工程爆破的基本方法范文

导语：如何才能写好一篇工程爆破的基本方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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为了提高《爆破工程》课程教学质量，增强学生对专业课学习的兴趣，达到土木工程专业人才培养的目标要求，依据高等院校土木类专业人才培养目标，调整了教学内容和教学目标。以其它学科为衔接，逐步讲解爆破方法在土木工程中的应用。应用现代教学技术，弥补了传统教学手段少的不足，拓展了学生的知识信息量，取得了良好的教学效果。

关键词：

土木类专业;爆破工程;课程改革

爆破法施工广泛应用于采矿工程与土木建设工程中，对国民经济建设起着重要作用[1]。工程爆破在露天和地下采矿工程中最为普遍，也是迄今为止最高效的技术手段。因此目前国内矿业工程类专业一般将爆破工程列为必修课程，爆破及相关的安全与技术也是采矿专业学生必须具备的专业技能。土木工程建设中，尤其在山岭隧道开挖、地下空间利用中，爆破均作为施工的重要手段之一。在实际施工作业中，爆破作业一般委托专业的爆破公司进行，而土木工程师更偏重于爆破工程的安全和质量管理。为此，土木类专业开设的爆破工程应在教学目标、教学思路、教学内容上有所调整。中国矿业大学（北京）从1999年恢复招收土木工程专业本科生，2005年为土木工程专业开设爆破工程课程，课程团队教师根据专业特点及实际需要，将爆破工程课程列为建筑工程专业及地下工程专业的选修课。根据专业特点编写讲稿，并在教学实践过程中不断总结与完善，经过十余年的探索，基本确定了土木工程专业爆破工程课程内容体系，并取得了较好的教学效果。

1结合专业特点，缩减教学内容，调整教学目标

爆破工程教学内容较多，而且涉及到岩石力学、工程地质以及爆炸力学、结构动力学、波动理论等与之交叉的学科。然而，在增加通识教育而压缩专业学时的本科生教育大背景下，爆破工程教学学时由50～60学时调整至目前的30～40学时。内容多、学时少的矛盾只能通过缩减教学内容来解决，缩减的内容必须结合专业特点进行。传统的爆破工程基本内容包括以下4大类：第一类为基础理论，包括较为复杂的炸药爆炸理论，岩石爆破破碎机理等。这部分内容占总内容的35%左右;第二类为爆破对象及介质属性，包括介质的可爆性分级、炸药雷管等爆破器材属性及特点、爆破网路等[2]，此部分内容占比25%左右;第三类为爆破工程技术，为爆破技术的具体应用，包括地下爆破、露天爆破、拆除爆破等，此部分内容调整幅度大，占比30%～35%；第四类为爆破安全技术，此部分内容占比5%～10%左右。土木工程专业人才培养的目标是使从事本专业的学生成为一名合格的土木工程师。土木工程师从事的是工程设施的勘测、设计、施工、运营、保养维修等技术及相关经济活动，而爆破技术的应用在很多土建工程的设计和施工阶段都是不可或缺的。爆破法施工属于土木工程建造过程中一种重要的技术手段，如爆破开挖是公路铁路隧道、坚硬岩石基坑及孔桩开挖工程、公路路堑成型工程的必要手段。这些工程设施在建造阶段管理工作的重点在于如何在安全的前提下实现爆破方法的经济与高效。这要求土木工程师必须较深入了解爆破技术，掌握安全控制要点。而在一些工程的施工准备阶段可能会涉及爆破拆除，如房地产开发前期的场地平整。这些拆除工程在实施过程中因爆破振动带来的结构安全和扰民问题必须予以考虑。在设计阶段对爆破法施工工艺进行论证时，可不考虑具体技术细节，而着重考虑爆破手段的可行性及爆破安全问题，因此土工工程师必须对爆破安全技术有所了解。由于面临的爆破问题多样化，且课时有限，难以在课堂上面面俱到。应强化理论在工程中的应用，使学生掌握解决问题的方法和基本思路。只有这样，才能在实际工程实践沉着面对各式各样的爆破工程实际问题。据此，笔者认为，爆破工程第一类和第二类教学内容不减少，注重培养学生掌握基础理论及其运用。目前,国家提倡由专业的爆破公司进行爆破作业。此时土木工程师从事更多的是爆破施工的管理工作，而不进行爆破的设计与施工。与之相关的工作包括爆破专项施工方案的专家评审、爆后效果评价、验收与计量以及爆破安全的相关协调工作。因此应压缩传统爆破工程中爆破工程技术部分的学时，具体施工细节可少讲或不讲。针对行业发展特点及国家政策要求，在土木工程专业的爆破工程教学内容中增加第五类知识点—爆破行业知识，包含爆破方案设计、评估、监理的基本程序，严格的行政许可制度，火工品的追溯管理，系列的法律法规内容等。因此，维持第一、二、四类教学内容占比不变，将爆破工程技术内容的占比调整为20%左右，爆破行业知识内容占比在10%～15%左右。结合土木工程专业特点，将爆破工程课程的教学目标定为：学生能够了解爆破器材基本性能和适用条件，了解爆破行业特点及相关程序，掌握岩石爆破基本的理论及安全控制要点，具备进行一般爆破工程设计与施工的能力。

2加强学科间联系，根据学生已学知识，循序渐进

中国矿业大学（北京）土木工程专业培养计划中，将爆破工程安排在大三下学期。此时通识课程及专业基础课已经讲授完毕，包括爆破工程的前置课程如大学化学、流体力学、岩石力学、工程地质等。然而土木工程专业本科生普遍对动力学尤其是波动力学了解甚少。地下工程专业仅在大学物理和材料力学中涉及较少的动力学知识，建筑工程专业学生虽然学习过杆系结构动力学和建筑抗震，但仍不能满足教学要求。讲授爆破工程过程中应充分利用学生的已学知识，循序渐进。在讲授炸药的爆炸方程、炸药爆炸典型特征、炸药的热化学参数、爆破器材等知识点时，应充分利用大学化学已有知识，需要引导学生进行分析与推理，得到相关知识点；岩石爆破机理涉及较复杂的波动力学知识，如果从基本的动力学方程开始讲授，时间、效果都难以保证。直接从霍普金森效应入手，结合大学物理的波的理论，引入波动方程，与静力学及一般动力学进行对比，说明波动力学方程的物理含义及应用价值。土木工程专业普遍对杆件内力的观念掌握较好而对应力的认知较少，这是由于结构力学、钢筋混凝土结构、钢结构等课程普遍引用内力进行分析，而爆破工程中更多使用的是应力，这就需要教师增加应力与内力的联系，并用实例进行演示与说明。在讲授岩石可爆性分级时，可先引导学生回顾在地基工程课程中学的工程岩体分级标准。岩体分级是评价工程岩体的质量及其稳定性重要依据，为将来的岩体开挖、加固支护设计提供参考，而岩体的可爆性分级是为了衡量岩体的开挖难易程度。虽然工程岩体分级是为了“立”，可爆性分级是为了“破”，两者相互对立，而实际上又是统一的，都是工程建设的需要。除上述的例子以外，在讲课中可以随时联系各学科内容进行讲解，由此引导学生对知识点进行讨论。这种联系其他学科的教学方式既有利于培养学生的全面素质，也有利于形成创新能力。这种方法在实施过程中对教师的要求是极高的。首先，教师应熟悉各学科的教学内容和教学进度，才能使之与爆破工程课程内容既能相互渗透，又不超出学生的理解能力和知识范围；其次，教师需具备良好的知识迁移能力和创新能力，这样才能帮助学生掌握各学科与爆破工程的内在联系，并在知识的相互联系中发现问题。

