浅谈控制性爆破在石方开挖中的应用论文_冉文斌

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摘要:爆破是石方开挖过程中极其重要的组成部分,其性质不同所选择的爆破模式不同,其中控制性爆破作为最具代表性的方式之一,在石方开挖中占据了极其重要的地位。其中本文主要以案例分析的方式探究了在石方开挖过程中控制性爆破的应用,旨在为他人提供帮助。

关键词:控制性爆破;石方开挖;应用

在时代的发展下,石方开挖已经成为了建设中不容忽视的一部分,要想真正推动其发展与进步,则需要针对实际的发展情况选择切实有效的爆破技术,为石方开挖奠定基础与保证,为工程建设带来帮助。

一、爆破的概念

控制爆破是当前土建施工中十分常见的施工方式,严格按照地质要求与内容选择合适的施工工法以及爆破参数,可以尽可能减少对地貌、周边岩体所带来的破坏,从而起到保护原有岩层的应力状态。浅孔爆破也被称为浅眼爆破,主要是指在开挖或者二次破坏大石块的时候选择跑径小于50mm,深度低于5m的一种爆破方式。深孔爆破则主要是指钻孔的直接大于75mm,深度大于5m的爆破技术,这种爆破技术生产效率高,并且与预裂爆破的结合能够提高施工质量与效率。光盘爆破是建立在新奥法原理的主要技术,是通过设置正确的爆破参数以及施工方案,从而保证爆破之后其轮廓线符合最初的设计要求。预裂爆破是在石方开挖的时候,在主爆区爆破之前沿着轮廓爆破出一条裂缝,并在在后期的爆破中采取缓冲等方式,尽可能的减少对岩体所带来的影响,从而获得良好的开挖轮廓。

二、案例分析与爆破原则

位于某地区的某段高速公路路基工程,依据地质结果得知五褶皱,无断裂,且节理裂缝不发育,岩石较为坚硬,且该工程距离居民住宅较近,所以需依据实际的地质情况做好爆破工作。

严格按照相关的规定与要求,不仅需要保证路基与边坡的稳定,并且还要保证在开挖轮廓线的过程中,减少修正边坡的工程量,以此起到节约时间的作用。另该次爆破选择控制性爆破,为进一步满足其要求,还采取与预裂爆破相互结合的方式,在边坡中先利用预制孔进行集中起爆,并且在主炮孔起爆之后形成裂缝,利用非电毫秒雷管微差起爆,从而减少共振。

三、预裂孔参数设置

(一)选择参数

从理论上分析,预裂爆破的主要方法便是对钻孔直径、孔间距进行控制,其装药参数不耦合系数,将顶层设置为4m。另根据实际的情况,并考虑到现场机械设备等因素,将钻孔直径设置为42mm,孔距通过计算设置为0.51m,孔低装药的密度需要严格按照孔深进行设置,在有岩石情况下设置孔深为210g/m,不耦合系数则需要通过分析炮孔直径与所需要的炸药直径的比值进行分析,在本次工程中将其不耦合系数设置为1.7。

(二)设计爆破

其一是布置炮孔,因为预裂爆破主要是沿着边界线进行凿,并且预裂爆破是需要与浅孔爆破共同进行的,可以将其列入浅孔爆破的一部分,因此笔者认为在进行炮孔布置的时候需要对预裂孔以及主孔之间的关系进行格外注意。其中预裂孔需要按照设计破面边界线,其深度也需要根据现场施钻的标高进行确定(见图1)。另主爆区需要采取矩形排列,爆破路线要从右侧的预裂孔开始,紧接着便是主炮孔。

图1 钻孔方式图

其二是对预裂爆破设计参数进行明确,在本次研究中,通过理论论证,其各项参数见表1.

