大规模岩土爆破工程施工技术

大规模岩土爆破工程施工技术

刘荣斌

身份证号码： 41040219681223**** 中建二局基础设施建设投资有限公司西南分公司 四川成都 610000

摘要：爆破作业在大规模岩土工程中有着广泛运用，会在提高施工便捷度以及施工效率的同时，起到节约施工成本、攻克施工难题等方面的作用。基于此，本文主要对大规模岩土爆破工程施工技术作具体论述，希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。

关键词：大规模岩土爆破；施工技术

引言

本文以某基地8000万方岩土爆破工程为背景，分析大规模岩土爆破工程施工技术。某基地规划面积约41km²。某基地8000万方岩土爆破工程是石化基地的先锋工程，开采石料主要为陆域形成、海堤填筑及水下抛石等工程提供建设需求，总工期39个月，分2期施工，一期工程由10个相对独立的开采区组成，2015年9月15日开工，2017年5月10日竣工，完成工程量3300万方；二期工程由7个相对独立的开采区组成，2017年5月1日开工，2018年12月30日竣工，完成工程量4700万方。

1施工特点

1）工程区属亚热带季风海洋性气候，夏季易发台风暴雨，加上大雾天气多且海上风浪大，给工程进度、施工安全和物资保障带来一定影响。2）开采石料“一供多需”，且石料级配、强度及含泥量等要求较高，因此石料调配工作量大，石料质量控制难度大。3）随着采区西侧石化厂区的快速建设，对爆破振动、个别飞散物及扬尘等有害效应控制要求日趋严格，大规模爆破施工难度大。

2大规模岩土爆破要求

岩土爆破作为一种涉爆的高风险特种行业，外部环境特定且内部环境复杂，大规模岩土爆破安全管理涉及的环节众多，如何准确地分析及掌握大规模岩土爆破中的危险有害因素，是爆破安全风险管理的重点，为了确保大规模岩土爆破施工的安全，在爆破作业的各个环节应严格遵守《爆破安全规程》（GB6722-2014）、《民用爆炸物品安全管理条例》、公安部从严管控民用爆炸物品十条规定等国家及行业相关规定，且应合理采用安全管理学及安全系统工程相关理论，系统地从人员、物料、环境、管理及工法五个方面分析大规模爆破作业中的危险有害因素，进而采取有效的技术措施消除相应隐患，保障爆破作业的安全实施。

2施工关键技术

2.1等边三角形布孔斜线起爆技术

关于宽孔距小抵抗线爆破机理，国内外有着各种理论和假说，但尚无统一定论。该技术最早由兰格福斯提出，他认为增大炮孔密集系数m，能够增加岩石内的剪应力和拉应力，使暴露岩面只能以一个弯曲面向前移动，这样岩体将在每个炮孔的前方出现更明显的弯曲，从而改善破碎效果。因此，本工程通过采用等边三角形布孔斜线起爆技术，减小抵抗线，增大实际孔距来增大炮孔密集系数。

2.2径向耦合－不耦合装药轴向孔底空气间隔定

向卸压爆破技术该技术是在炮孔径向和轴向同时预留空气介质的一种装药爆破技术，它的实质是利用径向不同的装药结构调整装药系数，以达到控制爆炸波分布规律的目的，径向耦合－不耦合装药是径向底部耦合装药、径向中上部不耦合装药的一种装药结构；轴向孔底空气间隔是指在药柱下端与孔底之间预留空气柱的一种间隔装药结构。根据本工程岩性特点及石料需求单位的粒径要求，轴向孔底空气间隔取2.0m，采用直径为φ110mm的PVC管自制孔底空气间隔器。孔底空气间隔器上方采用径向不耦合装药，底部4.0m采用φ110mm乳化炸药丢装，中间3.0m采用φ90mm乳化炸药吊装，上部3.0m采用φ70mm乳化炸药吊装，吊装完成后药柱顶部用塑料袋封堵，封堵完成后进行炮孔填塞。