3培养兴趣，提醒学生牢记学习目的，引导学生展开自学

学生刚开始接触爆破工程课程时，由于对爆炸物品充满好奇心，折服于爆破瞬间产生巨大的做功能力，因此在引言的讲授阶段被此门课程所吸引，上课时认真听讲，教学效果也会很好。但随着课程的开展，一些爆破基础理论知识显得枯燥乏味，初期建立起来的兴趣会慢慢消失，出现上课注意力不集中甚至开小差等现象。要想解决这个问题，除了丰富教学方法教学手段，课堂上吸引学生注意力外，笔者认为应考虑以下两个解决办法。一是让学生在课程的开始阶段就要找到学习它绝对充足的理由，并且在学习的过程中注意引导。使学生认识到爆破是未风化坚硬岩石（单轴抗压强度大于60MPa）开挖最高效、最廉价的手段，有时甚至是唯一的手段。然而炸药爆炸经常被人看做是洪水猛兽，是脱缰野马，稍有不慎就会产生重大的安全事故。因此要想对爆破进行控制，实现安全高效，必须认真学习爆破的相关理论。二是采用以学代教的方式。由于课时受限，部分技术问题难以全部在课堂上讲授时，可以采用以学生为主体的教学方式。这里说的以学代教并不是由学生走向讲台，讲授教学大纲中规定内容，而是指教师在课堂教学时，抛出问题，与学生一起讨论分析，由学生课下查找相关的文献完成，下次上课时随机叫学生解答，教师最终公布答案。让学生带着问题去自学，以学代教，培养学生的学习兴趣，也能使学生产生竞争意识，利于浓厚学习氛围的养成。

4因地制宜，积极运用现代化教学技术

爆破工程讲授过程中，除采用传统板书外，我们还积极应用现代教学技术，努力提高教学效果。每节课的讲课的脉络结构，重要知识点仍采用板书，这种视觉信息相对于听觉信息更有利于学生理解与接受，留下的印象也更为深刻。但板书在短时间记录的信息量相对较少，表现方法较为单一，而多媒体技术可将抽象内容变得更加直观，静态结果变为动态的演化，既增强了学生的感性认识、深化了理性认识，还激发了学生对课程的学习兴趣和学习热情，解决了学时少、内容多的矛盾，提高了教学效率，改善了教学效果。

4.1数值模拟技术的应用

炸药爆炸包含高温、高压、复杂的过程，在空气中爆炸动态过程涉及流体动力学，热物理学等知识，在岩石中爆炸还涉及岩石复杂的本构及流固耦合左右以及强度理论等。纯理论相对枯燥乏味，尤其是对于基础知识相对薄弱的工科学生来说，此部分内容是课程的难点。而此部分内容是爆破技术的理论基础，学生必须重点掌握。中国矿业大学（北京）[3]采用计算机模拟的方式解决这部分难题。数值模拟技术已经成功的应用在爆破工程中各个领域，包含炸药的爆轰、岩石爆破机理、拆除爆破等等。总结应用的案例，与传统的影像相比较，数值模拟技术在下面几个方面具有不可替代的作用[4]。数值模拟在某种意义上比理论和实验对问题的描述更为深刻，更为细致，不仅可以让学生了解问题的结果。而且可以随时、连续、动态地重复显示事物的发展，了解其整体与局部的细致过程。（1）数值模拟可以直观地显示出目前还不易观测到的、说不清楚的一些现象，容易为人理解和分析，还可以显示出任何实验都无法看到的发生在结构内部的一些物理现象。（2）数值模拟技术非常容易实现相关性分析，当前的数值模拟软件一般支持txt文本输入，使用者可以方便的进行修改。分析者对某个结果的相关因素进行分析时，可以对参数值进行变化，计算得到变化后的结果。（3）数值模拟软件可以非常方便的提取各种物理参量，更容易对发生的物理现象进行科学的解释，学生也更易掌握。（4）课程教学过程中的数值模型来源有两个：一为教师所在的科研团队建立；二为国内外学术交流过程中同行交流所得。（5）爆破工程教学中应用数值模拟技术将抽象问题直观化、可视化，并大大缩短了知识点的教学时长，增强了学生对爆破理论的认知。

4.2工程实例的展示

在讲授爆破工程技术章节，教师以板书的形式做一个典型的爆破设计，由于以揭示设计流程及爆破参数间的联系为主且受课时限制，因此工程规模偏小。而实际工程中，由于地质、环境、设备、安全等因素使得爆破设计相对复杂，为了使学生认识到爆破设计是一个系统工程，必须向学生展示实际工程的爆破设计。而由于涉及内容众多，难以采用板书形式，只能利用多媒体技术进行，通过爆破工程实例，向学生讲授爆破设计的相关内容，包括总体要求、基本思路、参数取值、网路形式、安全校核、试爆结果、参数调整等，以图片或视频展示爆破施工环节的总体情况、工序、操作要求、特殊情况处理、爆后的总结等。俗话说:“百闻不如一见”。通过选择典型案例作为教学资料，可以很好地启迪学生的思维，培养他们理解和分析问题的能力。由于教学中的案例来源于实践，对学生具有很强的说服力。此外，以课题组教师主持、参与的爆破工程项目和课题研究以及国内外典型爆破工程案例为基础，建立了适用于教学的“典型案例库”。这些案例无论是地质条件，还是环境因素，都具有很强的针对性和典型性，均有助于增强学生对课堂教学内容的理解和掌握。工程实例展示做到了理论与实践的结合，激发了学生的学习兴趣，教学效果明显。

5理论联系实际，加强实验教学

爆破工程是一门实践性较强的课程，通过实验环节，学生能够亲手接触到爆破器材，培养动手能力，利于学生理论知识的消化与掌握。中国矿业大学（北京）共安排了6个课时的实验教学，包括演示为主的岩石的SHPB冲击实验和以学生实际操为主的炸药（导爆索）爆速测量及导爆管网路实验。其中，SHPB冲击实验可以使学生更深入地了解岩石在高应变率下的动态性能，这是爆破工程技术人员应掌握的基本理论知识。爆速测量实验中教师可以直接以实物向学生展示，讲解工业炸药（乳化炸药）与军用炸药的（黑索金）、导爆索与导爆管的区别；实验时将受试炸药固定在木条上，学生可通过爆破硐的窗口直观感受爆破过程；瞬间的光照、巨大的响声、四处飞溅的木屑，直接体会到炸药强大的做功能力。利用导爆管网路实验模拟剪力墙或矿山多排毫秒延期爆破，演示非电雷管延时累加性以及四通方便快捷性；通过变换网路形式展现非电网络的灵活性；对比爆前爆后导爆管颜色讲述非电网络的安全性及易于检查的特点。整体上看，学生实验出勤率优秀，不存在缺勤现象，试验中参与程度非常高，基本做到了人人参与。为保证教学效果，教师要求学生在实验前编写实验报告的理论部分，过程中记录数据，实验完成后汇总实验报告，根据报告情况计入课程成绩。

6加强爆破安全教育

在建设工程和采矿工程等行业中，爆破技术得到广泛应用，带来了良好的经济效益和社会效益[5]。但各类爆破工程事故时有发生，给人民生命财产也造成了巨大的损失。工程爆破必须以安全为前提，而仅以工程要求为目的不安全的爆破是失败的爆破。为了保证爆破作业能安全地进行，要求土木工程必须掌握爆破安全技术。爆破安全涉及两方面内容：一为爆破器材的安全；二为爆破工程的安全。对于爆破工程师来讲，前者主要指爆破器材类型、数量准确，运输、存储、销毁安全，后者指爆破施工过程中的操作安全及爆破有害效应控制在既定范围之内。虽然爆破工程有单独的章节用来讲爆破安全，但笔者认为这远远不够。在教学过程中应当将安全教育贯穿所有的教学内容及教学环节里。突出案例教育以及个人的切身经历，向学生讲述相关的安全操作要点，尤其要揭示事故产生的原因，激发学生努力学好相关知识。

7结语

通过改革教学内容和教学方法，调整教学目标，促进了课程教学的系统化和规范化，增强了学生对本专业方向爆破工程应用技术的理解和掌握，使得该课程更适应土木类专业学生的实际需求。课程教学的实践表明，将爆破工程与相关学科穿插贯通，应用现代化教学技术，能很好地培养学生的全面素质，极大地促进了学生自主学习的积极性，有助于学生更深刻地理解爆破基础理论。结合课程特点与现代技术手段改革教学手段与方式，已取得良好的教学效果，较好地实现了该课程的教学目标。

参考文献

[1]冯叔瑜，郑哲敏．让工程爆破技术更好地服务社会、造福人类——我国工程爆破60年回顾与展望[J].中国工程科学，2014（11）：5-13．

[2]张云鹏.“爆破工程”课程教学设计与能力培养[J].河北联合大学学报:社会科学版，2012（4）：97-99.

