试分析土石方工程施工中爆破技术的作用

试分析土石方工程施工中爆破技术的作用

陈智勇

陈智勇

（河北省水利工程局，河北，石家庄，050021）

【摘要】文章结合实际情况，对土石方施工是如何使用爆破技术进行浅析，总结了土方工程施工中爆破技术的作用。

【关键词】土石方；施工爆破；作用

一、工程概况

高速公路路基构建在一座八米左右的山体上，山体四周交通十分不便，大型机器很难进入，同时山体的北面有一些农村居民居住，为了不影响居民的正常生活，必须从山体的南面开始进行挖掘。在不能采用机器工具进行挖掘的基础上，为了保障施工的进度和施工的周期，充分的结合工程实地的具体情况，最后选择了爆破的方式开挖高速公路的土石方，在爆破的过程中，既控制了碎石的飞扬，保障了安全，同时也保障了工程的进度和质量。

二、施工要求

1、安全要求

必须严格依照国家相关的《爆破安全规则》进行。在进行这种露天作业时，必须严格依照“从上到下，分层进行”的顺序进行。要保障施工场地周围的居民以及路过行人、施工作业人员的生命财产安全。

2、技术要求

实行从上到下的分层作业，多钻孔，少装药，减少爆破过程中飞石的飘扬，进而降低爆破带来的影响。

3、进度要求

在爆炸完成后，施工作业人员要结合施工场地的环境，对爆破产生的石渣进行有效的清理，并且确定好工序步骤图，同时确保在规定的工期内完成路基的构筑。

4、挖掘顺序

应当先从山体顶部向下挖掘，同时从南面开始向北面挖掘，在全部清理完表皮土层后，在开始实行爆破作业，结合现场的具体情况，合理确定好分层作业厚度和面积，每层爆破的深度应该控制在具体的范围之内。

三、土石方工程控制爆破的内容结构

对工程爆破国内外目前还没有统一分类，在控制爆破方面也没有统一的定义。作者将岩土工程、采掘工程开挖施工中对轮廓线保留岩体和围岩免受爆破破坏、减轻爆破损伤、降低爆破地震效应，将有利于这方面的控制爆破方法概括为工程控制爆破。

1、定向

定向的泛指意义是确定事物运作过程的方向为目的，爆破作用开始于终结的目的和结果内容的一致性。

2、原有的定向爆破技术的原理

上个世纪50年代前后兴起的定向爆破技术是使爆破后土石方碎块按预定的方向飞散、抛掷和堆积、通常称为定向抛掷爆破。或者使被爆破的建筑物和构筑物按设计方向倒塌和堆积，都属于定向爆破范畴，土石方的定向抛掷爆破原理即最小抵抗线原理。建筑物的定向倒塌偏心失稳来形成铰链的力学原理布置药包和考虑起爆时差的受力状态。

3、定向断裂、定向卸压爆破技术的机理

爆破技术的多方控制探索和研究是爆破工作者多年来努力的方向，虽然工程爆破中的拆除爆破、抛掷爆破、松动爆破等都已成功实现。在爆破时间、爆破能量、爆破顺序、爆破环境、爆破有害效应、爆破效果等安全与效果的双面控制并未解决。定向断裂控制爆破和定向卸压爆破技术的实质是准确控制爆轰波的作用方向与位置达到阻隔或引导爆炸冲击波、应力波的作用，满足控制爆破的破坏范围和碎石飞散距离达到降低地震波和控制冲击波的强度的效果。

4、定向断裂控制爆破的技术特征

岩石爆破中，实现定向断裂控制爆破的方法有多种。实质上，它们实现岩石定向断裂在炮孔间形成贯通裂纹的过程是相同的。这一过程由定向裂纹的形成和定向裂纹扩展贯通两个阶段组成。但是，不同岩石定向断裂控制爆破方法形成定向裂纹的手段却不相同，效果也有差异。

①光面爆破和预裂爆破。光面爆破和预裂爆破是20世纪50年代末期，由于钻孔机械的发展而出现的一种密集钻孔小装药量的爆破新技术。光面爆破和预裂爆破的爆破作用机理基本相同，目的在于爆破后获得平整的岩面，以保护围岩不受到破坏。二者的不同在于预裂爆破是在爆破开挖前施行预先爆破，使沿着开挖部分和不需要开挖的保留部分的分界线裂开一道缝隙，用以保护保留岩体不被损伤。②线形径向聚能药包爆破。聚能药包爆破与一般的爆破不同，它只能将炸药的爆炸能量的一部分按物理学的聚焦原理聚集在某一点或线上，从而在局部产生超过常规爆破的能量，切割岩体的某一部分完成工程任务。③切缝药包爆破。它的根本特征通过圆形套管切缝，改变爆炸能量释放的各向均匀性来实现爆炸力的相对集中作用。由于切缝的存在，沿切缝方向的孔壁将直接受到爆炸冲击波的作用，在爆炸动作用过程中，沿切缝方向孔壁处优先产生裂隙，爆生气体的静作用，使形成的预裂纹优先扩展，从而吸引了其它非切缝方向的能量。④切槽爆破:圆孔爆破方法都存在爆裂方向不能控制的问题，眼痕率一般仅为50%左右。可以得出巷道控制爆破的基本任务，就是在减轻爆破围岩的扰动。