3大规模岩土爆破安全管理

3.1爆破从业人员管理

为了规范管理工程爆破作业活动，保证工程爆破作业的安全与质量，爆破作业人员应严格按照《爆破安全规程》（GB6722-2014）及民用爆炸物品安全管理条例等相关法律法规的要求，并且须按照公安机关监管部门批准的作业级别、作业范围、资质等级等相关要求进行爆破作业活动。现场爆破作业应合理配备爆破作业人员，至少应配备与工程爆破等级相对应的爆破工程技术人员、合理数量的爆破员、保管员、安全员及第三方爆破监理人员，爆破监理人员及安全员应在爆破作业现场进行全程跟踪监督，及时制止违法、违章及冒险作业。爆破作业人员应熟悉各自的岗位职责，熟练掌握各岗位操作规程，首次取得爆破员从业资格的人员应在经验丰富的爆破员指导实习3个月后方可准许其独立进行爆破作业活动，爆破作业人员须持证上岗，严禁无证人员从事爆破作业。爆破作业前应做好安全技术交底工作，企业应适时对其涉爆人员进行安全培训教育、及时进行技术总结交流以进一步优化改进爆破参数，进而保证爆破安全及爆破效果，爆破从业人员也应该定期进行爆破新技术交流学习以更好地掌握工程爆破技术的发展方向。

3.2施工工艺

大规模岩土爆破具有爆破土方量大、爆破用药量大、一次起爆炮孔数多等特点，进行爆破施工时，应制定合理的爆破施工工艺。①红线区域内的待爆破岩土层上部有表土、植被、碎石等覆盖时，钻孔施工前应提前进行清理。②测量放线，由工程技术人员画定开挖边界，再根据现场岩体出露情况，测量并标定炮孔位置，根据开挖高度标记每个炮孔钻孔深度。③钻孔过程中，技术员应对所钻凿的炮孔进行核验，发现炮孔偏斜、堵孔等现象，需立即进行补孔、清孔，爆破前应进行清孔，确保孔深达到设计要求。④装药施工作业时必须持有爆破员证的人员方可进行，除爆破员和指导作业的爆破工程技术人员外，其他人员禁止进行装药作业，装药应使用木质或竹制炮棍。现场起爆体应有爆破员制作、搬运及填装，装药卡孔时，若未放置起爆体时可采用pvc管或竹竿等非金属材料进行处理，一旦炮孔装入起爆体后，严禁以任何方式暴力冲击、挤压起爆体，同时不得拔出或硬拉起爆药包中的雷管脚线。⑤装药结束后，由有经验的爆破员或爆破工程技术人员进行网路连接，连接完成后进行检查，确保每一发雷管都可靠的接入了起爆网路中。网路连接完成后，必要时再在炮孔口压上沙袋进行防护。⑥所有人员撤离爆破区域，并开始进行警戒工作，确认安全后，由现场负责人倒计时，发出起爆信号，由爆破员负责起爆。爆破完成后，规定时间后，方可进入检查，确认安全后方可解除警戒，如发现盲炮等现象，应立即处理后方可解除警戒。

3.3边坡爆破

（1）边坡爆破要求：爆破后边坡要平整，不能出现欠挖情况，超挖情况要维持在一定的标准下，爆破之后爆眼的半径孔率要控制在85%以上。（2）爆破技术：永久性边坡应使用光面爆破或者预裂爆破，并在预裂孔和主炮孔间布置缓冲孔，并且验孔和装药都要在相关技术人员的指导下完成。（3）使用预裂爆破进行边坡爆破，钻孔的偏差要小于15%；如预裂孔在同一个斜面上，要使用导爆索进行同时起爆；装药时不使用耦合法进行装药；爆破孔和相邻的缓冲爆破孔或主爆破孔间的起爆时间要控制在75ms以内。

结语

针对大规模、高强度岩土爆破工程，采用等边三角形布孔斜线起爆网路、径向耦合－不耦合装药轴向孔底空气间隔定向卸压爆破等关键技术，使岩体破碎效果更好；同时，降低了爆破后冲作用和爆破振动；缓冲爆破技术能有效控制爆破能量，降低边坡岩体和建基面的爆破损伤。

参考文献

[1]熊海超,陈伟,方晴,等.钢丝缠绕增强复合管爆破荷载及安全系数研究[J].科技通报,2019,35(1):17-22.

[2]杨明宇,王晓宇,冮凯.新建隧道爆破开挖对既有隧道影响及控制技术研究[J].北方交通,2019,309(1):81-84.