復(fù)雜環(huán)境下土石方爆破設(shè)計(jì)與施工

周炎林

摘要：隨著社會(huì)科技技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國的建筑工程行業(yè)一直在穩(wěn)步的發(fā)展。一些建筑工程的開發(fā)是在城市之內(nèi)，主要的施工困難在于如何縮短工期，盡量減少對(duì)周邊居民生活的影響。而一些在地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜地區(qū)的工程項(xiàng)目，其困難在于如何使用最經(jīng)濟(jì)高效的方法完成工程，擺脫地形等因素對(duì)工程質(zhì)量的影響。因此，本文將系統(tǒng)性地介紹土石方爆破設(shè)計(jì)方案與施工過程中的具體分析過程，并提出施工中必要的注意事項(xiàng)，為項(xiàng)目爆破施工提出有參考價(jià)值的意見。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜環(huán)境;土石方爆破;設(shè)計(jì)施工

在建筑項(xiàng)目工程中，爆破是一種常見的施工手段，也有著十分重要的作用。尤其是在一些地質(zhì)環(huán)境狀況較差的地區(qū)，無法使用車輛器械和儀器設(shè)備進(jìn)行開挖時(shí)，用藥爆破就成了最有效的方式。但是，爆破施工需要在前期進(jìn)行嚴(yán)格的測算和設(shè)計(jì)，控制好最佳的用藥量、用藥位置和埋放深度，在能達(dá)到施工要求的基礎(chǔ)上，盡量降低對(duì)環(huán)境和周邊居民的影響。安全施工和綠色施工的理念應(yīng)該應(yīng)用到具體操作的每一個(gè)環(huán)節(jié)里，為建筑行業(yè)更好的發(fā)展共同努力。

一、?土石方爆破概述

土石方爆破是在建筑工程施工中常用的一種施工方法，主要應(yīng)用于道路、橋梁、隧道和水利工程中，在一些地質(zhì)環(huán)境狀況較差的地區(qū)，無法使用車輛器械和儀器設(shè)備進(jìn)行開挖時(shí)，爆破開挖就成了最有效的方式[1]。土石方爆破作業(yè)主要有三種形式。裸露爆破是指不需要人工打孔，直接將爆破用藥放置在指定的位置。這種爆破方式的好處是速度快、效率高，但只適合于需要爆破面積較小的對(duì)象。淺孔爆破是指爆破深度在5m之內(nèi)、爆破孔徑在50mm之內(nèi)的任務(wù)。前空爆破產(chǎn)生的碎石較多，需要在爆破作業(yè)時(shí)與碎石清理工作予以相應(yīng)的配合。深孔爆破是指爆破深度在5m之上、爆破孔徑在50mm之上的任務(wù)。深恐爆破對(duì)地質(zhì)和周邊環(huán)境的影響較大，需要設(shè)計(jì)者科學(xué)合理地進(jìn)行爆破方案設(shè)計(jì)。

二、?復(fù)雜環(huán)境分析

在進(jìn)行土石方爆破作業(yè)之前，需要對(duì)施工作業(yè)進(jìn)行詳細(xì)的環(huán)境分析。首先，要求對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行資料收集，包括土質(zhì)結(jié)構(gòu)和地下水資源分布。不同的土質(zhì)結(jié)構(gòu)需要有不同的爆破方案設(shè)計(jì)，沙石、巖石和松散的土壤適合的爆破藥品用量、埋放藥品深度和爆破方式都有差異，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇。地下水資源的分布情況會(huì)直接影響爆破的效果，如果將藥品埋放點(diǎn)設(shè)置在有較多地下水或暗河的地方，可能會(huì)存在藥品不能正常爆破的情況。另外，還需要對(duì)爆破點(diǎn)周邊分布的居民情況進(jìn)行了解，包括分布位置、居住條件等。根據(jù)這一結(jié)果需要在爆破方案中進(jìn)行適度修改，降低爆破對(duì)周邊居民生活和安全的影響，防止因?yàn)楸普饎?dòng)產(chǎn)生不必要的房屋坍塌事故等。在爆破施工時(shí)，需要告知附近居民，以免引起不必要的恐慌，還需要盡量降低爆破噪音，防止出現(xiàn)擾民的情況。

