復(fù)雜環(huán)境下土巖爆破關(guān)鍵技術(shù)探索

邢俊杰 劉瑞華

(河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院，河南 焦作 454000)1;(江西省圣塔實(shí)業(yè)集團(tuán)，江西 贛州 341615)2

1．工程概況

林長高速公路經(jīng)過井口村，公路里程為GDK14+000～GDK14+257．76，該路段為全路塹開挖路段，需要爆破開挖土石方量約47900m3。山體巖石裸露，植被較少，橫向自然坡度50°，高差約50m。待爆山體最近處距井口村不足4m，爆破環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜，施工難度很大。

2．難點(diǎn)分析

本工程的施工難點(diǎn)主要在于如何保護(hù)既有村落及居民財(cái)產(chǎn)的安全，既要采取精確的控制爆破技術(shù)和可靠的安全防護(hù)措施，還要嚴(yán)格施工過程中的爆破安全管理。

(1)爆破作業(yè)要確保居民及村落安全，對現(xiàn)場管理人員的爆破作業(yè)安全知識的有關(guān)規(guī)定要嚴(yán)格考核。(2)待爆山體高差較大，而且?guī)r體中有時(shí)常含有孤石和裂隙，對爆破技術(shù)設(shè)計(jì)和安全防護(hù)措施的要求極高。(3)緊臨既有村落，要加強(qiáng)日常安全檢查工作，針對可能發(fā)生的爆破安全事故制定可行的應(yīng)急預(yù)案是控制工程順利進(jìn)行的一個(gè)重要環(huán)節(jié)［1］。

3．爆破技術(shù)

3．1技術(shù)方案設(shè)計(jì)。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)地勘察情況，經(jīng)過綜合分析，最終確定該石方開挖爆破采用橫向臺階爆破方法，即把爆破抵抗線方向轉(zhuǎn)移到平行公路行走方向，背離村落，以減少對村落的影響。

(1)臺階選定。垂直線路方向的臺階寬度要與設(shè)計(jì)開挖路塹橫斷面保持一致，沿線路方向的臺階長度一般選3～6m，高度H按鉆眼最佳效果選為2．5m。

(2)炮孔參數(shù)。炮孔參數(shù)為:H=2．5m。排距 b≤0．5H，取b=1．25m。炮孔間距a=1．1b，取a=1．38m。炮孔超深0．2m，炮孔深度L=2．7m。

(3)炮孔布置。炮孔采取等邊三角形式的梅花型布置。

(3)炮孔裝藥量。通常，土巖工程中藥量計(jì)算按如下體積公式計(jì)算:Q=qabh (1)

式中:a代表炮孔間距;b代表炮孔排距;h代表炮孔深度;q代表單位炸藥消耗量，其取值需經(jīng)試炮確定。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般正式爆破裝藥前都應(yīng)進(jìn)行試爆，以確定適合于現(xiàn)場環(huán)境的單位炸藥消耗量。

(4)單段最大起爆藥量．根據(jù)《爆破安全規(guī)程 (GB6722－2003)》相關(guān)規(guī)定，一般單段最大起爆藥量需通過震動(dòng)校驗(yàn)爆來確定最終實(shí)際的炸藥單耗q值，選擇合適的爆破參數(shù)對爆破效果的影響也非常明顯，必要的時(shí)候要根據(jù)試爆效果來調(diào)整炮孔間距和排距。(3)保證炮孔堵塞質(zhì)量。實(shí)踐證明，炮孔堵塞的長度和質(zhì)量是杜絕爆破飛石的有效措施，一般堵塞長度不得小于最小抵抗線，其次要求堵塞時(shí)用黏土，而且邊回填邊搗實(shí)，先輕后重。(4)注意爆破抵抗線方向。這是保證爆破飛石等有害效應(yīng)影響既有村落的有效措施，臺階方向和起爆順序選擇時(shí)可以考慮使其背離既有村落或平行公路。