[3]李胜林，陈寿峰.数值模拟技术在爆破工程教学中的应用[J].北京理工大学学报，2013，15(S1):133-135.

[4]王永强，郭学彬.基于计算机技术的爆破工程实验教学探索[J].实验技术与管理,2009,26(8):140-142.

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关键词：控制爆破;正洞;安全验算

中图分类号：TB41 文献标识码：A

引言

地铁以其高效、节能、环保、安全、舒适等特点，成为我国多个城市建设快速轨道交通的首选。地铁车站及区间隧道的施工方法因地质的差异而不同，常用的方法有明挖法、盖挖法、暗挖法和混合法等施工方法，上述方法在我国及世界各地的地铁及隧道施工中均有应用，技术成熟。由于地铁穿越城市区域，施工时需要控制其对周边建构筑物的影响，因此地铁施工需要选用适合该区域地质的施工方法。本文介绍了控制爆破技术作为暗挖法在某市地铁施工中的应用。

一、工程概况

（一）工程概况

某市地铁工程某标段车站（用A、B表示）区间隧道里程DK15+875.006～DK17+045.412，线路全长1170.406m，临时施工竖井设于DK16+443.000左侧：至“站A”方向567.994m，至“站A”方向602.412m。区间全部为地下线，线间距12.5m～13.0m，隧道为单线单洞马蹄形断面。本场区地面起伏较大，东高西低，地面高程在15.50～6.15m之间。线路出“站A”后便以25‰坡度下坡，坡段长度520m，然后以4‰和2‰的坡度上坡进入黑石礁站，线路纵断呈“V”形。隧道最大覆土厚度26.2m，最小覆土厚度16.5m。

（二）地质水文介绍

根据地勘报告，本区间地质为剥蚀残丘，上覆第四系人工素填土，下伏震旦系长岭子组全～微风化板岩，拱顶主要为中风化板岩，Ⅳ级围岩。边墙主要为中风化板岩，Ⅳ级围岩，隧底主要为中风化板岩，Ⅳ级围岩，综合围岩级别为Ⅳ级；地下水主要为基岩裂隙水，主要赋存于全～中风化板岩中，水量一般，开挖时有渗水、滴水现象，丰水期可出现涌水。

三、控制爆破技术应用

控制爆破技术是钻爆法的一种，即通过一定的技术措施严格控制爆炸能量和爆破规模使爆破的声响、震动、飞石、倾倒方向、破坏区域以及破碎物的散坍范围在规定限度以内的爆破方法，经常采用的有预裂爆破、光面爆破技术等。

（一）施工原则

区间开挖必须严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则，做到随挖随支，现场加强监控量测，并及时反馈信息，根据实际情况修正设计参数，确保施工安全。

（二）爆破方案选择

本区间基岩埋深较浅，区间隧道施工多需爆破施工，由于地面建筑物、管线密集，为将施工对地面建筑物、管线的影响控制在规范允许范围内，措施如下：

1、采用控制爆破技术开挖，其中硬岩选用光面爆破，软岩采用预裂爆破，分步开挖时采用预留光面层光面爆破。

2、控制爆破震速。按照多打眼、少装药，多分段的原则，严格控制炸药单耗量和炮眼填塞长度，保守装药试爆3次以振动检测实测数据为依据调整参数。

（三）爆破设计

区间正洞开挖采用双台阶法施工，上台阶开挖高度3.1m，下台阶开挖高度3.31m本文以正洞上台阶法开挖为例。

1、炮孔布置。掏槽眼采用楔形掏槽技术，因围岩属于软弱围岩（Ⅳ级），故炮眼深度不宜过深，循环进尺为1.0m，有效进尺约为90%,本设计除陶槽眼垂直深度采用1.3m深外，其它眼均采用1.1m深，钻孔采用YT-28风钻，炮眼直径为Ф42mm。正洞上断面炮孔布置图见图1。

2、爆破安全验算及装药参数确定

正洞至地表建筑最小距离约为15.0m，且地表建筑大都为钢筋混凝土结构，少数砖房，根据规范[1]安全标准要求，对周边砖混结构房屋震速需控制在1.5cm/s以内, 根据规范[1]“第6.2.3条公式（1）”得：

Qm = R3(Vk/k)（3/α）

Qm-最大一段允许用药量（kg）；Vk-震动安全速度，取1.5cm/s；

R-距建筑物距离（30m）；α-炸药衰减指数，取2.0；

m-炸药指数，取1/3； K-场地因数，取180。

经计算得最大一段用药量2.56kg＞2.25kg,符合规范[1]安全要求。爆破设计参数见表1。

表1 爆破设计参数表（进尺1.0m）

四、结论及建议

施工中，正洞范围内围岩既有中风化岩，又有强风化岩和全风化岩，岩层分布不均匀，与地勘报告不符，这给爆破施工带来了一定难度，除了按原设计采用控制爆破开挖外，需要机械开挖、人工开挖相结合的方法；由于岩层结构复杂，爆破后的超挖较严重，因此需要合理的超前支护措施才能有效的控制超挖、防止坍塌。另外，通过对地面的振速测试，爆破质点振速基本控制在1.5cm/s以下，正洞范围地面仅有微小震动，地面建构筑物的变形均在规范允许值内；且在白天作业，对人基本无影响。

该地铁工程某标段车站区间采用控制爆破技术进行开挖施工，在实际施工过程中及时调整爆破设计参数，有效的控制超挖现象、地面振动，满足该工程施工进度和要求。

参考文献

[1]爆破安全规程.（GB6722-2003）.中国标准出版社.2002.

[2]戴俊.爆破工程[M].机械工业出版社.2007.

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关键词：高边坡；石方爆破；施工技术；要点

1 高边坡石方爆破施工技术要求

1.1 施工内容

1.1.1 挖掘覆盖层土石方。挖掘高边坡覆盖层是一项需要特别周密的工作，应提前选择挖掘后碴土的弃置地点，并注意不可积水，留好排水通道（肩沟）。顶层一些岩层（覆盖层临界处）已经风化，注意操作时根据岩体结构面走向来处理，严格控制好各个岩体结构面的走向，必须把岩体结构面走向与开挖面一致易造成坍塌的风化岩层彻底清除干净。

1.1.2 挖掘边坡。边坡的挖掘不是随意高度和随意宽度的，挖掘前一般有固定的高度宽度比，边坡高度较大的地段，通常选择梯段分层式进行开挖，不过边坡最大高度应小于15m。并且土层较软，以及地段不完整的地方，有一定安全处理方法，要特别注意。施工时一定不可忘记边坡开挖时的顺序，由上至下根据分层按比例的前提开始，这有助于安全施工，此外，从美观以及实用的角度考虑，要不留凹凸，不留反坡，如果反坡不可避免出现时，也有处理方法，有相关文件可以参考。

1.1.3 挖掘建基面。高边坡建设往往涉及到两个施工方法，控制爆破以及预留保护层，之后进行挖掘，这种工作有助于开挖面平滑度的控制，减少对周边围岩结构稳定性的干扰，这也是爆破工作进行的基本要求。并且要注意反坡、陡坡等情况要避免，土层最外层的湿度应控制在小范围之内，且不可让断层、小夹层等影响整体质量，如果发现了缝隙断层等状况应快速处理不留后患。