三、?工程項(xiàng)目管理

為了保證工程項(xiàng)目在方案設(shè)計(jì)和實(shí)際施工中能夠嚴(yán)格按照要求進(jìn)行，需要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行必要的管理，包括工程管理和技術(shù)管理兩個(gè)方面。

（一）?工程管理

工程管理主要是指對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行統(tǒng)籌和管理，對(duì)人員、設(shè)備和制度等方面進(jìn)行規(guī)定，嚴(yán)格落實(shí)工程要求和工程進(jìn)度，保證施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[2]。首先，對(duì)于人員的管理，需要科學(xué)地安排施工，將工程任務(wù)平均地分散給每個(gè)操作人員。如可以制定短期和長期的工程目標(biāo)，成立不同工種的施工小組，并定期對(duì)施工的進(jìn)度進(jìn)行核查，有效保證施工效率。其次，在對(duì)工程設(shè)備的管理上，需要有相應(yīng)的管理方案。如科學(xué)配置不同的施工環(huán)節(jié)，減少設(shè)備的空置率。還可以對(duì)同種設(shè)備進(jìn)行編號(hào)記錄，在每天施工和收工時(shí)對(duì)數(shù)量進(jìn)行核查。另外還要定期對(duì)施工設(shè)備進(jìn)行安全檢查和維護(hù)，保證在施工過程中不會(huì)產(chǎn)生安全隱患。最后，在制度上應(yīng)該訂立一定的獎(jiǎng)罰規(guī)則，對(duì)表現(xiàn)優(yōu)秀的員工進(jìn)行適度的經(jīng)濟(jì)獎(jiǎng)勵(lì)。這種獎(jiǎng)罰規(guī)則能夠有效刺激員工的工作積極性，保證了施工的進(jìn)度和效率。

（二）?技術(shù)管理

施工技術(shù)的管理主要是指在方案設(shè)計(jì)要充分考慮技術(shù)要求，一方面是技術(shù)實(shí)施的安全性，另一方面是技術(shù)實(shí)施的可操作性;還需要考慮施工后續(xù)的管理要求。在施工方案的設(shè)計(jì)中，爆破方式的選擇應(yīng)該符合現(xiàn)場的實(shí)際情況，要事先收集相關(guān)資料，對(duì)地形地貌和地質(zhì)狀況進(jìn)行詳細(xì)分析。從技術(shù)角度來看，石巖、沙礫和土質(zhì)的地質(zhì)應(yīng)該選擇不同的爆破方案，在設(shè)計(jì)時(shí)必須使技術(shù)和實(shí)際相適應(yīng)，以最經(jīng)濟(jì)的方式進(jìn)行爆破作業(yè)。在完成爆破作業(yè)后，清運(yùn)工作應(yīng)該如何開展，爆破和清運(yùn)如何協(xié)同作業(yè)都需要技術(shù)管理者予以考慮并制定出文字性的方案，便于工人隨時(shí)進(jìn)行查閱，確保施工管理有序進(jìn)行。施工作業(yè)的許多環(huán)節(jié)都離不開管理，只有進(jìn)行有效管理，形成完善的體制，在多個(gè)項(xiàng)目之間也能夠相互借鑒經(jīng)驗(yàn)，為施工企業(yè)的發(fā)展提供不竭動(dòng)力。

四、?土石方爆破施工方案

施工方案是貫穿整個(gè)施工作業(yè)中重要的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)，工程是否能夠達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，完成招標(biāo)方的要求，不僅需要先進(jìn)的施工技術(shù)，還需要科學(xué)合理的施工方案。在土石方進(jìn)行爆破作業(yè)之前，也需要進(jìn)行爆破方案的設(shè)計(jì)，主要包括方案設(shè)計(jì)過程和相關(guān)參數(shù)設(shè)置。