4．安全管理

4．1飛石防護(hù)措施。土巖爆破中的爆破有害效應(yīng)主要是飛石引起的，由于爆破現(xiàn)場地質(zhì)地形條件及周圍環(huán)境存在著復(fù)雜性，即使在技術(shù)環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制裝藥量，仍有可能產(chǎn)生飛石，一般采取對爆破巖體嚴(yán)密覆蓋來防止飛石飛出對周圍環(huán)境的影響。

“炮被”覆蓋是很好的防飛石措施，它是用汽車廢舊外胎加工制成的像棉被一樣的覆蓋物，如圖1所示［3］。為進(jìn)一步增加炮被覆蓋質(zhì)量，保證由于炮孔堵塞不好引起的沖孔，可在炮被上炮孔相應(yīng)位置加壓裝土編織袋來進(jìn)行二次防護(hù)。

4．2安全管理措施。爆破作業(yè)是一種高技術(shù)、高風(fēng)險(xiǎn)的作業(yè)，為確保爆破工程安全、順利、快速施工，必須進(jìn)行科學(xué)的組織和嚴(yán)格的管理。

式中:R指爆破點(diǎn)距保護(hù)對象的直線距離;V指規(guī)程規(guī)定保護(hù)對象所允許的安全振動(dòng)速度;K是與爆破場地相關(guān)的系數(shù)，一般150～250;α是與爆破現(xiàn)場地質(zhì)條件相關(guān)的系數(shù)，一般取1．3 ～1．5［2］。

3．2施工技術(shù)要點(diǎn)。(1)加強(qiáng)鉆孔質(zhì)量監(jiān)控?，F(xiàn)場鉆孔作業(yè)實(shí)行定人、定位、定機(jī)的崗位責(zé)任制，以提高鉆孔的速度和準(zhǔn)確性。鉆完孔后要及時(shí)進(jìn)行清孔、驗(yàn)孔、護(hù)孔，盡量保證孔底落在同一平面上，為后續(xù)清碴作業(yè)及路面施工提供好的作業(yè)平面。(2)嚴(yán)格試爆確定單耗。土巖爆破除了必須通過試

首先，要認(rèn)真做好進(jìn)場前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。其次，要堅(jiān)持正規(guī)化管理，完善崗位責(zé)任制。再次，要開展質(zhì)量教育和崗前培訓(xùn)工作。

5．經(jīng)驗(yàn)推廣

在本工程爆破施工過程中所采取的爆破技術(shù)及安全措施達(dá)到了既定的爆破效果，不僅快速、高效、安全的完成了路塹開挖任務(wù)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，而且有效的控制了飛石等有害效應(yīng)，保障了當(dāng)?shù)卮迕竦恼Ｉ詈拓?cái)產(chǎn)安全?，F(xiàn)總結(jié)如下，以供同行借鑒。

緊鄰既有村落施工的復(fù)雜環(huán)境土石方控制爆破的核心問題是“安全”，采取合理的爆破技術(shù)和健全的安全措施是確保安全的關(guān)鍵。因此，爆破作業(yè)前必須針對爆破施工過程中可能出現(xiàn)的安全問題進(jìn)行周詳?shù)目紤]并制定相應(yīng)解決辦法，并把這些問題及辦法對現(xiàn)場所有工作人員進(jìn)行技術(shù)交底，通過大家的相互監(jiān)督和提醒來實(shí)現(xiàn)施工過程中的安全作業(yè)。

［1］鄒建風(fēng)，王調(diào)未．運(yùn)用現(xiàn)代安全管理確保既有線高路塹施工安全 ［J］．學(xué)術(shù)論壇．2007(6):163－165

［2］中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)．爆破安全規(guī)程 (GB6722－2003)［S］．北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003

［3］呂小師，孫博．緊臨既有線石方控制爆破技術(shù)及安全防護(hù)措施 ［J］．爆破．2011，28(4):97－100