潘先智
摘 要:本文重點(diǎn)針對(duì)巖體邊坡爆破施工當(dāng)中光面爆破和預(yù)裂爆破技術(shù)進(jìn)行了分析和研究,對(duì)光面爆破和預(yù)裂爆破的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了闡述,有效提高巖體邊坡爆破施工質(zhì)量和安全性,推動(dòng)我國(guó)領(lǐng)土工程得到快速建設(shè)和發(fā)展。
關(guān)鍵詞:巖體邊坡;光面爆破;預(yù)裂爆破
中圖分類號(hào):TD235.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2020)12-0134-02
0 引言
在巖體邊坡爆破施工過(guò)程中,經(jīng)常需要使用光面和預(yù)裂爆破技術(shù),對(duì)爆破技術(shù)的應(yīng)用,主要是根據(jù)設(shè)計(jì)工作要求進(jìn)行破碎、拋擲形成全新的巖土結(jié)構(gòu)。在工程設(shè)計(jì)范圍之外需要盡可能防止爆破工作對(duì)巖體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的破壞與影響。爆破技術(shù)的應(yīng)用,主要是使用炸藥所產(chǎn)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(jīng)常會(huì)造成靠近巖石開(kāi)挖區(qū)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(dá)到理想標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)下,盡可能降低對(duì)周圍的巖石結(jié)構(gòu)以及建筑體所產(chǎn)生的影響。經(jīng)過(guò)相關(guān)工作人員的不懈努力研究和實(shí)驗(yàn),研發(fā)出了光面爆破和預(yù)裂爆破技術(shù),在巖體邊坡爆破施工過(guò)程中運(yùn)用效果非常明顯。
1 光面爆破和預(yù)裂爆破技術(shù)
1.1 光面爆破技術(shù)
在光面爆破技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中,主要是沿著設(shè)計(jì)開(kāi)挖的邊界位置,設(shè)計(jì)出密集程度較高的炮孔。通過(guò)選用不耦合裝藥或者使用威力較低的炸藥來(lái)進(jìn)行爆破施工,在主爆破區(qū)域爆破工作完成之后,會(huì)形成表面更加平整的開(kāi)挖輪廓爆破作業(yè)。
1.2 預(yù)裂爆破技術(shù)
預(yù)裂爆破主要是沿著工程設(shè)計(jì)開(kāi)挖的邊界設(shè)置密集的炮孔,然后通過(guò)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(qū)域正式爆破之后,會(huì)在爆破區(qū)域和保留區(qū)域之間形成相應(yīng)的預(yù)裂縫結(jié)構(gòu),有效降低主爆破區(qū)域?qū)χ車鷰r體結(jié)構(gòu)以及建筑體所產(chǎn)生的影響?,F(xiàn)階段,光面爆破和預(yù)裂爆破技術(shù)在我國(guó)各大巖體邊坡工程中得到了廣泛應(yīng)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(yù)裂爆破技術(shù)優(yōu)勢(shì)和難點(diǎn)
2.1 光面爆破與預(yù)裂爆破技術(shù)優(yōu)勢(shì)
在最近幾年的發(fā)展過(guò)程中,隨著我國(guó)各大高速公路工程建設(shè)發(fā)展速度不斷加快,公路工程的覆蓋面積越來(lái)越大,在一些山區(qū)地區(qū)經(jīng)常需要穿過(guò)一些特殊的地質(zhì)條件,需要對(duì)高邊坡路線進(jìn)行開(kāi)挖工作。比如,在我國(guó)廣西省、貴州省等高速公路施工當(dāng)中,使用的預(yù)裂和爆破技術(shù)和光面爆破技術(shù)。該區(qū)域存在的復(fù)雜石灰?guī)r地質(zhì)條件來(lái)進(jìn)行爆破施工,爆破工作完成之后邊坡區(qū)域結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定,并且表面平整美觀,半孔率超過(guò)95%,整體的爆破效果非常明顯。
