高邊坡高效爆破開挖技術(shù)研究實(shí)踐

倪吉倫

（貴州開源爆破工程有限公司，貴州 貴陽 551400）

1 工程概況

某場平工程料源區(qū)因爆破取料留有較高邊坡，且邊坡緊鄰在建市政道路?，F(xiàn)因整體規(guī)劃原因，需減小邊坡潛在危險(xiǎn)，現(xiàn)進(jìn)行爆破取料降低其高度。因邊坡爆破危險(xiǎn)性較大，且環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，需要采取特殊的爆破技術(shù)，確保施工安全。

圖1 爆破區(qū)域現(xiàn)場實(shí)拍圖

根據(jù)地質(zhì)資料，場地位于長軸呈南—北向的貴陽向斜南端東翼，場地內(nèi)無區(qū)域性活動(dòng)性斷層發(fā)育，局部巖層有輕微褶曲現(xiàn)象。據(jù)勘察，基巖為三疊系安順組薄～厚層白云巖、局部夾溶塌角礫巖，巖層總體傾向東，產(chǎn)狀114°～126°∠36°～45°。巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育，裂隙間主要填充為方解石，少量鐵質(zhì)、泥質(zhì)，膠結(jié)一般好，巖溶孔洞較為發(fā)育。

2 研究現(xiàn)狀及技術(shù)分析

當(dāng)前針對(duì)高邊坡爆破研究較多，樵平等針對(duì)雅礱江兩河口水電站工程探討地質(zhì)情況復(fù)雜的高邊坡爆破開挖技術(shù)，降低了高邊坡開挖過程中的有害效應(yīng)；章征成等采用臺(tái)階爆破和預(yù)裂爆破相結(jié)合的方式，縮小預(yù)裂爆破孔孔距、增加一定填塞長度、按合適系數(shù)間隔裝藥，并預(yù)留一定厚度保護(hù)層等措施，保高邊坡在爆破條件下的穩(wěn)定、平整；史軍鋒等結(jié)合高速公路開挖項(xiàng)目采取液壓劈裂法施工確保了高邊坡的安全施工。

根據(jù)本工程特點(diǎn)，針對(duì)本工程特殊環(huán)境采取控制爆破規(guī)模方式降低風(fēng)險(xiǎn)，主要控制措施為控制一次起爆炮孔數(shù)，炮孔排數(shù)盡可能控制在三排以內(nèi)，同時(shí)控制通過控制孔深控制單孔藥量，保證炮孔填塞高度，嚴(yán)防沖孔，使用逐孔起爆網(wǎng)路。

3 高邊坡爆破方案設(shè)計(jì)

工程布置方面首先要選擇合適臨空面，必要時(shí)采用機(jī)械創(chuàng)造自由面，避免薄弱面方向朝向在建道路或無自由面造成沖孔；其次采用115mm、140mm孔徑炮孔，靠近公路一側(cè)預(yù)留寬度不低于5m巖墻，待爆破施工完成后所預(yù)留巖墻采取機(jī)械破碎方式破碎清除。除此，施工中根據(jù)爆破效果適當(dāng)調(diào)整孔網(wǎng)參數(shù)，以松動(dòng)巖體為主，盡可能避免爆破施工中的巖石拋擲現(xiàn)象。

在緊靠公路區(qū)域或邊坡較為高陡處，為避免導(dǎo)爆管延時(shí)精確性不足造成振動(dòng)疊加或飛石初速度高，使用數(shù)碼電子雷管采取精準(zhǔn)延時(shí)控制。

電子雷管延期時(shí)間選擇依據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。導(dǎo)爆管網(wǎng)路時(shí)孔內(nèi)為高段別雷管（11段）、控制排孔間傳爆雷管為低段別（3段、5段），按“逐孔起爆”要求連接，電子雷管連接時(shí)孔內(nèi)同樣采用雙發(fā)起爆，采用電子雷管時(shí)孔間延時(shí)37ms，排間65ms，導(dǎo)爆管網(wǎng)路和電子雷管延期時(shí)間如圖2、3所示。

圖2 導(dǎo)爆管雷管起爆網(wǎng)路

圖3 電子雷管延時(shí)示意圖

4 施工工藝

施工前首先對(duì)即將進(jìn)行爆破作業(yè)的區(qū)域進(jìn)行清理，同時(shí)應(yīng)當(dāng)清理邊坡浮石，防止其在振動(dòng)下滾落邊坡。布孔工作通過rtk放點(diǎn)進(jìn)行，偏差不超過10cm。前排布孔時(shí)充分考慮前排抵抗線，防止偏大或過小，前排抵抗線偏大造成爆破根底，難以取得好的爆破效果，偏小又易造成爆破飛石，孔口距離邊坡坡頂線不得超過1m，鉆孔、裝藥注意臨邊作業(yè)安全。

