精细爆破在城镇基础建设中的应用

唐道权

(东安县科平爆破有限责任公司，湖南东安县 425900)

精细爆破在城镇基础建设中的应用

唐道权

(东安县科平爆破有限责任公司，湖南东安县 425900)

东安电石厂路基土石方爆破工程的周边环境复杂，需大爆破的岩体呈孤立分布状态，通过精心设计、精细施工和精细组织与管理，取得了较好施工效果，并提前工期完成了施工任务。

路基开挖；精细爆破；安全措施

1 工程概要

东安县狮岩路原东安电石厂路基土石方爆破工程项目位于东安县白牙市镇原东安电石厂内，2015年9月东安县人民政府为了促进文明卫生城市建设，加快城区基础设施建设，尽快打通城区南北方向交通瓶颈，确保城区南北通道狮岩路在年底前建成通车，确定由东安县科平爆破有限责任公司承担该路段的爆破施工任务，要求在15日内完成任务(2015年10月1日前)，由于该处土石方工程是狮岩路的控制工程，而该处的爆破工程成为了狮岩路工程建设的关键节点。该路段工程全长120 m，路基宽36 m，需要实施爆破作业的岩石约130 m3，工程要求在15日内完成全部爆破施工作业。该工程爆破的特点：一是岩石分散在长120 m的路基上，且全部成孤立状态分布，最高的岩石高出路基2.65 m，最低的仅高出路基0.5 m，最大的岩体体积为2.98 mm3，最小的岩体体积只有0.21 mm3。岩体为石灰石结构，硬度中等及以上，普氏坚固系数f值为8～12，节理、层理、裂隙发育一般；二是爆破施工作业环境复杂，爆破作业区四周均有建筑物需要进行保护，爆区东面20 m外是原东安焊剂厂的职工家属楼，南面100 m外是东安县碧圆春城居民小区，西面是原东安县电石厂内职工宿舍区(属拆迁对象，但宿舍仍有少数人未搬迁)，最近处不足10 m，北面110 m外是东安县加州首府居民小区；三是社会矛盾比较突出，由于原东安县电石厂的部分职工因在企业改制、土地被征用等问题上存在较大矛盾，如果在实施爆破作业时出现安全事故或者对居民的生活产生了较大影响，有可能会引发矛盾，造成职工群体上访事件；四是在爆破施工全过程中有可能会受到来自各个方面的干扰，需要做好各种预案，采取有效措施，以便及时化解各种矛盾和纠纷。

根据该工程复杂的环境条件，结合项目工期要求，为了有效控制爆破质量和安全，决定运用精细爆破技术和控制爆破技术，通过开展定量化的爆破设计、组织精心的爆破施工、实施精细的爆破施工安全管理，保证爆破作业质量，有效控制爆破有害效应，以实现安全可靠、绿色环保及经济高效的爆破施工作业。

2 定量化的爆破设计

2.1 爆破参数确定。

(1)炮孔孔径。根据该工程的具体情况和工期要求，选用炮孔孔径为38 mm，炸药药径为32 mm。

(2)炮孔间距。由于该工程的岩体全部呈孤立分布状态，因此，炮孔间距需要根据每一个岩体的体积、形状和特点逐一确定，经过测量和计算来确定最小抵抗线、炮孔孔距及炮孔数量。

(3)炸药单耗。根据该工程的岩体特征，为了有效控制飞石，按弱松动爆破的标准，严格控制炸药单耗，将炸药单耗控制在180 g/mm3以内，单孔装药量根据其所负担的爆破体积进行计算，并精确到克。

(4)炮孔堵塞长度。为了满足控制飞石的要求，该工程的炮孔堵塞长度必须保证在0.8 m以上，并用炮泥堵塞紧实，确保堵塞质量和长度。

(5)炮孔深度。根据每一个岩体的体积、形状、高度分别确定其钻孔深度，基本要求是所有炮孔均要超深0.3～0.5 m。

2.2 炮孔布置形式的确定

由于该工程的岩体均呈孤立分布状态，因此，在确定布孔方式、位置、方向时，只能根据每一个岩体

的具体情况来确定，通过测量、计算、寻求炮孔的最佳布置方案，确保每一个炮孔所负担的面积基本合理。

2.3 起爆网络设计

根据工期要求、爆破岩体的分布状况和当时的民爆器材的具体情况，严格控制一次爆破用药量，有效控制爆破有害效应，在起爆网络设计时选择微差起爆方法，一次最大起爆药量控制在1 kg以内，对同一岩体实行一次性爆破。

3 精细化的爆破施工

(1)爆破作业施工前的准备。钻孔前采用人工和挖掘机相结合的方式对岩体上覆盖物进行清理，使每一个岩石都能充分暴露，实施爆破后，经检查并确认安全后，使用挖掘机对爆破岩体进行认真清理，必要时，辅以人工清理，使未爆破岩体完全裸露，以方便对每一个岩体进行观测，并由测量人员对爆破作业区内的每一个岩体进行精准测量，测量出岩体的体积、岩石高度、岩石形状，重心位置等，并以交底卡的形式，提供给项目爆破工程技术人员及钻孔作业队，由爆破工程技术人员根据测量结果、岩体特征等具体情况，在现场逐个对岩石制订设计施工方案。

(2)布孔与钻孔。项目爆破工程技术人员根据测量技术交底，在爆破作业现场根据每一个岩体的具体情况指导钻孔作业人员进行布孔，钻孔作业队根据项目爆破技术人员确定的布孔位置、钻孔深度、钻孔角度和方向进行精确的钻孔作业，确保炮孔达到设计要求。同时在钻孔作业时对每个孔进行详细作业记录，准确无误地记录岩体结构变化情况，及时向项目爆破工程技术人员报告，并向装药作业人员进行技术交底。