通過(guò)工程施工以及相關(guān)施工質(zhì)量分析可以看出,在我國(guó)各大鐵路公路工程施工當(dāng)中,通過(guò)使用光面和預(yù)裂爆破技術(shù),可以保證路塹邊坡區(qū)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(duì)其進(jìn)行額外的支護(hù)工作,大大降低了巖體邊坡開(kāi)挖和處理工作量,節(jié)省了大量的工程施工成本。通過(guò)光面和預(yù)裂爆破技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用,對(duì)推動(dòng)我國(guó)各大基礎(chǔ)工程建設(shè)以及推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的意義,充分展現(xiàn)出科技技術(shù)是第一生產(chǎn)力。
2.2 爆破工作前的鉆孔工作
光面爆破和預(yù)裂爆破技術(shù),盡管在整個(gè)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(gè)難點(diǎn)問(wèn)題。隨著我國(guó)科技技術(shù)的不斷向前發(fā)展,鉆孔機(jī)械設(shè)備的性能也越來(lái)越強(qiáng),各種先進(jìn)的鉆孔設(shè)備可以充分滿足不同環(huán)境下光面爆破和預(yù)裂爆破工作的要求。在我國(guó)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(jī)設(shè)備,該鉆孔設(shè)備體積較小、機(jī)動(dòng)性較強(qiáng)、靈活度較高,在一些中小型的巖體邊坡爆破工作中運(yùn)用效果非常明顯,只需要做好前期的邊坡測(cè)量和放線工作,并且依照測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定好鉆機(jī)工作平臺(tái),然后通過(guò)正確的對(duì)位和角度調(diào)整,有效保證鉆孔工作的整體效率和準(zhǔn)確度[2]。
2.3 爆破炸藥的研制工作
提高光面爆破和預(yù)裂爆破工作效果的有效改進(jìn)方法是對(duì)炸藥的類型以及裝藥的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,以此來(lái)提高光面和預(yù)裂爆破工作的整體質(zhì)量?,F(xiàn)階段,我國(guó)很多工程施工現(xiàn)場(chǎng)所使用的光面和預(yù)裂爆破技術(shù),在整個(gè)裝藥方法上仍然沒(méi)有達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先狀態(tài),盡管一些廠家可以生產(chǎn)出光面和預(yù)裂爆破施工專用的炸藥,但是炸藥的制造成本較高,無(wú)法實(shí)現(xiàn)大面積的推廣和使用,因此在巖體邊坡爆破施工當(dāng)中,針對(duì)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(gè)操作流程上相對(duì)比較簡(jiǎn)單,同時(shí)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(yù)裂爆破專用的炸藥,是我國(guó)爆破施工作業(yè)工作中所需要攻克的一項(xiàng)重點(diǎn)難題。
3 光面爆破與預(yù)裂爆破技術(shù)的成功使用案例
早在1964年至1965年,我國(guó)湖北省陸水水電站施工過(guò)程中,進(jìn)行了一系列關(guān)于預(yù)裂爆破試驗(yàn)工作,并且在1965年相關(guān)鐵道工作的單位,針對(duì)鐵路建設(shè)工作也陸續(xù)開(kāi)展了關(guān)于光面爆破工作實(shí)驗(yàn)。在1977年西延線張家船施工點(diǎn),對(duì)全長(zhǎng)為200m的2000m2路塹邊坡進(jìn)行了光面爆破工作,爆破工作之后邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性良好,并且爆破殘留的半個(gè)孔壁清晰可見(jiàn),這也是我國(guó)鐵路工程建設(shè)施工過(guò)程中,首次運(yùn)用的路線光面爆破工作。