shí)踐探索

引言

光面爆破采用分區(qū)分段微差爆破的方式，使爆破后的臨空面平整規(guī)則，是支撐新奧法原理的重要技術(shù)之一。光面爆破的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)吰卵壅ㄋ庍M(jìn)行有效控制，保證周圍的巖石不受爆破的沖擊破壞，使圍巖盡可能多的發(fā)揮自身承受作用，保障施工安全，節(jié)約工程成本。光面爆破不僅能夠得到光滑平整的坡面，而且減少對(duì)邊坡基巖的破壞。因此，在邊坡施工時(shí)采用光面爆破，能夠減少超挖、欠挖現(xiàn)象和圍巖坍塌等造成的破壞，大幅度提高施工效率[1]。

1傳統(tǒng)施工爆破技術(shù)的主要問題

當(dāng)前，在施工爆破工程中，通常是使用預(yù)裂爆破的控制技術(shù)。這種爆破控制技術(shù)是指，在進(jìn)行工程爆破時(shí)，先沿著爆破輪廓線進(jìn)行爆破，使爆破區(qū)爆出一條具有一定寬度的貫穿裂縫，然后再進(jìn)行主爆破區(qū)爆破。預(yù)裂爆破控制技術(shù)不僅能夠在開挖垂直或傾斜的壁面中發(fā)揮作用，而且在一定的扭曲面、建基面等壁面也有不錯(cuò)的效果。但是，這種傳統(tǒng)的爆破控制技術(shù)不能結(jié)合石方、礦山或隧道等實(shí)際情況，對(duì)工程進(jìn)度造成了嚴(yán)重的影響。例如，在片理型的礦山地層構(gòu)造中，采用預(yù)裂爆破控制技術(shù)不僅會(huì)對(duì)片理結(jié)構(gòu)弱面造成破壞，還會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷邊坡基巖，導(dǎo)致滑坡、坍塌等現(xiàn)象的發(fā)生，對(duì)施工安全和邊坡安全都會(huì)造成嚴(yán)重后果。所以，采用光面爆破能夠提高工程效率，保證施工安全。

2光面爆破技術(shù)的技術(shù)要點(diǎn)

目前，普遍認(rèn)為光面爆破的作用機(jī)理是使周邊的爆破眼同時(shí)起爆。由于各個(gè)炮眼所產(chǎn)生的爆破沖擊波向周圍徑向擴(kuò)散，鄰近的各個(gè)炮眼由于應(yīng)力波的疊加作用，產(chǎn)生橫切向的拉應(yīng)力[2]。而相鄰炮眼連線的中點(diǎn)就是拉應(yīng)力最大值的點(diǎn)，這種拉應(yīng)力的強(qiáng)度大于邊坡巖的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，邊坡巖的巖體就會(huì)被拉應(yīng)力拉裂。之后，爆破裂縫會(huì)出現(xiàn)在相鄰炮眼的中心連接線上。由于爆炸氣體膨脹做功所起的作用，裂縫會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展，最終形成平整光滑的爆破面。要想使光面爆破得到預(yù)期效果，必須掌握爆破技術(shù)要點(diǎn)，主要有以下幾點(diǎn)：

（1）光面爆破控制技術(shù)要根據(jù)爆破區(qū)的實(shí)際情況實(shí)施。由于各地圍巖情況不同，所以，光面爆破的實(shí)踐要結(jié)合地區(qū)的圍巖特點(diǎn)，選擇恰當(dāng)?shù)倪吰卵坶g距，對(duì)最小抵抗線嚴(yán)格選擇，在保證工程效率的同時(shí)，盡可能地提高鉆眼質(zhì)量。

（2）光面爆破的裝藥量與施工安全和質(zhì)量有直接的關(guān)系。在進(jìn)行光面爆破技術(shù)控制時(shí)，必須對(duì)每一個(gè)邊坡眼的裝藥量嚴(yán)格管控，選擇合適的裝藥量進(jìn)行爆破。另外，還要盡可能地保證藥量沿邊坡眼總長均勻分布。

（3）光面爆破技術(shù)控制對(duì)炸藥類型和結(jié)構(gòu)有嚴(yán)格要求。邊坡眼可以使用小直徑藥卷、低猛度和低爆速的炸藥類型，保證光面爆破輪廓線的平整?？諝忾g隔裝藥的方式能夠適應(yīng)裝藥的基本結(jié)構(gòu)要求，可以通過使用傳爆線或?qū)П鞯姆绞絹韺?shí)現(xiàn)。