（一）?爆破方案

在土石方爆破方案的制定上，主要需要經(jīng)過以下幾個(gè)步驟。首先，要盡可能全的收集施工地的資料，包括地質(zhì)條件、地下管道情況和周邊居民分布情況。設(shè)計(jì)的爆破方案既要滿足施工要求，又不能給周邊居民生活和安全帶來影響，更不能對(duì)環(huán)境造成破壞和污染[3]。如果施工地的地下存在暗河等會(huì)對(duì)爆破結(jié)果有影響的地質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)，需要進(jìn)行標(biāo)注，由專家進(jìn)行分析并商定結(jié)果。其次，在確定爆破方法時(shí)，需要進(jìn)行嚴(yán)格的測試。在測試時(shí)，要結(jié)合巖石震動(dòng)和爆破的結(jié)果，對(duì)方案的不足之處進(jìn)行及時(shí)修改，保證設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。最后，在確定好爆破的方案后，要在施工現(xiàn)場進(jìn)行恰當(dāng)?shù)墓芾砉ぷ鳎ＷC土石方的爆破過程是嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案執(zhí)行，防止出現(xiàn)不必要的意外事故。

（二）?爆破參數(shù)

在土石方爆破方案的設(shè)計(jì)中，最重要的就是相關(guān)參數(shù)的確定。首先，對(duì)于用藥量、埋放位置、埋放深度、爆破方向等要進(jìn)行嚴(yán)格的試驗(yàn)，使參數(shù)的設(shè)置科學(xué)合理。在一些不適合用較大藥量進(jìn)行爆破的地方，可以在總用藥量不變的情況下，以多點(diǎn)布置、單點(diǎn)小用量的方式進(jìn)行爆破。其次，對(duì)于各個(gè)爆破點(diǎn)構(gòu)成的爆破網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)者要不僅要對(duì)單個(gè)的爆破點(diǎn)參數(shù)負(fù)責(zé)，還要從全局上協(xié)調(diào)各個(gè)爆破點(diǎn)之間的關(guān)系，保證相互不會(huì)產(chǎn)生影響[4]。對(duì)起爆網(wǎng)絡(luò)的控制能夠有效降低爆破飛石和爆破震動(dòng)帶來的影響。設(shè)計(jì)爆破網(wǎng)絡(luò)時(shí)要對(duì)不同位置和線路的爆破時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制，為清理碎石留出充足的時(shí)間，保證清理工人的人身安全。最后，在打好埋藥樁之后要進(jìn)行一次校驗(yàn)，保證所有的爆破點(diǎn)否符合設(shè)計(jì)方案的要求，對(duì)保證爆破效果有重要影響。

五、?土石方爆破施工過程

在土石方爆破施工的過程中需要注意以下幾點(diǎn)。

1.根據(jù)工程要求和實(shí)際情況制定科學(xué)合理的施工方案，并根據(jù)進(jìn)度要求，合理安排爆破作業(yè)環(huán)節(jié)與其他施工環(huán)節(jié)的協(xié)作進(jìn)行。

2.進(jìn)行充分的施工準(zhǔn)備，根據(jù)方案設(shè)計(jì)，將所需要的爆破藥品、爆破設(shè)備用具提前準(zhǔn)備好，并留出適當(dāng)?shù)膽?yīng)急機(jī)動(dòng)空間，防止因操作失誤等原因造成準(zhǔn)備不足的情況。

3.合理進(jìn)行資源配置，對(duì)爆破過程中所需要的施工設(shè)備進(jìn)行合理調(diào)度，提高設(shè)備的利用率，保證工程進(jìn)度。

4.在施工過程中每完成一個(gè)步驟都要進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，嚴(yán)格落實(shí)方案，保證施工的安全性和完整性。

