爆破技术在复杂条件下高边坡岩墙开挖中的实践

摘 要：爆破技术是利用炸药爆炸的能量破坏物体的原结构，从而实现工程目的的一种技术，在实际施工过程中，由于岩石结构和地质构造的复杂性，不同环境下实施爆破技术的操作流程也不尽相同。文章主要介绍了高边坡岩墙开挖施工中的爆破技术。文章以某爆破工程为例，首先简述了爆破实施方案，随后根据地理结构的差异，先后讲解了多种具体的爆破技术，并对实施爆破过程中应注意的安全防护措施进行了概述。

关键词：爆破技术；高边坡；岩墙开挖；实践探索

1 工程概况与施工方案

该爆破工程周边环境较为复杂，地质结构相对特殊。山体最高处+79m，南北底长380m、东西底宽230m，需爆破至+3m高程，总工程量为207万m3。山体东、西两侧经过前期爆破开挖，形成1∶1至1∶0.6的边坡，局部最大坡度为65°，东侧边坡最高处为+79m，西侧边坡最高处为+65m。根据初步的地质勘测结果可知，该山区的北部山体存在地质夹层、破碎带，爆破后岩石体积相对较小，可以沿着整个北部山体倾斜而下。山区的南部山体致可分为三大块，并且各个岩石块之间的纹路不同，因此不能采用整体爆破技术。而如果采用分别爆破，则会产生较大数量的大体积岩石。同时，南部山体下方存在两条狭窄公路，缺少足够坚固的防护栅栏，如果山体落石滑落至地面公路，很有可能造成交通阻塞，甚至引发安全事故。

在分析完所要爆破的山区情况后，以此为依据制定相应的爆破措施。北区主要采用两种爆破措施：主爆区采用深孔爆破技术，岩墙爆区采用小炮爆破技术；南区由于岩层结构较为复杂，因此在各个岩石块之间采取不同的爆破措施，分别是主爆区、控制爆区和岩墙爆区。爆破网络使用的是V型孔内延时起爆法，这种方法的优势在于：首先，每个炮孔内都安装有一个计时器，并将所有计时器按照串联方法连接，最大程度上保证了各个炮孔能够同时接受起爆指令。其次，爆破时间能够反复修改和设置，根据山体情况的不同，可以决定起爆时间的长短。例如在山体底部实施爆破，可以将起爆延时时间设置在2-3min之间。而如果实施爆破区域在山体顶部或复杂环境下，可以适当提高延时时间，确保所有施工人员处境绝对安全后，再实施起爆工作。除此之外，采用V型孔内延时起爆法，还能保证岩石破碎效果良好，便于后期进行碎石的搬运和清理。爆炸过程中碎石受到的冲击影响较小，不会产生大范围的飞石现象。

2 北区控制爆破

上文中提到，北区爆破主要采用的是深孔松动爆破技术，具体爆破步骤为：首先，在主爆破区域实施造孔工作，钻孔深度在70mm-75mm之间，各个爆破孔之间的间隔大约在3m作用，每排的孔数量以2-3个为最佳，上下排之间的距离在2.5m-2.8m之间，根据山体情况可以作小范围的调整。每个孔内填塞炸药0.4kg/m3，封孔深度在0.5-0.7m之间。

北区岩墙经过首次爆破后，原本高42m的山体留有15m高、7m宽的岩墙，边坡倾斜角为52°。由于岩墙底部30m处为某工厂的配电室，因此必须保证爆破岩石不会滚落到山体底部。实施爆破结束后，对岩墙表面采取了混凝土加固措施，一方面能够有效防治后期岩墙出现滑坡现象，另一方面加固岩墙中残留的岩石，防治后期出现岩石滑落问题。