鉆孔嚴(yán)格按照預(yù)先設(shè)計(jì)的孔位、孔深、傾角進(jìn)行，對(duì)孔口的碎石、雜物及時(shí)清理，鉆孔后采取孔口防護(hù)，防止塌孔、堵孔?？變?nèi)積水嚴(yán)重時(shí)，采取粗砂填孔，并適當(dāng)減小裝藥高度。裝藥前必須檢查爆破器材數(shù)量和質(zhì)量，必要時(shí)進(jìn)行試爆檢測，對(duì)不滿足爆破條件的器材及時(shí)清退。

裝藥工作在技術(shù)人員指導(dǎo)下進(jìn)行，嚴(yán)格控制單響藥量，并在裝藥前檢查孔內(nèi)情況，邊裝藥邊使用木質(zhì)或竹質(zhì)長桿監(jiān)測裝藥高度，貴州地區(qū)巖溶發(fā)育，嚴(yán)防由于溶洞或裂縫原因?qū)е卵b藥量過大。塞材料采用鉆孔的巖砂或?qū)ｉT加工的黃粘土等進(jìn)行填塞，填塞長度嚴(yán)格按照爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行，不得自行增加藥量或改變填塞長度，如需調(diào)整，應(yīng)征得現(xiàn)場爆破工程技術(shù)人員和爆破監(jiān)理工程師的同意并作好變更記錄，填塞時(shí)應(yīng)防止填塞懸空，保證填塞材料的密實(shí)，不得將導(dǎo)爆管拉得過緊，防止被砸斷、破損、變形。

爆破網(wǎng)路連接應(yīng)在技術(shù)人員指導(dǎo)下進(jìn)行，連接網(wǎng)路前仔細(xì)檢查雷管段別，在網(wǎng)路連接并經(jīng)技術(shù)人員檢查后后使用平整巖塊覆蓋地表雷管，防止起爆后雷管碎片破壞起爆網(wǎng)路。

嚴(yán)格按照爆破設(shè)計(jì)的警戒范圍布置安全警戒，警戒人員用對(duì)講機(jī)進(jìn)行聯(lián)系，由警戒負(fù)責(zé)人和爆破指揮長統(tǒng)一安排警戒，警戒人員從爆區(qū)由里向外清場，所有與爆破無關(guān)的人員、設(shè)備撤離到安全地點(diǎn)并警戒。

確認(rèn)人員設(shè)備全部撤離危險(xiǎn)區(qū)，具備安全起爆條件時(shí)，爆破指揮長或技術(shù)人員才能發(fā)出起爆信號(hào)。爆破員收到起爆信號(hào)后，才能進(jìn)行起爆。爆破后，嚴(yán)格按照規(guī)定的等待時(shí)間，檢查人員進(jìn)入爆區(qū)進(jìn)行檢查，確認(rèn)安全后，方準(zhǔn)發(fā)出解除警戒信號(hào)。

圖4 炮孔布置及裝藥示意圖

每次爆破完成后，必須按照規(guī)定的等待時(shí)間進(jìn)入爆破地點(diǎn)檢查有無盲炮和其它不安全因素。如果發(fā)現(xiàn)有危石、盲炮等現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)處理，未處理前應(yīng)在現(xiàn)場設(shè)立危險(xiǎn)警戒或標(biāo)志。未用完的民爆物品進(jìn)行仔細(xì)清點(diǎn)、退庫。

爆破結(jié)束后，爆破員應(yīng)認(rèn)真填寫爆破記錄，爆破工程技術(shù)人員應(yīng)進(jìn)行爆破總結(jié)：設(shè)計(jì)合不合理，并進(jìn)行爆破安全分析，提出施工中的不安全因素和隱患以及防范辦法，提出改善施工工藝的措施；對(duì)照監(jiān)測報(bào)告和爆后安全調(diào)查，分析各種有害效應(yīng)的危害程度及保護(hù)物的安全狀況，如實(shí)反映出現(xiàn)的事故，處理方法及處理結(jié)果，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，指導(dǎo)下一步施工。爆破記錄和爆破總結(jié)應(yīng)整理歸檔。

5 爆破效果評(píng)價(jià)分析

（1）通過邊坡浮石的清理，極大減小了滾石傷害事故發(fā)生的可能，邊坡爆破效果較好，未發(fā)生滾石安全事故。

（2）通過設(shè)計(jì)逐孔起爆網(wǎng)路、控制爆破規(guī)模，在安全前提下較為高效的對(duì)邊坡高度進(jìn)行了降低，單耗控制在0.3kg/m3內(nèi)，較為經(jīng)濟(jì)。