1.2 控制爆破施工

通常，“光面爆破”和“预裂爆破”在石方边坡实施爆破施工时是很常用的两个方法，这两个方法如果直接用在高边坡地段则有负面影响，因此应综合“预留保护层法”处理高边坡地段。应注意，预裂爆破和光面爆破时炮孔之间的孔位偏差有严格要求，要保证控制在20cm以内。在控制爆破质量的同时，爆破振动也尤其重要，除爆破振动波控制在国家允许值范围内，还须对周边建筑物和预留边坡稳定性进行必要的观测，观测需仔细认真，确保爆破施工的安全。

1.3 基本原则

1.3.1 精心施工杜绝马虎。对软弱土层谨慎清理干净后的同时须完成排水沟的修建，才可进行石方爆破施工阶段，然后进行挖掘工作。这个过程监理工程师要积极发挥职责“坚守严查”，每个环节达到要求后才能进行下一道工序，这是确保高边坡开挖施工质量和施工安全的必要措施。

1.3.2 爆破试验。严格按照GB6722-2003《爆破安全法规标准选编》中所规定的相关爆破试验的要求进行，以确定科学合理的爆破孔网参数。

1.3.3 控制爆破技术。高边坡的石方开挖宜采用“宽孔距、小底抗线”的爆破施工技术或“微差挤压爆破”的爆破施工技术。具体确定爆破参数方案应以能够确保构筑物结构形体质量作为基本标准，尽量控制降低大块率。

1.3.4 保障高边坡稳定。高边坡的土石方开挖须遵循“自上而下、分层分块”爆破开挖原则，严格遵照“开挖一层、支护一层”的基本原则来组织和安排现场施工，减少开挖爆破振动引起的扰动，确保高边坡的稳定性。

2 高边坡石方爆破施工的技术要点

2.1 爆破施工方法选择

石方爆破工作自上而下分台阶逐层进行。台阶高度小于5米时，用浅孔爆破法分层爆破施工，分层高度2～3米为一层；台阶高度为5～10米时，用中深孔爆破法一次爆破到设计标高，爆高超过10米时，分台阶进行深孔爆破。永久边坡采用光面爆破方法进行处理，工作台阶分层台阶高度定为5～10米。

2.1.1 坡面开挖、整形。石方开挖采用挖机开挖，分级进行。开挖前用木板按设计坡率做好坡度架，安排专人指挥边坡开挖，保证立坡不陡于设计，坡面平顺、平整。坡面整形主要以机械破碎施工为主，局部人工配合修整。对松散岩土及全强风化岩层直接安排液压反铲挖掘机修整，对于硬度较大的微风化、弱风化类岩层，需采用爆破方法。坡面整形的目的是尽快为坡面防护工程施工提供完整的作业面，坡面整形从上而下逐级进行，开挖一级支护一级。

2.1.2 石方爆破。对于少量石方爆破，由于不影响工期，可采用浅孔密眼小型爆破，手持式凿岩机打眼。对于大量石方面段，小型爆破满足不了工期要求，需采用先进的爆破技术“深孔多排微差挤压爆破”和“光面爆破”进行施工，以降低对岩石边坡的扰动和破坏，同时满足每日进度计划的工作量。

石方爆破施工流程一般为：爆破方案设计公安机关审核批准测量放样、布孔钻孔装药起爆清除盲炮修整坡面清运石渣。

2.2 施工流程

2.2.1 施工准备。爆破区范围内应干净，没有杂乱物品，通常用挖掘机等设备在爆破之前进行清理干净，这样才能完成炮孔位置的测量定位、钻机就位、钻孔等接下来的工作。

2.2.2 钻孔作业。在爆破工程技术人员的指导下，严格按照爆破设计进行测量布孔、钻孔作业，布孔根据地形实际情况主要采用方形布孔或梅花型布孔。在布孔时，应特别注意孔间距不得小于2米，保障钻孔作业设备的安全。在钻孔时，应该严格按照爆破设计中的孔位、孔径、钻孔深度、炮孔倾角进行钻孔。对孔口周围的碎石、杂物进行清理，防止堵塞炮孔。对于孔口周围破碎不稳固段应进行维护，避免孔口形成喇叭状。钻孔完成后，应对成孔进行验收检查。

2.2.3 安装爆破装置。（1）对到达施工现场，应爆破器材例行检查，避免爆破时出现安全隐患，然后才可装进爆破器材。（2）装药时要求专业的人员操作和专业的技术人员指导，出现炮孔被堵住的状况绝对不能使用钻具进行疏通。（3）堵塞材料应严格要求，选择相应的材料完成堵塞，例如岩粉，粘土以及石渣（颗粒直径不大于0.5cm）等都是最常用的堵塞材料。（4）爆破网路的连接杜绝选择不适当的包裹材料，一般采用绝缘胶布来完成连接网路。（5）爆破时的防护手段。连接完成后，就可以依据已经设计好的爆破方案完成防护，注意控制好防护范围。（6）爆破前安全设置。警戒设置好，疏离好现场人员到达安全范围，确认爆破区域内无其他危险后，就方可开始爆破。七、爆破内容记录在案。爆破工作的最后一项内容是爆破记录的完成，这项工作要等爆破已经确定结束，没有隐患问题存在后，进入爆破地点，对详细情况进行记录。

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关键词：爆破控制；隧道；施工

国道307线旧关一新店公路改建工程旧关隧道位于阳泉市平定县境内，按二级公路修建，隧址区位于娘子关—井径早古生宽缓复向斜的核心部位，主要为露中奥陶统上马家沟组灰岩、白云质灰岩。地层平缓、产状270～340∠10～35，为波浪起伏的单斜构造。地调未见断裂构造，主要发育2～3组节理构造。隧道穿越平定县旧关村以东山体，全长1 540 m，净宽10.0 m，净高6.93 m，建筑限界高度5.0 m。隧道按二级公路60 km/h行车速度标准设计。

该工程于2006年7月开工建设。2008年8月完工。笔者作为工程的主要负责人，组织、参与了整个工程的建设实施。在旧关隧道建成过程中，深切体会到爆破控制在隧道施工中占具重要地位，爆破控制的成功与否将直接影响到隧道的工程质量、施工安全、工程进度、经济效益和管理效果。

1　爆破控制对隧道施工的影响

1.1　工程质量方面

按照新奥法设计施工的隧道工程，以充分发挥山体围岩自承能力为基本原理。隧道施工的一个重点环节就是保护围岩，最大程度地降低对围岩的损伤，保持围岩固有的自支护能力。而保护围岩的主要方法就是通过控制爆破对遗留围岩的影响，严格控制欠挖，尽量减少超挖。

旧关隧道按矿山法结合新奥法原理组织施工，钻眼爆破开挖，为了保证开挖轮廓线，确保围岩稳定，严格控制超欠挖，开挖方式采用光面爆破；隧道大部分段落采用了全断面一次爆破。局部试验段采用了预留光面爆破。开挖时根据各段地质情况等因素，采用了全断面和台阶法2种开挖方法。Iv、v级围岩采用台阶法，台阶长度3m～5m；Ⅱ、ⅢI级围岩采用全断面法，每隔20m～30 m用仪器复核中线、水平，保证位置正确。根据对初期84个开挖循环的统计，其中以钻孔精度对超欠挖影响最大(45.2％)，其次是爆破技术(21.3％)，施工管理(16.6％)，地质变化(7.1％)，测量放线(5.6％)。而前两项因素的影响占66.5％。因此控制超欠挖，保证围岩稳定的重点是爆破技术的控制。

在旧关隧道初期开挖施工中，局部爆破控制效果不太好，个别点超挖值超出了规范允许范围。在以后的施工过程中，及时根据围岩走向、层厚、石质等地质情况不断调整钻爆方案，进行爆破试验；同时加大现场指导和培训学习，强化了司钻工的技术操作水平和责任心，提高钻孔精度。经过优化改进爆破工艺，利用激光全断面仪过程检查和地质雷达阶段性跟踪检测的结果来看，旧关隧道的爆破效果满足设计及规范要求。