3 南区控制爆破

南区与北区相比，山区地质结构更加复杂，因此在进行爆破时，要综合考虑一处岩体爆破可能给其他岩体带来的影响，防治在爆破过程中引发连锁崩塌反应。南区山体主要分为三大岩石块，按照分布高度的不同，将其划分为上、中、下三类，并逐一采取控制爆破措施。针对最上部的岩石块，在采取爆破措施时，要综合考虑爆破冲击给下放两大岩石块带来的震动影响。通过多次地质勘测和测量，最终确定在距离山体顶部5m处造孔，一方面能够保证爆破效果良好，另一方面也不至于产生大量零碎的滚石。对于中部和下部的岩石块，采用的是岩墙小炮控制爆破技术，该技术的优点在于所需炸药量小、爆破范围较大，对钻孔深度、边坡间距等要求程度较低，降低了爆破施工难度。

南区经过主爆区爆破后留有长35m、宽15m的控制爆区，爆区边坡倾角度为50°，坡面为钢筋喷射素混凝土支护。控制爆区最后一排距离边坡面为4m，共布置4排炮孔，钻孔深度8m，孔距3.4m，排距2.8m，前3排填塞长度为3m，后排填塞长度为3.5m。爆破后，控制爆区高程顺利下降至+55m，其后侧边坡面未发生滚石现象，边坡上部2.5m高度混凝土层破裂，预留小炮岩墙顶部岩石已经破碎，不仅防止了滚石事故发生，同时有效地减小了岩墙小炮的爆破工程量，加快了施工进度。

4 爆破安全校核与防护措施

4.1 爆破飞石

在爆破过程中，如果不注意采取相应的防护措施，爆炸瞬间会有一定数量的碎石在冲击波的作用下向外飞行，给周边地区的建筑、人员造成安全威胁，因此，实施山体爆破必须要做好爆破飞石的控制措施。具体来说，可以从以下几个方面来实施控制：首先，严格爆破孔的设计工作，钻孔施工时，一定要确保孔径、孔的深度都要符合相关标准，确保误差在可控范围之内。其次，在炸药的装填过程中，要根据地质夹层和岩层种类合理确定炸药的填塞长度，既要防治炸药数量过多，导致飞石飞行距离超过安全范围，造成安全威胁；又要防治炸药数量不足，难以达到预期的爆破效果。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离，参与爆破的工作人员也要做好相应的防护措施，以防止在发生意外事故时能够将损失降到最低。

4.2 安全防护措施

首先，所有参与爆破施工的工作人员，都要加强自我保护和安全防范意识，在执行爆破任务时，严格按照相关方面的行业规定，确保每一个爆破步骤都符合安全操作规定。根据行业要求佩戴安全防护设备，例如安全帽、绝缘手套等。其次，建立应急处理措施。由于不同环境对爆破技术的要求程度存在较大差异，因此即便是严格遵守爆破步骤，也会出现一些意外情况。在这种情况下，操作人员要立即启动应急处理措施，逐步排查可能导致爆破失败的原因，在保证自身安全的前提下，及时修复或排除爆破隐患，保证施工安全。最后，做好爆破现场的安全警戒工作。一是要对场地内的工作人员进行疏散，通常情况下，以爆破中心为圆心，半径200m内的施工人员必须撤离；二是疏散人员不能集中在山体倒塌一方，应该在倒塌反方向的开阔区域内等待；三是明确起爆警戒信号，一次信号为预警信号，信号为慢长哨音。二次信号为起爆信号，信号为紧急、连续哨音。三次信号为解除警戒信号。信号为联系缓长哨音。

5 结束语

针对不同的地质环境，科学选用爆破技术，一方面能够最大限度地保证爆破成功率，另一方面也强化了爆破安全程度。以该工程为例，在山体北部，根据现成的地形、地质条件，发现该山体存在地质夹层、破碎带情况，因此在岩墙中采用深孔爆破技术，取得了良好效果。而在山体南部，由于山体分层结构明显，因此采用小炮爆破技术，同层层层爆破，减少对边坡的作用，保证了后期爆破效果的实现。

参考文献

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