（4）光面爆破要采用有序起爆的方式。在開挖程序設(shè)置完成后，對(duì)爆破區(qū)實(shí)施毫秒微差起爆，保證光面爆破擁有良好的臨空面[3]。

3邊坡光面爆破的參數(shù)設(shè)計(jì)

3.1 炮眼直徑

根據(jù)邊坡巖石的具體情況，對(duì)邊坡炮眼鉆頭的直徑進(jìn)行修改，將原本設(shè)計(jì)的120mm改為實(shí)際操作中的90mm，每一級(jí)的邊坡高度為8m。

3.2 排距和孔距

孔距的設(shè)置通常是爆破層厚度的0.75～0.90倍左右，對(duì)于巖層較弱、裂隙發(fā)育的情況，要根據(jù)最小值進(jìn)行施工。根據(jù)爆破區(qū)的實(shí)際情況，適當(dāng)排距和孔距。

3.3 孔深

光面爆破的預(yù)裂孔設(shè)置為斜孔，角度設(shè)置為邊坡角度。在邊坡內(nèi)，將二排孔的孔深設(shè)置為33，主爆孔的孔深設(shè)置為8m。

3.4 線裝藥密度

邊坡眼采用小直徑藥卷，低爆速和低猛度的炸藥，藥卷直徑35 mm的二號(hào)巖石乳化炸藥是最佳選擇。采用傳爆線連接間隔裝藥?？刂茊慰椎乃幜吭?.6 kg。

3.5 光面爆破層厚度

即最小抵抗線的大小。其能否正確選取，直接影響到爆破效果。爆破層厚度通常是炮孔直徑的15倍左右，隨著巖石的實(shí)際情況而定。

3.6 封孔

封孔材料的選擇十分重要，利用有濕度的黏土封孔，不能使用石屑等材料。封孔的參數(shù)包括長度等，長度控制在2m左右，采用分層填筑的方式，最后用工具搗實(shí)固定。

4爆破結(jié)果記錄與分析

爆破方法直接影響到圍巖的穩(wěn)定性。通過對(duì)光面爆破的結(jié)果分析，爆破產(chǎn)生的影響與巖石特性和爆破方式有關(guān)。在堅(jiān)硬、完整的巖層中爆破時(shí)，產(chǎn)生的爆破影響范圍較小;而在軟弱、破碎的巖層中爆破時(shí)，產(chǎn)生爆破影響范圍大得多。實(shí)踐結(jié)果表明，無論在堅(jiān)硬、完整的巖層中還是在軟弱、破碎的巖層中實(shí)施爆破，采用光面爆破的方式能夠減少對(duì)圍巖的破壞程度。而預(yù)裂爆破的方式產(chǎn)生的影響最為嚴(yán)重，有時(shí)其圍巖破壞總厚度甚至達(dá)到控制爆破的2～3倍[4]。

5爆破方式技術(shù)控制總結(jié)

在進(jìn)行了光面爆破邊坡控制的實(shí)踐探索后，對(duì)施工過程中的主要問題進(jìn)行總結(jié)思考，完善工程方法，提高施工效率。

（1）在實(shí)施光面爆破時(shí)，要根據(jù)爆破區(qū)巖性決定邊坡眼間距，選好鉆孔的角度和位置，與邊坡地形達(dá)成一致。

（2）邊坡眼的鉆孔不能影響工程平臺(tái)的完整性，對(duì)邊坡眼的裝藥量要嚴(yán)格規(guī)定，使邊坡眼具有較高的半孔殘留率。

（3）在確定光面爆破的層厚度時(shí)，要根據(jù)實(shí)際的巖石情況和地質(zhì)特征設(shè)計(jì)參數(shù)，提高光面爆破的工程效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄧俊鴻.光面與預(yù)裂爆破在隧道開挖中對(duì)圍巖的影響[J].建材與裝飾，2019，（18）：274-275.

[2] 陳寶林，姜洪波，代玉剛.光面爆破在邊坡控制中的實(shí)踐[J].有色礦冶，2018，34（05）：12-14.

[3] 王雄.光面爆破技術(shù)在隧道開挖施工中的應(yīng)用分析[J].低碳世界，2018，（04）：257-258.

[4] 李會(huì)林.石質(zhì)路塹光面爆破開挖方法探析[J].山西建筑，2017，43（34）：128-129.

作者簡介

陳信鴻（1965-），男，福建惠安人;學(xué)歷：本科，工程技術(shù)應(yīng)用研究員，現(xiàn)就職單位：保利久聯(lián)控股集團(tuán)有限責(zé)任公司，研究方向：工程技術(shù)管理、生產(chǎn)經(jīng)營管理，技術(shù)探索及創(chuàng)新。