公路隧道的开挖施工不利因素多、难度大，所以应加强爆破控制。爆破引起的超欠挖虽然是不可避免的，但是良好的爆破技，术可以使超欠挖控制在一定的水平之内。如果对超欠挖控制不好将直接影响到隧道整体质量：一是超欠挖损伤岩体，降低围岩的自支能力，增加了衬砌背后空洞的可能性。降低其承载力；二是超挖部位的回填、欠挖部位支护结构的应力集中，影响支护质量；三是隧道围岩轮廓线的圆顺程度和符合情况不仅严重影响支护质量，同时也影响到后期施工的钢拱架、钢筋网片的安装、衬砌砼质量。

1.2　工程安全方面

有统计显示。隧道开挖过程中的安全事故占到隧道总事故率的50％左右，这种事故产生的原因之一就是开挖过程中的爆破控制不到位。爆破过程中对岩体的震动加大了软弱围岩的破坏作用，增加了围岩失稳和坍塌机率；爆破过程的超欠挖不到位，加大了对岩体的扰动，增加了衬砌厚度不足和背后空洞的机率。改变了隧道设计的承载特性，极易造成围岩松驰变形，这也是隧道发生安全事故的主因之一。

光面爆破是旧关隧道施工中为避免隧道塌方而实施的至关重要的一环，通过光面爆破的弱震动、少扰动，基本消除了开挖轮廓线上的应力集中现象，降低了局部围岩受力集中后失稳坍塌、局部掉块的可能性，减少了隧道施工的不安全隐患。旧关隧道施工中根据围岩的具体情况和特点，合理地选择爆破参数，科学地确定周边眼间距、钻眼深度及最小抵抗线，严格控制炮眼的装药量，采用毫秒雷管微差爆破，使周边爆破拥有最好的临空面。为了使光面爆破达到最好的效果，施工中认真观察围岩的变化情况，对爆破设计不断地进行改进和优化，及时调整炮眼间距、数量、长度、装药量和每循环进尺，减弱了爆破对围岩的扰动，尽量避免因欠挖而带来的二次扰动，为下一步的支护创造良好的条件。旧关隧道在日常洞内地质观察的基础上，为使施工安全有保障，光面爆破达到最佳效果，施工中80％的段落使用了TSP2超前地质预报。利用科学的超前地质预报技术，对施工线路的前方地质情况进行提前预报，对可能的不良地质情况实施掌控，及时修订施工方法和爆破技术措施，在隧道建设过程中未发生一起安全事故，保证了隧道的正常施工。

1.3　其他方面

爆破施工的质量好坏不仅直接影响着隧道的质量和安全，还制约着工程进度、工程造价、施工管理等等。

隧道施工讲求均衡生产，如果隧道爆破控制不好，软弱围岩段容易发生塌方，塌方处理非常费时费力，且存在较大的质量隐患；硬质围岩中极易出现超欠挖，如果存在较多的超挖，则会增加出渣、回填、欠挖部位处理这几道额外工序，对超欠挖的处理给后续作业如喷砼、张挂防水板等作业造成一定困难，直接影响到后续工序的速度。如此看来，爆破控制不好势必会导致隧道整体施工进度滞后。影响隧道总工期。

隧道是资金非常密集的工程，项目管理中，成本目标控制非常重要，要节约成本就要求高效率低投入，尽一切可能加快施工进度。按设计施工。这就要求优化提高爆破技术，尽量减少爆破造成的超欠挖。目前，隧道施工普遍存在着超、欠挖现象，超挖引起出渣量多，多装、多运渣，超挖空间还要用混凝土回填；欠挖则要清除，从而造成人工、工期和材料的超额消耗，致使工程成本增加。经计算，公路隧道每延米超挖1 cm，将增加成本投入近200元～300元。所以就目前施工状况来看，降低隧道工程造价是有潜力可挖的，那就是要真正提高技术水平，途径之一就是把好隧道开挖首道关，切实做好爆破控制。

同时，隧道爆破控制不佳，易造成质量、安全隐患、工程进度推后和工程造价提高，增加了施工管理难度。因此隧道施工初期。就必须注重爆破技术的控制，加强开挖过程中的管理，避免增加不必要的管理投入，减少管理漏洞。

2　爆破控制施工要点

2.1　树立“爱护围岩、少欠少超”的观点

通过控制爆破技术，不损伤或少损伤遗留围岩的固有支护能力；严格控制爆破精度减少超、欠挖，避免衬砌背后充填不密实，

甚至空洞，衬砌厚度不足。

2.2　提高钻孔技术水平

钻孔技术对隧道超欠挖影响的主要影响因素是周边炮孔的外插角、开口位置和钻空深度。根据专业经验，笔者对钻孔深度、钻孔位置、间距和钻孔平行度、精度要求总结如下：掏槽钻孔深度误差±设计炮孔深度，其他钻孔深度误差±10％设计炮孔深度。掏槽中空孔和掏槽装药孔位置误差为±5 cm；周边孔位置误差为±7 cm；其他掘进孔位置误差为±10 cm。周边孔外插角为30°，误差±1°，其他钻孔需平行打眼，掏槽打眼误差±0.5°，其他掘进眼误差为±1°。实际打眼总数为设计总数的95％及以上。

2.3　进一步解决好爆破技术参数的合理匹配

从目前统计的隧道爆破方法、方式、爆破参数分析来看。爆破技术参数的合理匹配是非常重要的。

爆破设计是隧道开挖的关键技术，在进行爆破设计时应根据隧道断面大小、围岩级别、机械设备等进行综合考虑。其一，对同级围岩，根据其岩石构造、破碎程度等不同情况，选取不同的光爆参数，可获得比较理想的效果。其二，合理选用炸药品种和优化装药结构是保证光爆质量的重要因素。其三，加强对起爆顺序和光爆孔起爆时差的控制，为光爆孔提拱良好的爆破条件。

2.4　地质条件是客观条件。它是确定爆破参数的基本依据

爆破设计主要是根据经验、类比或现场实验设计，而地质条件是随掘进而不断变化的，其中，主要是围岩节理裂隙的变化。在施工中，根据开挖面对围岩进行观测描叙，并对围岩的节理裂隙状态进行预测，及时调整爆破参数和施工方法或采取局部内移炮眼、局部空孔不装药、加密炮眼、局部调整起爆顺序等辅助措施。

2.5　强化施工组织管理

在隧道施工过程中应建立一个比较完善、系统的质量保证体系。对爆破设计、钻爆作业实施全面的监督管理，对有关人员进行技术培训。建立质量责任制，实行质量奖惩制度。并以预先制订的各项作业方法和作业质量标准为准则。经常检查各项作业质量。建立及时准确的信息反馈系统，保证超欠挖的信息及时反馈给现场施工人员，以便及时调整施工方法和施工步骤，将超欠挖值控制在规范范围之内。同时，施工中应加强地质超前预报。准确探明前方围岩类型，随围岩条件变化及时调整钻爆参数。通过采用合理的施工方法和施工工艺，并辅以先进的精密仪器，来达到爆破控制预期效果。

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关键词：中深孔爆破技术; 安全方法；安全理论

中图分类号：P633.2文献标识码： A 文章编号：

为了适应我国经济的快速发展，必须加快基础设施及基础工业的发展，而在公路、机场整平、铁路路堑开挖、港口建设及不断提高的对矿物资源的需求情况下，都需要土岩爆破技术，尤其是中深孔爆破技术。特别是高大建筑物、人防工程等的基础开挖。