5、定向卸压隔振爆破技术特征

①定向卸压隔振爆破：在炮孔轮廓线保留岩体和围岩一侧的药包外壳加装一层或两层具有韧性、硬性和无毒的隔振护壁材料，阻隔爆炸冲击波、应力波直接对保留岩体和围岩的直接作用。②定向卸压隔振爆破原理:炮孔中同时采用径向不祸合和轴向不祸合相结合的装药结构。③由于孔底不祸合装药降低爆炸脉冲初始压力延长了爆炸产物介质内部的作用时间达2-5倍。④由于炮孔轮廓线一侧药包外壳的隔振护壁材料的凹面朝向自由面炸药爆炸时产生沟槽效应，使爆炸应力波在临空面方向产生应力集中、增强临空方面的爆炸能量，有利于自由面一侧的岩石破碎。⑤隔振护壁凹形材料边侧效应，爆炸波有效将轮廓线内的岩体与保留分割。

四、装药和堵塞

1、在装药前，必须提前对钻孔内的泥浆以及钻孔遗留下来的石粉进行全面清理，保障钻孔内部是完全干净的，同时还需要对暴孔四周一定距离的面积进行打扫，防止爆破的药受到潮湿影响，也可以在钻孔的底部方上一些油纸，如果是选择的散装炸药，在装药的过程中可以实行分次装，没装完一次以后，用竹棍等进行压实。如果采用的是药卷，就可以直接将药卷一个一个有序的放入钻孔当中，在放置完成以后，可以轻轻的压紧，将引线正确的安装在合理的位置。

2、在装药结束后，必须对钻孔剩下的空隙进行堵塞，堵塞物一般不做特殊的限制，可以是松土，也可以使细小的石粉等均可。对堵塞的长度有一定的要求，要求不能小于一个最小抵抗线，通常在孔深的三成左右即可。

3、在装药过程中。与装药无关的闲杂人员一律严格禁止进入爆破区域内，同时在爆破四周一定距离内设立好警戒线，树立好相关的警戒标志。在装药的过程中，必须严格静止使用铁器等对炸药进行敲打，装药人员一律严格静止抽烟，同时不能用装药工具等对雷管进行敲打。在上台阶爆破过程中，正对的下一个台阶不能有别的作业。

4、根据相关的文献和实践经验，如果填赛长度过长，在爆破结束后，通常对孔口的影响效果不佳，爆后也会产生许多大块的石头，相反，如果填塞长度适中，爆破后的各石头的体积的较为适中，噪音较小、也便于后续的施工操作。所以，正常情况下，孔口的填塞长度和抵抗线之间应在一定的数值之内。

五、安全保障措施

1、严格执行“安全第一”的生产要求，努力构建相关的安全生产要求标准和执行标准。

2、严格遵守《爆破安全规定》要求的爆破材料的领用以及退换制度，在需要零用时，零用的量要与实际需要的量相符合，一旦发现有差错，必须及时上报并做好相应的等级，不能有任何一点的失误，对于在爆破结束后，余剩的材料应当如实的交给爆破材料管理部门，一律不得私自留存。

3、在装药的过程中，无关闲杂人员严格进入作业区，设立好警戒线和警戒标志。装药时严格吸烟和用铁器敲打。

4、有雷雨以及大雾和夜晚严格静止进行爆破作业，在装药的过程总，遇到雷雨天气时，应当立即停止装药作业，相关的人员立马撤离到安全区域内，等雷雨结束后方可继续作业。

5、加强爆破安全警戒。爆破安全警戒包括装药时的警戒和爆破时的警戒。装药时的警戒要求开始装药时禁止一切无关人员进入现场，并在爆破区域周围安插警戒告示牌，防止意外事故的发生。爆破时的警戒由爆破总负责、警戒总负责、警戒人员共同组成，警戒范围明确标定在平面图上，进入爆破危险区的所有通道必须安排岗哨及装备。爆破前以书面形式通知相邻单位爆破地点与时间，使广大居民有一定心理准备，防止带来不必要的负效应。开始警戒时，警戒人员对设计中规定的安全距离内的人员、设备撤离至核定的岗哨位置，执行警戒中决不缩小范围，确保人员、车辆不进入危险区，在公安局规定的时间内准时起爆，避开车辆高峰时段，以减少对交通正常运行的影响。

6、在本次爆破中，由于爆破北面有少量的居民，必须严格控制要爆破碎石的飞扬距离和方向，对相关的物体采取好防护。为了将飞石的量和方向控制在一定范围之内，本次采用了松土爆破，采用从上到下的分层作业，尽量多布孔，少装药，减少爆破带来的飞石和震动。严格检车爆破的钻孔位置和装药前的安全工作;保障堵塞质量，直塞的长度不能过长也不能过短，同时堵塞物中不能含有石头;为了能有效的控制飞石的作用，采用了毫秒引爆方式;在居民居住区设立安全庇护措施，保障个别滚石不影响居民的生活。

六、爆破安全风险管理分析

1、爆破器材的安全管理

因为爆破器材的危险属性，这就需要我们管理要规范，执行要严格。炸药库要完全符合相关国家规定；只有相关管理负责人签字后才能领取爆破器材，并做到集中收发；当日工作后，要做到爆破器材清点，剩余器材必须及时上交，妥善保管。这样，才能杜绝因管理疏漏造成爆破器材外流，造成社会危害。

2、安全监督管理

爆破监督人员要对施工现场的各个部位，尤其是重要部位进行认真检查，确保工作无死角。如发现事故隐患，要及时停工整改，不能因心慈手软而留下任何安全隐患。对爆破施工地点和仓库实施重点监控，彻底杜绝安全隐患。只有把好每一道关口，做好安全监督工作，才可以将事故发生频率降到最低限度。

结束语

土方工程爆破工作在管理中相对来说是比较复杂地方一项工作，尽管在当前的各种制度规范以及工作人员的努力下，发生事故的几率已经很大程度的下降，但是不能因此而放松警惕，施工管理人员一定要不断的加强安全风险的管理，这样才能将爆破施工中的安全隐患在萌芽状态下消灭。

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