爆破技術在復雜條件下高邊坡巖墻開挖中的實踐

摘 要：爆破技術是利用炸藥爆炸的能量破壞物體的原結構，從而實現工程目的的一種技術，在實際施工過程中，由于巖石結構和地質構造的復雜性，不同環境下實施爆破技術的操作流程也不盡相同。文章主要介紹了高邊坡巖墻開挖施工中的爆破技術。文章以某爆破工程為例，首先簡述了爆破實施方案，隨后根據地理結構的差異，先后講解了多種具體的爆破技術，并對實施爆破過程中應注意的安全防護措施進行了概述。

關鍵詞：爆破技術；高邊坡；巖墻開挖；實踐探索

1 工程概況與施工方案

該爆破工程周邊環境較為復雜，地質結構相對特殊。山體最高處+79m，南北底長380m、東西底寬230m，需爆破至+3m高程，總工程量為207萬m3。山體東、西兩側經過前期爆破開挖，形成1∶1至1∶0.6的邊坡，局部最大坡度為65°，東側邊坡最高處為+79m，西側邊坡最高處為+65m。根據初步的地質勘測結果可知，該山區的北部山體存在地質夾層、破碎帶，爆破后巖石體積相對較小，可以沿著整個北部山體傾斜而下。山區的南部山體致可分為三大塊，并且各個巖石塊之間的紋路不同，因此不能采用整體爆破技術。而如果采用分別爆破，則會產生較大數量的大體積巖石。同時，南部山體下方存在兩條狹窄公路，缺少足夠堅固的防護柵欄，如果山體落石滑落至地面公路，很有可能造成交通阻塞，甚至引發安全事故。

在分析完所要爆破的山區情況后，以此為依據制定相應的爆破措施。北區主要采用兩種爆破措施：主爆區采用深孔爆破技術，巖墻爆區采用小炮爆破技術；南區由于巖層結構較為復雜，因此在各個巖石塊之間采取不同的爆破措施，分別是主爆區、控制爆區和巖墻爆區。爆破網絡使用的是V型孔內延時起爆法，這種方法的優勢在于：首先，每個炮孔內都安裝有一個計時器，并將所有計時器按照串聯方法連接，最大程度上保證了各個炮孔能夠同時接受起爆指令。其次，爆破時間能夠反復修改和設置，根據山體情況的不同，可以決定起爆時間的長短。例如在山體底部實施爆破，可以將起爆延時時間設置在2-3min之間。而如果實施爆破區域在山體頂部或復雜環境下，可以適當提高延時時間，確保所有施工人員處境絕對安全后，再實施起爆工作。除此之外，采用V型孔內延時起爆法，還能保證巖石破碎效果良好，便于后期進行碎石的搬運和清理。爆炸過程中碎石受到的沖擊影響較小，不會產生大范圍的飛石現象。

2 北區控制爆破

上文中提到，北區爆破主要采用的是深孔松動爆破技術，具體爆破步驟為：首先，在主爆破區域實施造孔工作，鉆孔深度在70mm-75mm之間，各個爆破孔之間的間隔大約在3m作用，每排的孔數量以2-3個為最佳，上下排之間的距離在2.5m-2.8m之間，根據山體情況可以作小范圍的調整。每個孔內填塞炸藥0.4kg/m3，封孔深度在0.5-0.7m之間。

北區巖墻經過首次爆破后，原本高42m的山體留有15m高、7m寬的巖墻，邊坡傾斜角為52°。由于巖墻底部30m處為某工廠的配電室，因此必須保證爆破巖石不會滾落到山體底部。實施爆破結束后，對巖墻表面采取了混凝土加固措施，一方面能夠有效防治后期巖墻出現滑坡現象，另一方面加固巖墻中殘留的巖石，防治后期出現巖石滑落問題。

