探讨临近公路石方爆破开挖时飞石控制措施

文/杨小明 中交二公局第六工程有限公司 陕西西安 710075

临近公路石方爆破开挖时，炸药保障会产生大量能量，部分能量作用于碎石使其高速向外飞溅，造成爆破飞石的出现，直接威胁到工程施工安全。同时爆破飞石会造成人员伤亡、建筑物损伤等问题，要足够重视这个问题，提前制定好控制措施，避免飞石造成经济损失。

1、临近公路石方爆破开挖工程概况

图1

临近公路工程去地势起伏程度较大，整体呈现出不规则形状，总面积约为10 万m2，东北方向高、其余方向相对平缓。爆区岩石主要为石灰岩，其构造相对简单，周围环境如图1所示。爆炸区域紧邻创新东路与腾飞路，西侧方向有十余户村民房屋，北边十余米处道路并未通车，越过这条道路60m 处是正处于建设中的楼房，爆破整体环境复杂，既要做好震动控制、又要严格把控飞石情况。

2、临近公路石方爆破飞石的防治

2.1 爆破飞石原因

该工程爆破施工时，飞石产生的原因较为复杂，主要为三点：

①设计因素。设计爆破方案不合理，造成大量飞石产生。如设计抵抗线选择过小、爆破装药量偏大、填塞长度不足等，都会使得飞石问题出现；②地质因素。石灰岩长期受到自然环境的影响，使得岩体表面产生溶沟、溶槽，这些因素的存在极大可能影响到炮孔抵抗线，使得飞石产生。石灰岩容易产生溶洞，如果勘察时未发现溶洞，会造成药量过于集中，使得装药量过大，出现飞石；③施工因素。爆破施工过程中并未根据设计方案进行，造成实际装药量超过设计用药量，或是填塞时质量不过关或缺少填塞，并未落实覆盖防护措施或防护质量不过关，爆破现场管理不严格等。

2.2 爆破飞石防治

2.2.1 做好爆破方案设计。起爆网络根据实际情况选择导爆管起爆网络，为了保证起爆的可靠性，将2发13段导爆管雷管装在深孔爆破孔内，孔内搭接选择2 发3 段导爆管雷管，实现逐孔起爆的目的。一次起爆孔数控制在30 孔内以保证爆破规模，避免规模过大造成明显震动及大量飞石。正式开始爆破施工后，可以现在距民房与公路较远的施工区域进行试爆，并根据试爆的结果及时调整爆破参数，确保爆破施工安全。

2.2.2 严格控制施工过程。布置爆破孔时，要将较大裂隙避开。钻孔时控制钻进速度，并详细记录钻孔情况，当发现溶洞后要将其位置标注出来，及时调整装药结构。并根据设计要求保证钻孔质量，控制孔深与孔距，将误差稳定在20cm内，确保填塞长度与质量满足设计要求。

2.2.3 爆破区域覆盖遮挡。安全警戒范围确定的主要依据就是个别飞石的飞散距离。通过计算得出潜孔爆破飞石最大距离22m、深孔爆破最大飞散距离65m，施工时采取相应措施。

图2

首先将炮被覆盖在爆破体上，选择3-5 层的胶网，实现主动控制飞石的目的；爆体外侧遮挡屏障。临近公路爆破施工将屏障设置在爆破体与公路间，现场选择钢管架搭建。考虑到爆破体高度较高，搭设双排钢管架；搭设时布置锚杆并利用锚索拉紧钢管架，避免出现防护架倒塌的情况，整体设置如图2所示。

2.2.4 做好滚石防治。道路高边坡存在较多的岩体破碎危石，整体陡高。爆破开挖时受到震动出现落石或坍塌。

图3 阻挡滚石围栏的结构

为了保证施工安全，要提前设置好防护体系在施工地段高边坡坡底处，保证边坡开挖产生的落石不会伤害的施工人员或损坏道路，防护结构如图3所示。本工程爆破实践验证，采用逐孔起爆的控制爆破技术可以有效减弱爆破振动效应，距离爆破点最近的坝体峰值振动速度满足规范要求；通过合理设计爆破参数，并根据试爆情况及爆区地质条件进行调整，严格按照设计施工，认真检查，保证炮孔质量和炮孔堵塞长度满足设计要求，采用黏土或细沙堵孔有效地控制及减少了爆破时个别飞散物的产生。

