探討臨近公路石方爆破開挖時飛石控制措施

文/楊小明 中交二公局第六工程有限公司 陜西西安 710075

臨近公路石方爆破開挖時，炸藥保障會產(chǎn)生大量能量，部分能量作用于碎石使其高速向外飛濺，造成爆破飛石的出現(xiàn)，直接威脅到工程施工安全。同時爆破飛石會造成人員傷亡、建筑物損傷等問題，要足夠重視這個問題，提前制定好控制措施，避免飛石造成經(jīng)濟損失。

1、臨近公路石方爆破開挖工程概況

圖1

臨近公路工程去地勢起伏程度較大，整體呈現(xiàn)出不規(guī)則形狀，總面積約為10 萬m2，東北方向高、其余方向相對平緩。爆區(qū)巖石主要為石灰?guī)r，其構(gòu)造相對簡單，周圍環(huán)境如圖1所示。爆炸區(qū)域緊鄰創(chuàng)新東路與騰飛路，西側(cè)方向有十余戶村民房屋，北邊十余米處道路并未通車，越過這條道路60m 處是正處于建設(shè)中的樓房，爆破整體環(huán)境復(fù)雜，既要做好震動控制、又要嚴(yán)格把控飛石情況。

2、臨近公路石方爆破飛石的防治

2.1 爆破飛石原因

該工程爆破施工時，飛石產(chǎn)生的原因較為復(fù)雜，主要為三點：

①設(shè)計因素。設(shè)計爆破方案不合理，造成大量飛石產(chǎn)生。如設(shè)計抵抗線選擇過小、爆破裝藥量偏大、填塞長度不足等，都會使得飛石問題出現(xiàn)；②地質(zhì)因素。石灰?guī)r長期受到自然環(huán)境的影響，使得巖體表面產(chǎn)生溶溝、溶槽，這些因素的存在極大可能影響到炮孔抵抗線，使得飛石產(chǎn)生。石灰?guī)r容易產(chǎn)生溶洞，如果勘察時未發(fā)現(xiàn)溶洞，會造成藥量過于集中，使得裝藥量過大，出現(xiàn)飛石；③施工因素。爆破施工過程中并未根據(jù)設(shè)計方案進(jìn)行，造成實際裝藥量超過設(shè)計用藥量，或是填塞時質(zhì)量不過關(guān)或缺少填塞，并未落實覆蓋防護措施或防護質(zhì)量不過關(guān)，爆破現(xiàn)場管理不嚴(yán)格等。

2.2 爆破飛石防治

2.2.1 做好爆破方案設(shè)計。起爆網(wǎng)絡(luò)根據(jù)實際情況選擇導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)絡(luò)，為了保證起爆的可靠性，將2發(fā)13段導(dǎo)爆管雷管裝在深孔爆破孔內(nèi)，孔內(nèi)搭接選擇2 發(fā)3 段導(dǎo)爆管雷管，實現(xiàn)逐孔起爆的目的。一次起爆孔數(shù)控制在30 孔內(nèi)以保證爆破規(guī)模，避免規(guī)模過大造成明顯震動及大量飛石。正式開始爆破施工后，可以現(xiàn)在距民房與公路較遠(yuǎn)的施工區(qū)域進(jìn)行試爆，并根據(jù)試爆的結(jié)果及時調(diào)整爆破參數(shù)，確保爆破施工安全。

2.2.2 嚴(yán)格控制施工過程。布置爆破孔時，要將較大裂隙避開。鉆孔時控制鉆進(jìn)速度，并詳細(xì)記錄鉆孔情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)溶洞后要將其位置標(biāo)注出來，及時調(diào)整裝藥結(jié)構(gòu)。并根據(jù)設(shè)計要求保證鉆孔質(zhì)量，控制孔深與孔距，將誤差穩(wěn)定在20cm內(nèi)，確保填塞長度與質(zhì)量滿足設(shè)計要求。

2.2.3 爆破區(qū)域覆蓋遮擋。安全警戒范圍確定的主要依據(jù)就是個別飛石的飛散距離。通過計算得出潛孔爆破飛石最大距離22m、深孔爆破最大飛散距離65m，施工時采取相應(yīng)措施。