在20世紀(jì)70年代末,我國(guó)葛洲壩水利工程建設(shè)施工當(dāng)中,相關(guān)施工單位對(duì)預(yù)裂爆破實(shí)驗(yàn)工作進(jìn)行了詳細(xì)分析和研究,并且在水利工程的爆破施工當(dāng)中取得了良好的爆破工作效果。設(shè)計(jì)工作單位在具體的施工當(dāng)中將緩坡結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有效轉(zhuǎn)變,并且設(shè)計(jì)出以陡坡為主的結(jié)構(gòu)形式,并且在該區(qū)域開(kāi)展了預(yù)裂爆破施工。在本次工程施工當(dāng)中,預(yù)裂孔的角度基本是以90°為主,同時(shí)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(dá)到37m,并且在砂巖地質(zhì)條件下,整個(gè)鉆孔工作的效果非常明顯,所獲取的預(yù)裂爆破表面質(zhì)量相對(duì)較高。該項(xiàng)爆破工作也是我國(guó)在爆破工作歷史上,首次使用大規(guī)模預(yù)裂爆破技術(shù)。本次爆破工作的成功開(kāi)展,對(duì)我國(guó)水利水電行業(yè)的全面推廣打下了良好的基礎(chǔ),通過(guò)預(yù)裂爆破技術(shù)的合理應(yīng)用,大大提高了整個(gè)水利工程的建設(shè)效率和質(zhì)量,因此預(yù)裂爆破技術(shù)也成為了各大工程建設(shè)施工當(dāng)中邊坡防護(hù)工作的重要技術(shù)措施?,F(xiàn)階段,在我國(guó)各大水利工程的建設(shè)和施工當(dāng)中,對(duì)預(yù)裂爆破技術(shù)的應(yīng)用程度越來(lái)越高,并且整體的使用效果非常明顯,這也是我國(guó)爆破工作發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)重要標(biāo)志,代表著我國(guó)在爆破技術(shù)的應(yīng)用方面已經(jīng)正式進(jìn)入了世界發(fā)展前列。
在大瑤山鐵路隧道工程施工過(guò)程中,鐵路隧道工程單位在施工過(guò)程中,采用了光面爆破開(kāi)挖成型施工技術(shù),在光面爆破工作中,炮眼的痕跡率達(dá)到了70%以上,同時(shí)深度為5m的炮孔,使用率超過(guò)了90%以上,平均循環(huán)進(jìn)尺大小為4.5m,整個(gè)隧道的掘進(jìn)工作速度創(chuàng)下了我國(guó)鐵路是一道挖掘施工的新紀(jì)錄。經(jīng)過(guò)相關(guān)工作單位,針對(duì)我國(guó)各地區(qū)隧道工程開(kāi)挖量的詳細(xì)分析和估算,當(dāng)前我國(guó)在隧道工程的挖掘量平均每年的進(jìn)尺大約為5000km,通過(guò)對(duì)預(yù)裂爆破和光面爆破技術(shù)的有效應(yīng)用,通過(guò)減少超挖10cm來(lái)進(jìn)行計(jì)算,相當(dāng)于總共少挖了250km的隧洞長(zhǎng)度。由此可以看出,通過(guò)預(yù)裂爆破和光面爆破技術(shù)的合理使用,不但可以提高隧道工程挖掘效率,同時(shí)還減少了不必要的隧道挖掘施工量,給相關(guān)建設(shè)施工單位帶來(lái)了更高的經(jīng)濟(jì)效益。
在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展過(guò)程中,我國(guó)高速公路工程建設(shè)規(guī)模正在不斷擴(kuò)張,在山區(qū)范圍內(nèi)覆蓋范圍越來(lái)越大,高速公路要想穿過(guò)山區(qū)經(jīng)常需要進(jìn)行大量的高邊坡路塹開(kāi)挖工作。比如我國(guó)廣西省、貴州省等各大高速公路施工過(guò)程中,都采用了超深孔高臺(tái)階預(yù)裂、光面爆破技術(shù),并且在復(fù)雜的地質(zhì)條件下取得了良好的爆破功的效果。通過(guò)預(yù)裂和光面爆破施工之后,整個(gè)邊坡表面的穩(wěn)定性、平整程度、美觀性等相對(duì)較高,同時(shí)半孔率達(dá)到了95%以上。通過(guò)相關(guān)工程施工資料分析,可以看出在鐵路公路工程事故當(dāng)中,通過(guò)使用光面爆破技術(shù)、預(yù)裂爆破技術(shù),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(jié)構(gòu)不需要進(jìn)行過(guò)多的支護(hù)處理,大大提高了整個(gè)工程的使用效率,同時(shí)也避免了一些邊坡事故的維修工作。