(3)装药与堵塞。项目爆破技术人员和爆破员在钻孔作业完成后，逐孔检查炮孔孔深、孔距、排距、倾角、抵抗线等爆破参数以及炮孔的岩体结构变化情况是否与爆破参数设计相符，如不符，则必须采取措施进行处理并达到要求，以确保钻孔质量合格。装药前，对爆破器材的各项性能指标进行检验，检测合格后严格按照爆破设计方案确定的药量和装药结构进行装药作业，同时，严格按照设计要求用炮泥进行堵塞，确保填塞长度和质量。

(4)覆盖防护。为了确保爆破作业的安全可靠，施工中采用了立体防护技术，共分四层进行防护，具体做法是：一是在每个炮孔口封压1个砂包，每个砂包重不少于25 kg；二是在砂包上覆盖一层席梦思床垫或旧橡胶输送带；三是在席梦思床垫或旧橡胶输送带上盖一层竹夹板，在竹夹板上约按5个/m2的密度覆压砂包；四是在整个爆区顶面通盖尼龙网，尼龙网的覆盖范围为最外一排炮孔所在位置再向外延长2 m。如图1所示。

图1 爆破区覆盖防护示意

4 精细化的施工安全管理

(1)协助业主单位妥善协调爆破作业周边的居民关系。根据本工程的具体情况，在及时发布施工公告的前提下，协助建设项目工程指挥部、社区和公安机关，深入居民区做好相应的公关工作，听取群众的意见和合理诉求，认真调查周围需要保护的建筑物的状态，在公正机关、社区领导、建筑物所有人均在现场的情况下，对相关原始证据采用摄像、拍照、张贴纸条等方法进行固定，同时，主动向周围的居民宣传爆破作业的相关知识和技术，让他们了解爆破作业施工的相关情况，以最大限度地争取周边居民的理解和支持，为实施爆破作业创造一个良好的外部工作环境。

(2)文明施工。坚持以人为本的原则，将爆破作业施工的时间避开居民中午休息的时间和清晨，实施爆破时确保避开学生上下学时间和午睡时间，并利用建设单位在工程施工中原有的围挡材料对爆破作业区进行围挡封闭，同时对爆破作业区进行洒水作业，不仅保证了施工过程的安全，而且降低了爆破施工作业所产生的噪声和灰尘。

(3)强化施工前的事前控制。主要从组织、技术、资源、进度、环保等管理环节入手，成立相应的组织管理机构，明确人员职责，强化工作责任，并根据爆破作业人员的特点对人员进行合理分工，编制满足精细爆破要求的管理办法、操作规程和工作预案，加强对爆破作业人员的安全知识和业务技术培训，提高爆破作业人员的操作水平和业务素质。

(4)严格施工的过程控制。爆破作业人员严格按照爆破工程技术人员的设计施工方案进行爆破作

业施工，并确保施工质量达到设计要求，项目爆破技术人员及时检查现场施工质量、控制程序、环节、质量控制方法等是否到位，及时分析和解决在爆破作业施工质量控制方面存在的问题。严格执行“三定”(定人、定机、定孔)、“三次校钻”(0.2，1.0，2.0 m)等各项爆破作业施工管理制度，强化对爆破作业施工全过程的控制，确保爆破作业质量和爆破作业经济环保、安全高效。

5 爆破效果

东安县狮岩路原电石厂爆破工程项目提前3 d完成了任务，共布置炮孔138个，使用雷管138发(其中毫秒延期雷管86发)，使用乳化炸药23.35 kg，共实施爆破24次，累计爆破岩石129.86 mm3，一次最大起爆药量为0.89 kg，最少起爆药量为0.28 kg，爆破后所有岩石完全达到了弱松动爆破的要求，采用挖掘机施工能轻松地清理爆堆，完全满足了东安县狮岩路建设项目工程指挥部的工期、安全和爆破要求，周围居民反映较好，未产生任何矛盾和纠纷，项目业主方满意。在爆破作业施工全过程中由于有效地控制了爆破的有害效应，整过爆破作业施工中没有产生任何飞石，也没有给周围居民生活没有造成影响，由于采取了多层有效的立体防护措施，爆破噪声控制较好，经离炮心20 m处进行爆破噪声监测，测得爆破噪声最高值为75.6分贝，大部分在70分贝左右，基本在国家规定的城市中心街道的噪声标准允许的范围内，对周围居民没有产生影响，爆破震动几乎感觉不到，在整个爆破施工过程中没有发生任何纠纷，没有给政府部门增加任何麻烦，为政府部门分了忧，因此，受到了东安县狮岩路建设项目工程指挥部的好评，得到了东安县公安局治安大队的肯定。

[1] 中国工程爆破协会.爆破设计与施工[M].北京：冶金工业出版社.

[2] 谢先启，卢文波.精细爆破[J].工程爆破，2008，14(3)：1-7.

图6 三区炮孔布置及网路设计

图7 四区炮孔布置及网路设计

参考文献:

[1] 齐井岳.隧道爆破现代技术.北京：铁道出版社，1995.

[2] 龚 伦.下穿楼房隧道近接施工爆破控制技术研究，铁道标准设计，2006(01)：86-88.

(收稿日期：2016-07-17)

作者简介：李 龙(1980-)，男，河北石家庄人，主要从事隧道施工工作，Email：393092859＠qq.com。

2016-08-13)

唐道权(1963-)，男，工程师，主要从事爆破施工设计工作，Email：njtdq＠163.com。