圖2

首先將炮被覆蓋在爆破體上，選擇3-5 層的膠網(wǎng)，實現(xiàn)主動控制飛石的目的；爆體外側(cè)遮擋屏障。臨近公路爆破施工將屏障設(shè)置在爆破體與公路間，現(xiàn)場選擇鋼管架搭建?？紤]到爆破體高度較高，搭設(shè)雙排鋼管架；搭設(shè)時布置錨桿并利用錨索拉緊鋼管架，避免出現(xiàn)防護架倒塌的情況，整體設(shè)置如圖2所示。

2.2.4 做好滾石防治。道路高邊坡存在較多的巖體破碎危石，整體陡高。爆破開挖時受到震動出現(xiàn)落石或坍塌。

圖3 阻擋滾石圍欄的結(jié)構(gòu)

為了保證施工安全，要提前設(shè)置好防護體系在施工地段高邊坡坡底處，保證邊坡開挖產(chǎn)生的落石不會傷害的施工人員或損壞道路，防護結(jié)構(gòu)如圖3所示。本工程爆破實踐驗證，采用逐孔起爆的控制爆破技術(shù)可以有效減弱爆破振動效應(yīng)，距離爆破點最近的壩體峰值振動速度滿足規(guī)范要求；通過合理設(shè)計爆破參數(shù)，并根據(jù)試爆情況及爆區(qū)地質(zhì)條件進(jìn)行調(diào)整，嚴(yán)格按照設(shè)計施工，認(rèn)真檢查，保證炮孔質(zhì)量和炮孔堵塞長度滿足設(shè)計要求，采用黏土或細(xì)沙堵孔有效地控制及減少了爆破時個別飛散物的產(chǎn)生。

2.3 爆破施工安全管理措施

2.3.1 控制爆破振動。在該工程中，距離最近的保護對象為開挖后的高邊坡及東北側(cè)100余m的壩體；通過現(xiàn)場實測，距離爆破點最近的護坡及船閘壩體地基上的振動峰值速度分別為0.640cm/s、0.798cm/s。通過監(jiān)測結(jié)果可以得出，嚴(yán)格控制最大同段藥量可以有效減弱爆破振動效應(yīng)。

2.3.2 爆破飛石控制。根據(jù)《爆破安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定，深孔爆破作業(yè)時個別飛散物對人員的安全允許距離應(yīng)不小于200m。本工程設(shè)計安全允許距離為200m，警戒范圍大于200m，爆破前清理200m 范圍內(nèi)的人員、機械。除此之外，應(yīng)探明爆破區(qū)域地質(zhì)條件，合理進(jìn)行爆破設(shè)計，控制炸藥單位消耗量，保證炮孔堵塞質(zhì)量，必要時可采用廢舊地毯或土工布對爆破區(qū)域進(jìn)行覆蓋，以減小爆破時個別飛散物的產(chǎn)生。

2.3.3 起爆網(wǎng)路可靠性。在進(jìn)行爆破網(wǎng)路連接時，將孔間及排間的連接傳爆雷管聚能穴朝向未傳爆區(qū)域，采用沙袋或軟土進(jìn)行覆蓋，防止高速飛散的彈片及石渣切斷傳爆網(wǎng)路發(fā)生拒爆或盲炮事故；為保證起爆網(wǎng)路的可靠性，必要情況下可采用復(fù)式起爆網(wǎng)路，相關(guān)研究表明復(fù)式網(wǎng)路可以大大增加起爆網(wǎng)路的可靠性。

3、爆破現(xiàn)場質(zhì)量控制管理

3.1 爆破現(xiàn)場進(jìn)度控制

進(jìn)度提前了，意味著各項費用的節(jié)省，包括機械設(shè)備和材料的租賃費用、管理人員工資、臨時設(shè)施費等。進(jìn)度控制是以項目運用的時間為最后的目標(biāo)，進(jìn)度控制過程中應(yīng)采用PDCA 循環(huán)法，即計劃-執(zhí)行-檢查-糾偏。及時收集項目的實際值，與計劃值相比較，一旦出現(xiàn)偏差，立即采取相應(yīng)的措施，進(jìn)行糾正。進(jìn)行爆破施工時，要控制好施工進(jìn)度，不能因為處于快速完成工程的需求而省略試爆環(huán)節(jié)，給正式爆破造成安全隱患。