3 南區控制爆破

南區與北區相比，山區地質結構更加復雜，因此在進行爆破時，要綜合考慮一處巖體爆破可能給其他巖體帶來的影響，防治在爆破過程中引發連鎖崩塌反應。南區山體主要分為三大巖石塊，按照分布高度的不同，將其劃分為上、中、下三類，并逐一采取控制爆破措施。針對最上部的巖石塊，在采取爆破措施時，要綜合考慮爆破沖擊給下放兩大巖石塊帶來的震動影響。通過多次地質勘測和測量，最終確定在距離山體頂部5m處造孔，一方面能夠保證爆破效果良好，另一方面也不至于產生大量零碎的滾石。對于中部和下部的巖石塊，采用的是巖墻小炮控制爆破技術，該技術的優點在于所需炸藥量小、爆破范圍較大，對鉆孔深度、邊坡間距等要求程度較低，降低了爆破施工難度。

南區經過主爆區爆破后留有長35m、寬15m的控制爆區，爆區邊坡傾角度為50°，坡面為鋼筋噴射素混凝土支護。控制爆區最后一排距離邊坡面為4m，共布置4排炮孔，鉆孔深度8m，孔距3.4m，排距2.8m，前3排填塞長度為3m，后排填塞長度為3.5m。爆破后，控制爆區高程順利下降至+55m，其后側邊坡面未發生滾石現象，邊坡上部2.5m高度混凝土層破裂，預留小炮巖墻頂部巖石已經破碎，不僅防止了滾石事故發生，同時有效地減小了巖墻小炮的爆破工程量，加快了施工進度。

4 爆破安全校核與防護措施

4.1 爆破飛石

在爆破過程中，如果不注意采取相應的防護措施，爆炸瞬間會有一定數量的碎石在沖擊波的作用下向外飛行，給周邊地區的建筑、人員造成安全威脅，因此，實施山體爆破必須要做好爆破飛石的控制措施。具體來說，可以從以下幾個方面來實施控制：首先，嚴格爆破孔的設計工作，鉆孔施工時，一定要確保孔徑、孔的深度都要符合相關標準，確保誤差在可控范圍之內。其次，在炸藥的裝填過程中，要根據地質夾層和巖層種類合理確定炸藥的填塞長度，既要防治炸藥數量過多，導致飛石飛行距離超過安全范圍，造成安全威脅；又要防治炸藥數量不足，難以達到預期的爆破效果。最后，即便是做好了上述安全工作，也要注意增加安全警戒距離，參與爆破的工作人員也要做好相應的防護措施，以防止在發生意外事故時能夠將損失降到最低。

4.2 安全防護措施

首先，所有參與爆破施工的工作人員，都要加強自我保護和安全防范意識，在執行爆破任務時，嚴格按照相關方面的行業規定，確保每一個爆破步驟都符合安全操作規定。根據行業要求佩戴安全防護設備，例如安全帽、絕緣手套等。其次，建立應急處理措施。由于不同環境對爆破技術的要求程度存在較大差異，因此即便是嚴格遵守爆破步驟，也會出現一些意外情況。在這種情況下，操作人員要立即啟動應急處理措施，逐步排查可能導致爆破失敗的原因，在保證自身安全的前提下，及時修復或排除爆破隱患，保證施工安全。最后，做好爆破現場的安全警戒工作。一是要對場地內的工作人員進行疏散，通常情況下，以爆破中心為圓心，半徑200m內的施工人員必須撤離；二是疏散人員不能集中在山體倒塌一方，應該在倒塌反方向的開闊區域內等待；三是明確起爆警戒信號，一次信號為預警信號，信號為慢長哨音。二次信號為起爆信號，信號為緊急、連續哨音。三次信號為解除警戒信號。信號為聯系緩長哨音。

5 結束語

針對不同的地質環境，科學選用爆破技術，一方面能夠最大限度地保證爆破成功率，另一方面也強化了爆破安全程度。以該工程為例，在山體北部，根據現成的地形、地質條件，發現該山體存在地質夾層、破碎帶情況，因此在巖墻中采用深孔爆破技術，取得了良好效果。而在山體南部，由于山體分層結構明顯，因此采用小炮爆破技術，同層層層爆破，減少對邊坡的作用，保證了后期爆破效果的實現。

參考文獻

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