5.在施工時(shí)要遵循保護(hù)環(huán)境的政策，綠色施工，減少對(duì)環(huán)境的破壞和對(duì)周邊居民生活的影響。

六、?土石方爆破注意事項(xiàng)

安全施工是所有建筑工程項(xiàng)目都要保證的前提，而土石方的爆破作業(yè)則更具有危險(xiǎn)性。安全是一道高壓線，需要設(shè)計(jì)單位和施工單位共同注意，保證工作人員和周邊居民的生命安全。在土石方爆破中的安全注意事項(xiàng)主要從飛石安全、震動(dòng)安全和應(yīng)急預(yù)案三個(gè)方面進(jìn)行討論。

（一）?爆破飛石

由于巖體的挖掘工作是較難進(jìn)行的，為了滿足施工效率的要求，多會(huì)選擇爆破的方式進(jìn)行作業(yè)。在巖體周邊進(jìn)行爆破很容易產(chǎn)生飛石、滾石的現(xiàn)象，如果沒有做好防護(hù)措施，對(duì)施工人員的生命安全會(huì)產(chǎn)生較大威脅。另外土方的爆破雖然不容易產(chǎn)生飛石，但凝結(jié)的土塊也會(huì)傷害施工人員的健康，仍然需要引起重視。在預(yù)防爆破飛石中需要做好以下工作。在爆破作業(yè)之前，工作人員應(yīng)該充分檢查防護(hù)架的穩(wěn)固程度、防護(hù)面的覆蓋面積和相關(guān)的人員設(shè)備是否撤離到安全區(qū)域[5]。

（二）?爆破震動(dòng)

無論在任何條件下進(jìn)行爆破操作，都會(huì)產(chǎn)生程度不一的震動(dòng)，有時(shí)這種震動(dòng)會(huì)產(chǎn)生較大的危害，如引發(fā)周邊危房的坍塌等。一方面，要求施工團(tuán)隊(duì)在制定爆破方案時(shí)要充分了解周邊情況，保證方案的科學(xué)性和合理性。另一方面，在施工時(shí)要做好爆破震動(dòng)的控制工作。要根據(jù)實(shí)際情況合理設(shè)置爆破的方向和爆破的順序，使得爆破的延遲時(shí)間達(dá)到要求，不同位置上的爆破震動(dòng)波不會(huì)產(chǎn)生疊加引起共振，加大爆破震動(dòng)的危害[6]。

（三）?應(yīng)急預(yù)案

在進(jìn)行爆破方案設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要對(duì)爆破方式、爆破工藝和爆破計(jì)劃進(jìn)行預(yù)設(shè)，還需要設(shè)計(jì)出一套合理的應(yīng)急預(yù)案，充分考慮可能發(fā)生的危險(xiǎn)情況，保證在有事故發(fā)生的第一時(shí)間，能夠按照應(yīng)急預(yù)案的設(shè)定進(jìn)行救助。應(yīng)急預(yù)案的設(shè)計(jì)應(yīng)該包含兩個(gè)方面。首先，要考慮到如果出現(xiàn)人員安全的傷亡應(yīng)該如何應(yīng)對(duì)，如配備專業(yè)的醫(yī)生、在平時(shí)加強(qiáng)對(duì)工人應(yīng)急處理的培訓(xùn)、由專人負(fù)責(zé)救助工作等。要保證在事故發(fā)生時(shí)不慌不亂，且能夠按照預(yù)案設(shè)計(jì)對(duì)傷者進(jìn)行有效救助。

七、?結(jié)束語

總之，建筑工程項(xiàng)目中，爆破施工是一種重要的方式，在面對(duì)難以使用車輛器械和儀器設(shè)備進(jìn)行開挖的環(huán)境中，選擇爆破是既快速又高效的手段。但是在使用爆破方法進(jìn)行施工時(shí)必須要注意對(duì)工程附近的情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研，確定最佳的施工方案。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：中交二公局第四工程有限公司）