表 1 各项参数表

四、主炮孔参数设置

为从根本上保证爆破效果,则需要实现爆破参数设置,其中需要考虑的问题包括爆破直径、炮眼间距、装药量以及岩石的硬度。其中钻孔的直径同样需要依据实际的情况以及机械设备,将其设置为42mm,炮眼距离设置在1.5—1.8m之间,依据具体的情况进行调整,装药量则设置为预裂孔为一排,主炮孔为4排,所有的爆破参数均需要按照布点的高度进行确定,其中表2是设置高度为4m的时候爆破参数,数据需依据实际情况进行调整。

表2 各项参数表

五、预裂控制爆破的施工流程

(一)施工顺序

在本次爆破中其施工顺序包括九项,分别是做好前期准备工作,设计爆破,进行放线测量,钻炮眼,装炸药,起爆,进行运输,对爆破情况进行分析,做现已循环爆破工作。

(二)钻孔

一方面,因为需要根据边坡的高度以及预裂炮孔的深度确定其炮孔,在本次施工中其边坡高度为5—30m之间,并按照规定要求分台阶进行开挖,在其挖的过程中假如不足4m则需要一次开挖到位。除此之外,分台阶开挖的时候还需要单独预留出200cm左右的工作平台,且需要注意整个过程避免石头对周边居民造成影响,等到右侧边坡开挖结束方可进行左侧边坡开挖。另一方面,在施钻之前需要及时清理孔口周边的覆盖层,并做好钻机运转工作,相关人员再一次测放孔的位置,保证其准确性,要保证孔口中心距离路基中线误差越小越好,不可超出30mm预裂孔,必要的时候还可以采取斜钻孔。在本次工程中主炮孔主要采取垂直钻孔的方式,且方向要与设计方向保持一致。

(三)装药

其装药结构件图2

图2 装药结构图

(四)起爆顺序

在起爆的时候需要保证预裂孔与主炮孔共同起爆,一般情况下主炮孔需要延时预裂爆破,其中起爆的顺序见图3.

图3 爆破顺序

在爆破过程中需要遵循顺序,并且排数要适当增加,预裂孔同时起爆,其它孔则需要采取微差起爆,对于浅孔松动爆破而言需要采取安全可靠的塑料导管进行起爆,并未还需要应用毫秒延期雷管进行控制,如此一来才能真正满足爆破的 基本要求,才能提高爆破的效果与质量。

六、安全措施

整个爆破需要严格按照《爆破安全规程》的相关要求,避免出现违章情况,并做好严格管理,严格做好炮前检查,避免出现瞎炮或者乱放炮的现象,在进行放炮之前需要有信号,放炮后需要进行检查,值得注意的是放炮之后需要对个别破面上的松石以及危石及时处理掉。其中在居民区爆破施工的时候需要设置屏障,且屏障要采取竹篱笆,将其设置在炮眼2m左右,在编制竹篱笆的时候需要保证其紧密性,尽可能的避免出现孔隙,使其能够形成防护墙体,这样才能真正保证飞石飞入到居民区,才能保证居民的财产安全。除此之外,在右侧边坡施工的时候需要积极提高左侧防护墙的高度,可以搭设拱架,避免飞石乱入。

从技术角度分析,要精确测放出边坡地界线,按照孔眼布置施钻,并调整好施钻的角度,保证与边坡一致,形成垂直格局,对钻机的使用程序以及要求要保证其严格性,避免出现成孔精度不够以及卡钻不够的现象,还需要在底眼位置在同一个平台之上,每一个孔要按照交底深度施工,钻孔结束之后,在进行装药之前需要对孔口井盖进行保护,避免石头等物体调入其中。

结语:

综上所述,在土石方开挖的过程中需要从多个方面进行分析与思考,并且要根据实际的发展情况以及具体的要求采取切实有效的爆破技术,从而保证其爆破效果。在本文中主要采取案例分析的方式,对其爆破技术的方法与流程进行论述,其不足之处还需他人完善。

参考文献:

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论文作者:冉文斌

论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期

论文发表时间:2018/12/19

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