一、中深孔爆破的基本理论分析

一般中深孔的孔径大于50mm，深度大于5m。中深孔爆破的方法是在已经修好的梯段上进行钻孔，然后在孔中装入炸药进行爆破。

中深孔爆破技术的优点是提高岩石破碎质量、稳定边坡、提高整体工程的施工效率及经济效益。目前中深孔爆破技术在铁路、公路、矿山露天开采、水电闸坝的基坑开挖等工程中应用广泛并且占据越来越重要的地位。中深孔爆破破碎岩石的破碎块基本上都能够符合工程的要求，爆破集中，爆破之后的碎块松散，能够大大提高铲装设备装载速率。中深孔爆破在改善破碎质量的前提下，使钻孔、运输等工序发挥高效率的同时要考虑到工程的综合成本。由于中深孔爆破的炸药能够均匀的散布在岩体中，炸药的用量比较易于控制。其中对石方的机械化施工和安全性是中深孔爆破优越性的体现。其较高的机械化程度克服了那些依靠人工或者机械化较低的缺陷，并且提供了便于运输的破碎岩石块，在安全方面，中深孔爆破作为露天工作，其装药的部位与需要爆破岩体的关系较为明确，所以爆破的振动强度、空气冲击波强度及破坏范围相对容易控制。

二、影响中深孔爆破安全的因素分析

中深孔爆破作业相当复杂，作业内容较多，所以中深孔爆破安全因素的分析也是一个相当复杂的工程。分析影响中深孔爆破安全的因素要坚持：科学性，只有在科学的指导下，才能获得可靠客观的信息，分析结果才能有效；全面性，要选择具有代表性的因素才能确保分析结果的全面有效；可行性，可行性的分析方案才能为爆破工程安全评价服务；可比性及稳定性，所分析的结果应能真实的反应客观状况，对于那些受到偶然因素就会大起大落的一些因素不应选取，应该选择具有规律变法的因素。

影响安全深孔爆破安全的因素包括物质性的、管理性的、环境的、人为的。结合这一点，因素分为四种包括技术安全现状、爆区环境、安全管理、施工安全现状。

三、对影响中深孔爆破安全因素解决方法的分析

1. 技术安全现状

对中深孔爆破系统安全系统进行评价的最重要的因素就是中深孔爆破的技术安全现状。如果中深孔爆破的技术设计上不可靠、不合理，非常容易造成重大安全事故。所以在对中深孔爆破技术的设计上要遵循以下原则。

⑴确保中深孔爆破技术的设计单位及施工单位的资质符合国家相关规定。对于设计单位及施工单位国家都有相应的级别评定。对于那些拆除爆破、大型中深孔爆破、复杂环境岩土爆破等工程也同时进行了分级管理。

对于设计单位应当具备的条件主要包括：等级在B级别的单位，在高级爆破技术方面的工作人员应当多于一人，并且该单位应当在该等级拥有至少一例成功的案例，或者C等级拥有至少两项成功地案例；等级在C级的单位，必须有两名或者两名以上的中级爆破技术人员，持有C级证件的员工不能少于一人，并且至少要在C级具有爆破设计成功的案例或者在D级有两项成功案例；等级在D级的单位，中级爆破技术人员最少不能低于一人，拥有C级证件的员工数不能低于一人，并且具有D级别相应成功地案例或者一般爆破成功的设计方案。

⑵确保设计方案及参数的合理性。中深孔爆破设计方案及参数的合理性与爆破的成功、安全有着深刻的影响。一个优秀的设计方案将会提高整个爆破工程的安全爆破程度，而不可靠的方案将直接埋下安全隐患。为了保证工程可靠性，在设计中应注意参数的值包括：孔深、孔径、孔距、排距、炸药单耗、堵塞长度等控制在一个合理的范围之内。

⑶安全危害防范。对中深孔爆破时直接带来爆破振动、爆破冲击波、飞石、有害气体等危害，对上述这些危害应当进行有效的预防设计，合理的安全危害防范措施对整个中深孔爆破的安全将会产生重大的影响，这是安全危害防范中需要注意的重点内容。

2.爆区环境

爆区环境作为影响爆破工程作业的固有因素，包括自然和非自然因素。自然因素指爆破区的地质、地形、气候状况等；非自然因素指爆破区的居民、交通及爆破区其他施工工地状态。这两种因素对爆破安全都有很重要的影响。

3.安全管理

中深孔爆破安全管理具有工程技术的一面也有组织管理的一面，两者相辅相成，是一项具有很强综合性的工作。在具体安全管理中，只有严格的组织措施，才能确保技术措施的可靠，只有完整的技术措施，组织措施才能发挥作用。所以为确保中深孔爆破的安全必须重视其安全综合措施，做好安全管理工作。在进行中深孔爆破的安全管理时需要考虑一下几个方面的内容。

⑴建立并执行相关的规章制度。科学合理的规章制度是保证爆破安全及提高爆破效率的有效手段。包括的主要内容有：①建立实施设备管理制度。在对设备进行管理时要按照国家有关工程爆破时的安全条例、法规、条文及操作规程进行，对爆破施工现场的设备也要进行相关的运行管理制度，并且爆破器材的存放管理必须按照相关的规定进行存放并严格管理，防止外流或者丢失。②建立实施登记建档制度。登记建档是做好安全工作的重要前提之一，一些技术资料包括爆破设计资料、爆破器材的生产资料、爆破事故资料和其它一些与工程相关的事故资料等，做好收集和保存。③规章制度的执行。在执行规章制度时要坚持严格执行各项规章制度和操作规程并确保不发生违章操作情况的原则。

4. 施工安全现状

施工现场的安全对中深孔爆破的整体安全有着直接的影响。在具备优秀的设计技术及管理措施的前提下，但是施工人员没有较高的安全意识，不按照操作规程进行操作，也极易造成安全事故。所以，在中深孔爆破作业时，爆破员应具备较高的安全意识，按照相关规范进行操作，严格遵守爆破安全规程和安全操作细则，工程技术人员应当在现场进行监管，爆破后进行检查，一旦发现不安全问题要及时上报处理。

三、结论

综上可知，中深孔爆破是现代基础建设中不可缺少的部分。中深孔爆破技术的优劣对施工安全有着非常重要的影响。为了确保中深孔爆破的安全，分别对影响中深孔爆破安全的问题进行了分析，并提出了相应的解决措施，对提高中深孔爆破安全具有积极意义。

参考文献

[1] 郑明焦. 中深孔爆破炸药量计算方法的应用[J]. 矿业工程. 2005(03)

[2] 王智勇. 土地整理的土地质量和景观格局研究[D]. 河南农业大学. 2009

[3] 傅菊根,徐颖,郝飞,庄新炉. 硬岩巷道掘进的中深孔爆破试验研究[J]. 安徽理工大学学报(自然科学版). 2011(07)

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【关键词】爆破挤淤；造船项目；防洪堤工程

【中图分类号】TV87【文献标识码】A

【文章编号】1007―4309（2010）10―0089―2

一、工程概况和自然条件

中远大连造船项目防波堤工程内容包含防波堤1 880m，接岸护岸250m。防波堤及护岸均采用抛石斜坡堤结构，根据护岸、防波堤的功能及地基情况、堤身的结构分以下几种类型：

K0-250.00―K0-150.00为护岸段，由于离岸较近，淤泥层厚度很小，基础不处理，采用抛石挤淤；K0-150.00―K0+0.00段也为护岸段，基础处理采用爆破挤淤的方式，处理土层为淤泥及淤泥质粉质粘土；K0+0.00―K0+420.00为防波堤内侧兼码头段，基础处理方式有两种，其中K0+0.00―K0+150.00采用挖泥方案，基础开挖要求达到卵石层，K0+150.00―K0+420.00采用爆破挤淤方式； K0+420.00―K1+250.00段为防波堤内侧远期预留码头段，基础处理采用爆破挤淤的方式；K1+250.00―K1+830.00为纯防波堤段，基础处理采用爆破挤淤方式； K1+830.00―K1+880.00为堤头段，地基处理采用爆破挤淤方案。