2.3 爆破施工安全管理措施

2.3.1 控制爆破振动。在该工程中，距离最近的保护对象为开挖后的高边坡及东北侧100余m的坝体；通过现场实测，距离爆破点最近的护坡及船闸坝体地基上的振动峰值速度分别为0.640cm/s、0.798cm/s。通过监测结果可以得出，严格控制最大同段药量可以有效减弱爆破振动效应。

2.3.2 爆破飞石控制。根据《爆破安全规程》的相关规定，深孔爆破作业时个别飞散物对人员的安全允许距离应不小于200m。本工程设计安全允许距离为200m，警戒范围大于200m，爆破前清理200m 范围内的人员、机械。除此之外，应探明爆破区域地质条件，合理进行爆破设计，控制炸药单位消耗量，保证炮孔堵塞质量，必要时可采用废旧地毯或土工布对爆破区域进行覆盖，以减小爆破时个别飞散物的产生。

2.3.3 起爆网路可靠性。在进行爆破网路连接时，将孔间及排间的连接传爆雷管聚能穴朝向未传爆区域，采用沙袋或软土进行覆盖，防止高速飞散的弹片及石渣切断传爆网路发生拒爆或盲炮事故；为保证起爆网路的可靠性，必要情况下可采用复式起爆网路，相关研究表明复式网路可以大大增加起爆网路的可靠性。

3、爆破现场质量控制管理

3.1 爆破现场进度控制

进度提前了，意味着各项费用的节省，包括机械设备和材料的租赁费用、管理人员工资、临时设施费等。进度控制是以项目运用的时间为最后的目标，进度控制过程中应采用PDCA 循环法，即计划-执行-检查-纠偏。及时收集项目的实际值，与计划值相比较，一旦出现偏差，立即采取相应的措施，进行纠正。进行爆破施工时，要控制好施工进度，不能因为处于快速完成工程的需求而省略试爆环节，给正式爆破造成安全隐患。

3.2 爆破安全管理措施

具体施工中安排专人定期检查现场设施与人员，将工作内容落实到人，加强工作人员责任意识；动火作业管理建立动火审批制度。经过批准后并抄送监理单位备案，作业人员带好特殊工操作证、动用明火审批许可证、灭火器，全面落实监护人与监护措施；做好新进作业人员的安全教育、节前节后学习、定期组织安全教育、记录安全活动；做好安全资料的记录；强化施工现场安全用电。临时用电必须采用三相五线制，配电箱设置总开关，完成一机一闸一漏电保护器。严禁混用照明与动力用电，并将设备使用名称标注在插座上。

3.3 爆破材料设备管理

定期对设备进行检测和保养，能够及时发现设备在生产过程中存在的安全隐患，及时对其维修和养护，从而避免不必要的损失。对于未经验收的施工设备不得使用。以某土建工程为例，该工程的施工设备故障，造成工程轴线整体偏差，最后不得不返工重来，对施工企业带来巨大的损失。同时，通过强化设备管理，提高设备运行质量，避免因为爆破设备出现问题诱发施工问题，影响到爆破施工的顺利进行；仓库应该与民防工厂、公路及生活区等人员密集的地方保持安全距离。炸药也要与雷管进行分开储存，而且两库房的安全距离也有相应的规定。在同一库房内，如果有不同性质，不同批号的炸药，也应该进行分开存放。对于这些炸药，也要严禁防止虫鼠的啃咬。炸药与雷管在成箱摆放的情况下，要保证平稳和整齐成箱的炸药适宜放在木板上。而且摆放的高度不能够高于1.7m，也不能宽于2m。在堆放时，每堆之间应该留下1.3m 以上的通道。药堆与墙壁之间也要保持0.3m 以上的间距。

3.4 控制爆破振动措施

针对石方爆破施工中出现的振动情况，可以引入延时爆破技术，直接选择逐孔起爆技术。如果深度较大且超过8m 时，选择分层爆破法，达成减少一次爆破总药量与单孔装药造成的强烈振动感，多次爆破保证效果；如果石方距离建筑物距离过近，也要选择分层装药的方法。同时，对起爆顺序进行合理安排，选择侧向与后冲向爆破对比减少约四分之一的振动速度。本工程中有效控制爆破振动与飞石，整个爆破过程中并未造成实质性的危害，充分满足工程建设需求，得到业主的好评，获得相应的社会效益与经济效益，提高爆破施工质量。

结语：

总之，临近公路石方爆破开挖施工时，飞石问题是一个难以越过的话题，要求施工单位做好周边环境的考察，并制定出针对性的飞石控制策略，避免因为控制不当出现意外事故。希望通过本文论述，为爆破开挖时飞石控制提供借鉴与参考，提高爆破安全施工质量。