3.2 爆破安全管理措施

具體施工中安排專人定期檢查現(xiàn)場設(shè)施與人員，將工作內(nèi)容落實到人，加強工作人員責(zé)任意識；動火作業(yè)管理建立動火審批制度。經(jīng)過批準(zhǔn)后并抄送監(jiān)理單位備案，作業(yè)人員帶好特殊工操作證、動用明火審批許可證、滅火器，全面落實監(jiān)護人與監(jiān)護措施；做好新進(jìn)作業(yè)人員的安全教育、節(jié)前節(jié)后學(xué)習(xí)、定期組織安全教育、記錄安全活動；做好安全資料的記錄；強化施工現(xiàn)場安全用電。臨時用電必須采用三相五線制，配電箱設(shè)置總開關(guān)，完成一機一閘一漏電保護器。嚴(yán)禁混用照明與動力用電，并將設(shè)備使用名稱標(biāo)注在插座上。

3.3 爆破材料設(shè)備管理

定期對設(shè)備進(jìn)行檢測和保養(yǎng)，能夠及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備在生產(chǎn)過程中存在的安全隱患，及時對其維修和養(yǎng)護，從而避免不必要的損失。對于未經(jīng)驗收的施工設(shè)備不得使用。以某土建工程為例，該工程的施工設(shè)備故障，造成工程軸線整體偏差，最后不得不返工重來，對施工企業(yè)帶來巨大的損失。同時，通過強化設(shè)備管理，提高設(shè)備運行質(zhì)量，避免因為爆破設(shè)備出現(xiàn)問題誘發(fā)施工問題，影響到爆破施工的順利進(jìn)行；倉庫應(yīng)該與民防工廠、公路及生活區(qū)等人員密集的地方保持安全距離。炸藥也要與雷管進(jìn)行分開儲存，而且兩庫房的安全距離也有相應(yīng)的規(guī)定。在同一庫房內(nèi)，如果有不同性質(zhì)，不同批號的炸藥，也應(yīng)該進(jìn)行分開存放。對于這些炸藥，也要嚴(yán)禁防止蟲鼠的啃咬。炸藥與雷管在成箱擺放的情況下，要保證平穩(wěn)和整齊成箱的炸藥適宜放在木板上。而且擺放的高度不能夠高于1.7m，也不能寬于2m。在堆放時，每堆之間應(yīng)該留下1.3m 以上的通道。藥堆與墻壁之間也要保持0.3m 以上的間距。

3.4 控制爆破振動措施

針對石方爆破施工中出現(xiàn)的振動情況，可以引入延時爆破技術(shù)，直接選擇逐孔起爆技術(shù)。如果深度較大且超過8m 時，選擇分層爆破法，達(dá)成減少一次爆破總藥量與單孔裝藥造成的強烈振動感，多次爆破保證效果；如果石方距離建筑物距離過近，也要選擇分層裝藥的方法。同時，對起爆順序進(jìn)行合理安排，選擇側(cè)向與后沖向爆破對比減少約四分之一的振動速度。本工程中有效控制爆破振動與飛石，整個爆破過程中并未造成實質(zhì)性的危害，充分滿足工程建設(shè)需求，得到業(yè)主的好評，獲得相應(yīng)的社會效益與經(jīng)濟效益，提高爆破施工質(zhì)量。

結(jié)語：

總之，臨近公路石方爆破開挖施工時，飛石問題是一個難以越過的話題，要求施工單位做好周邊環(huán)境的考察，并制定出針對性的飛石控制策略，避免因為控制不當(dāng)出現(xiàn)意外事故。希望通過本文論述，為爆破開挖時飛石控制提供借鑒與參考，提高爆破安全施工質(zhì)量。