本工程中爆破挤淤筑堤主要工程量为：防波堤堤心爆填石方4 486 763m3，护岸堤爆破挤淤石方183 196m3，合计4 669 959m3。

本区濒临海域潮汐属于不正规半日潮，每日潮位两涨两落，以风浪为主，涌浪为次。

二、爆破挤淤的机理

爆破挤淤是“爆破法处理水下淤泥质软基”的简称。爆破挤淤处理加固地基的基本原理是在堤头一定位置的淤泥内埋置药包，药包爆炸将淤泥向四周挤出并向上抛掷形成爆坑，堤头抛石体在爆炸空腔负压和重力作用下定向滑移落入爆坑并形成石舌，瞬时实现泥石置换。同时，药包爆炸产生的冲击波和振动还使爆源附近一定范围内的淤泥受到强烈扰动，物理力学性能参数急剧下降，承载能力迅速减弱至几乎完全失去，抛石体在自重作用下进一步滑移或下沉；后续堤头药包爆破的多次振动作用将加速堤身下沉落底；爆破振动效应使抛填块石相对移动，堤身石料密实度增加，使堤身后期沉降减小。

三、爆破参数计算及起爆网路设计

根据《爆炸法处理水下地基和基础技术规程》规定，挤淤一次爆破药量按下式计算：

Ql＝q0•LH•Hmw•LL

Hmw＝Hm +（γw/γm）Hw

其中：

Ql－一次爆破排淤填石药量，单位：kg，

q0－爆炸挤淤单位体积淤泥的耗药量，单位：kg/m3，

LH－一次推填的水平距离，单位：m，

Hmw－计入覆盖水深的折算淤泥厚度，单位：m，

LL－布药线长度，单位m

Hm－置换淤泥层厚度，包含淤泥包隆起高度，单位：m，

Hw－覆盖水深，即泥面以上的水深，单位：m，

γw－水重度，单位：kN/m3，

γm－淤泥重度，单位：kN/m3。

影响爆炸挤淤单位体积淤泥耗药量系数q0的因素很多，如淤泥的物理力学指标、石料块度、炸药种类、淤泥深度、覆盖水深、等等。规程中给出的q0值在0.6至1.0之间，根据近年来的爆破挤淤工程实践，此单耗值偏大。不同地区不同淤泥指标的挤淤爆破炸药单耗量差异较大，大连地区单耗药量通常不会超过0.2kg/m3。另外，在计算总装药量时通常需要计入淤泥包隆起的高度，但不计入覆盖水深的折算厚度。

计算药包埋深时不仅要计入淤泥包的隆起高度，也应计入覆盖水深的折算淤泥厚度。覆盖水有利于炸药能量的充分利用，覆盖水越深，计算得出的折算后埋深越深，药包埋入淤泥内的深度越浅。当覆盖水足够深时（水深大于泥深的1.6倍），药包可以放置在淤泥表面。

起爆网路可以采用导爆索网路，导爆管网路或两者的混合网路。在埋入药包之前，首先用导爆索加工成起爆体放入药包中，然后选用导爆索或导爆管引出水面，构成了导爆索网路或导爆管网路。如果用导爆管引出，之后与主导爆索相连，则构成了混合网路。爆破时通常采用电雷管起爆，或者采用分段延时雷管起爆。起爆网路如下图所示：

四、施工工序

爆破挤淤施工工艺有三种，即堤头爆填，内外侧侧向爆填和坡脚爆夯。通过上述工艺使堤身抛石体落底至设计高程，同时按设计尺寸形成稳定的堤身断面。

堤头爆填开始前先设立堤轴线和两侧抛填边沿线标记，为了解堤轴线附近水深地形变化，施工前做必要的水深地形复测。然后按两侧边沿线标记和进尺进行抛填。进尺、宽度及高程满足要求后进行装药作业。装药作业结束后，机械设备、人员撤场。放警戒线，鸣警报，连接雷管，准备起爆。爆后经现场安全人员检查无误后，堤头爆填一次循环完成。

堤头爆填完成后，石料基本落到持力层上，但仍需对堤身两侧进行侧爆填，以便加宽堤身和整形，使之达到设计要求。两侧爆填施工方法与堤头爆填相同，可在堤头爆填50m后进行，侧爆循环进尺一般为50m。

要想使内外侧坡脚稳定，坡脚爆夯是必不可少的步骤，通过对坡脚进行爆夯处理，可以起到密实加固的作用。爆夯时根据坡脚平台宽度确定采用单排药包或双排药包，药包直接放置在基础平台石料表面，内外侧可分别进行。爆夯在侧爆完成后进行，爆夯后通过理坡使堤身达到设计断面。

五、质量控制

根据《爆炸法处理水下地基和基础技术规程》（JTJ/T258-98）中对爆炸挤淤施工的相关规定：

本工程质量控制在技术方面包括下面几项内容：

第一，上堤石料质量控制（块度、抗压强度、含泥砂量等）。

第二，爆破挤淤施工过程质量控制（测量、定位、装药、起爆等）。

第三，检验与检测（钻孔、物探、体积平衡验算、沉降位移观测等）。

其中，体积平衡法贯穿于爆破挤淤堤头爆填施工的全过程，堤心爆填每30m进行一次体积平衡检验。体积平衡法是根据每炮抛填石料质量、方量记录，在准确统计上堤方量的基础上，比对设计断面方量，使堤心石落底情况能够被确定下来。

六、安全、环境与文明施工管理

（一）环境保护

在施工过程中，为了了解爆炸产物对海洋环境的影响，大连市环境监测中心作了大量的环境跟踪监测，积累了资料，取得了可靠的数据。跟踪监测结果表明：爆炸法处理海淤软基对水质影响范围有限，持续时间较短，不会造成施工区外的污染。爆破对海洋水质及海洋生态环境没有产生有害影响。

（二）加强火工品管理

施工中按有关规定进行火工品运输、保管和加工，严格执行各种签领手续，做到可追溯，避免保管不善造成流失。

（三）施工安全距离的确定

根据《爆破安全规程》（GB6722-86）中第8.3.5条规定：“在水深不大于30m的水域内进行水下爆破，水中冲击波最小安全距离，应遵守下列规定：当炸药量为200kg―1 000kg时，采用水中裸装药方式，水中冲击波对人员安全最小距离为2 000m，对潜水人员最小距离为2 600m，对木船最小距离为500m，对铁船最小距离为250m。”

（四）安全警戒

由于水下爆炸较为复杂，为确保人员和施工船舶安全，考虑到水下的地质、水文和爆炸方式等条件产生、传播的复杂性，在施工中按规定的警戒范围警戒。特别加强与旅游区人员、施工船舶及其他施工单位之间的通讯联系，水上安排警戒船只进行巡逻，做到万无一失，确保爆夯安全。

七、结语

本工程基础处理方法采用了爆破挤淤筑堤法，该方法具有工程造价低，施工速度快，后期沉降量小等优点，被广泛应用于防波堤、护岸、围堰等地基处理项目。但爆破挤淤工艺也有它相应的适用范围，《爆炸法处理水下软基和基础技术规程》中推荐的置换淤泥深度为4m―12m。本工程水深为15m，淤泥厚度为20m，堤身落底宽度最大为120m，远远超过了规程中推荐的适用范围，国内没有类似的成功实例可以借鉴，爆破挤淤施工技术难度很大。通过对本工程的成功实施总结出以下几点经验：

第一，爆破挤淤施工除按规范设计爆破参数外，应通过典型施工来确定爆破参数的可行性。本工程选取桩号K0-150―K0-105护岸起始段、桩号K0+000―K0+030防波堤内侧挖泥段和桩号K0+230―K0+260防波堤内侧兼码头段作为典型施工段，证明所选用的爆夯参数是合适的。根据爆破前、后的测量结果，针对该典型施工段具体情况，选用相应的爆夯参数，取得了良好的效果。

第二，堤身内侧先宽后窄，落底宽度一次到位，同时根据抛石层厚度不同，采用了不同的翅膀叠加技术。这一方法解决了常规施工工艺中深水条件下容易出现的落底宽度不足的缺陷。

第三，堤身外侧采用了两次侧爆加宽，侧爆与爆夯相结合的施工工艺。在改善堤身抗风浪冲刷能力的同时，提高了抛石车辆的工作效率。单一堤头24小时抛填石方量超过25 000方也是防波堤施工中较为罕见的。

第四，改进型的陆上装药机及双向复式起爆网路，提高了爆破装药的效率和操作的安全性，降低了盲炮发生的概率。

【参考文献】

[1]黄育民.爆破挤淤法处理软基的技术简介[J].水运工程，2002（7）：97―100.