通過(guò)大量的工程施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和分析,光面預(yù)列報(bào)技術(shù)在我國(guó)鐵路公度隧道工程施工當(dāng)中應(yīng)用效果非常明顯,爆破技術(shù)的不斷向前發(fā)展,推動(dòng)著我國(guó)公路交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)以及其他工程產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,為整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的推動(dòng)力,充分展現(xiàn)出了科學(xué)技術(shù)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要推動(dòng)力。
4 光面爆破與預(yù)裂爆破技術(shù)的完善措施
當(dāng)前很多巖體邊坡爆破施工,在整個(gè)地形條件上相對(duì)比較復(fù)雜,光面和預(yù)裂爆破技術(shù)需要有效控制爆破震動(dòng)幅度大小。對(duì)于爆破器材來(lái)講我國(guó)生產(chǎn)的數(shù)字電子雷管和精確度更高的毫秒延期雷管,為整個(gè)邊坡爆破工作提供出了質(zhì)量和安全保障。隨著測(cè)試技術(shù)的不斷改進(jìn)和廣泛應(yīng)用,在爆破工作前后通過(guò)超聲波探測(cè)的方法,可以對(duì)爆破工中產(chǎn)生的振動(dòng)量大小進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè),通過(guò)信息化施工可以有效判斷巖體結(jié)構(gòu),在爆破過(guò)程中受到的損傷和影響程度,對(duì)爆破開(kāi)挖工作平面質(zhì)量進(jìn)行全面評(píng)價(jià),并且在此基礎(chǔ)之上對(duì)光面和預(yù)裂爆破工作進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì),以此來(lái)保證光面預(yù)裂爆破施工的整體質(zhì)量和效果。在一些鐵路復(fù)線工程施工當(dāng)中,爆破巖體結(jié)構(gòu)通常情況下和運(yùn)營(yíng)線路之間緊緊相連,在具體的開(kāi)發(fā)施工當(dāng)中,在破碎帶區(qū)域采用了預(yù)裂和光面爆破施工方法,對(duì)有效提高爆破工作的整體效果,并且通過(guò)大量的工程案例分析,可以看出爆破技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中將會(huì)得到進(jìn)一步地改進(jìn)和升級(jí),可以運(yùn)用在一些更加復(fù)雜的爆破工程中。因此,作為相關(guān)領(lǐng)域的研究工作人員來(lái)講,需要不斷進(jìn)行探索和研究,對(duì)現(xiàn)有的爆破技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步革新和完善,不斷提高爆破施工的整體效果和質(zhì)量。由此可以看出,有效引進(jìn)更加先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備,對(duì)提高方面和預(yù)料包括工作的質(zhì)量,以及推動(dòng)我國(guó)爆破施工技術(shù)的不斷向前發(fā)展有著至關(guān)重要的意義[3]。
5 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在巖體邊坡爆破施工當(dāng)中,對(duì)光面爆破和預(yù)裂爆破技術(shù)的應(yīng)用效果非常明顯,對(duì)于工程施工單位來(lái)講,必須要對(duì)光面預(yù)裂爆破技術(shù)進(jìn)行更深層次的優(yōu)化和改進(jìn),尤其是針對(duì)爆破工作之前的鉆孔工作以及包括使用的炸藥生產(chǎn)工作等難題進(jìn)行攻克,不斷提高光面爆破和預(yù)裂爆破技術(shù)的使用質(zhì)量,推動(dòng)我國(guó)巖土工程的高質(zhì)量建設(shè)和發(fā)展。
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