關(guān)于巖體邊坡爆破施工中的光面爆破與預(yù)裂爆破

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。

參考文獻(xiàn)

[1] 傅榮璋，袁海平，王兵.飛來(lái)峽水利樞紐船閘邊坡及建基面控制爆破技術(shù)芻探[J].廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2019（1）：5-8+18.

[2] 郭榮旭.光面爆破和預(yù)裂爆破對(duì)邊坡內(nèi)部巖體的損傷分析[J].低碳世界，2017（36）：17-18.

[3] 鄭紅璽.三河口水利樞紐廠房邊坡爆破大塊率問(wèn)題分析及其爆破參數(shù)優(yōu)化[J].水利水電技術(shù)，2017（8）：85-89.