[2]乔继延，丁华，郑哲敏.爆炸排淤填石法机理研究[J].岩土工程学报，2004，24（3）：349―352.

[3]张翠兵.厚层淤泥中采用爆炸定向滑移法修筑防波堤机理研究[D].铁道部研究院，2001.

[4]陈杏明，郑长青.爆炸法处理软基在深淤泥港口工程中的应用[J].爆破，1999，16（4）：98―106.

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关键词：高职院校；安全技术管理专业；课程体系建设研究

中图分类号：G64　文献标识码：A　文章编号：1007-3973(2010)010-171-02

高职院校由于学制短，时间紧，在培养人才的过程中往往急功近利，没有明确的培养目标。许多高职院校尚无完善，成熟的培养计划和课程设置体系。高职院校大多紧跟劳动力市场变化，重理工，这种培养模式使得高职院校提供的教育与人本身的发展和社会的需要发生严重偏离。

根据安全技术管理专业的工作特点，校企合作进行职业核心能力和素养的分析，开发与工学结合人才培养模式相适应的安全技术管理专业的课程体系。在核心能力分析的基础上建立基于生产安全的“岗位核心能力”课程体系。积极推行以职业活动导向的理论实践一体化教学的内容、方法和手段改革，建设生产安全网络教学资源平台。

(1)打破传统的基础课、专业基础课、专业课的课程设置模式，构建以安全职业能力为模块的课程体系。

(2)制定按职业能力和素养来培养学生的人才培养方案。

(3)突破了传统的课程结构，实现了案例引导、任务驱动的教学模式。

(4)要求对主要专业课程，贯彻以工学结合的理念，加强课程设计与开发。

(5)实行理论实践一体化、达到“教、学、做”一体的效果，并全方位培养了学生的职业能力。

1、课程体系设计理论依据

为优化安全技术管理专业课程体系，首先明确安全岗位职业能力。本专业技能分为二个层次，第一层次为核心能力，包括基本操作能力及安全管理能力；第二层次为行业能力，主要包括：土建安全技术、交通安全技术管理、化工安全技术、矿山安全技术及消防工程等五个方面的能力。

安全管理能力强调的是处理安全问题的思维和方法论，其所对应的安全理论知识体系也是安全科学与技术的核心部分。这两部分构成了安全技术管理专业的核心能力平台，可以和不同的行业能力进行任意组合，从而形成以核心能力平台为基础、具有不同行业特色的安全技能。每种行业能力由3-4门安全技术与行业技术相结合的特色专业课程支撑，改革形成了以核心能力培养为基础、以行业能力为支撑、根据社会需求灵活调整支撑点、具有本专业特色的课程体系。

基本操作技能强调的是动手能力，主要由一些有特色的实训课程《安全检测与监控实训》来实现。

2、安全技术管理专业课程体系

本专业教学计划中包括下列四类课程体系：公共必修课程体系，专业必须课程体系(包括：专业基础课程+核心能力课程+行业能力课程)，专业选修课程体系和实践课。

2.1　公共必修课程体系

公共必修课程体系主要包括政治理论课程和英语、数学、计算机等基础课程，主要围绕培养综合素质和专业先导课程学习两大目标，以必须和够用为原则。

2.2　专业必须课程体系

(1)专业基础课程

主要包括无机分析化学、工程力学、工程制图及AUTO-CAD、机械基础、电子电工技术等课程，是专业能力的先导课程。

(2)核心安全能力课程

安全理论知识体系和安全科学与技术的核心部分，

(3)行业安全能力课程

各校可根据自身办学特色及市场需求情况自行设置行业安全能力课程内容、确定课程名称。

2.3　专业选修课程体系

各校可根据自身优势和所属行业特点，在满足学分与课程基本要求的条件调整课程的设置与内容，办出特色。

2.4　实践课

(1)课内实践(实验)

主要为加深和巩固对理论知识的理解，培养学生掌握一些基本技能。其中重要实训可采用理论和实践教学一体化模式。

(2)综合性实践(一)

对于“工学结合”的核心课程，课程结束后，安排综合性强化训练，理论教学与实践教学一体化，做到真实体验。

(3)综合性实践(二)

对于综合性较强的课程，可以开展校内的课程设计，加强校内生产性实训环节。

(4)校外实习

主要包括安全认识实习、危险辨识和评价实习、企业安全管理实习及部分行业安全能力课程的实习。

(5)毕业实习

毕业实习要求学生以企事业单位员工的身份顶岗实习来实施，通过企业兼职教师指导、企业岗位考评，以及学校教师的监督考评综合评定学生的毕业实习成绩。

3、主要课程

3.1　专业基础必修课

(1)《工程制图与CAD》

主要学习国家标准《工程制图》、《机械制图》的有关规定，点、线、面的投影及基本几何体，机件常用的表达方法：学习Auto CAD的基础知识，平面图形的绘制与编辑。

(2)《安全工程化学基础》

通过本课程的学习，使学生系统的掌握易燃、易爆物质的特征。有毒有害物质的危害。理解和掌握易燃易爆物品的特性、燃烧和爆炸的基本理论知识，了解有毒有害物质对人体和环境的危害。

(3)《采矿方法》

通过本课程的学习使学生掌握使学生了解和掌握矿山建设、生产过程和开采设计的基本知识。具备指导矿山基建施工和采矿的能力：具备矿山采掘工程管理的能力；基本具备矿山安全管理的能力。

3.2　专业技术必修课

(1)《工业防火防爆》

通过本课程主要了解火灾和爆炸的基本知识，掌握这类事故的一般规律，具备火灾与爆炸事故管理和火灾与爆炸事故的现场处置能力，具有完整的理论体系和较强的可操作性。

(2)《安全系统工程》

本课程主要学习系统工程学的原理和劳动安全科学管理方法，能够对系统或生产中的安全问题进行定性和定量分析、评价及预测，并采取综合性安全措施予以控制，使系统发生事故的可能性减少到最低限度。

(3)《企业管理与安全管理》

该课程在于使学生具备安全生产管理的基础理论知识，具有一定的技术操作与实践动手能力，安全评价，具备编制安全技术措施计划等能力。要求学生具备事故统计与分析能力，熟悉相关的安全生产法规与安全管理制度，掌握事故预防与控制的基本技术方法，具有一定解决实际问题的技能和团队协作能力。

(4)《工程爆破》

熟悉爆破基本理论、爆破器材及管理办法，掌握爆破起爆方法，能够组织实施露天、地下一般爆破、深孔爆破、控制爆破、拆除爆破，熟练掌握爆破安全技术、爆破参数计算等能力。

(5)《工程施工安全管理》

本课程以单元工作任务基本学习情景，以重点、难点工作过程的情景变化作为学习的内容展开。单元工作的任务是由结构相对完整的工作过程来完成，并由相近的工作对象、施工

工艺、材料、机具和专业工种构成的。

(6)《电工技术与机电安全技术》

通过本课程的学习使学生具备工业企业供电与安全用电、电工测量能力等。具备电气安全、机械安全，掌握金属冷加工、机械安全技术和重大危险机械安全技术等知识。

(7)《矿井通风与安全》

本门课程介绍矿井通风与安全的基本概念和基本原理，掌握矿井通风设计方法、矿井安全管理及治理措施。具备从事地下开采通风管理的能力。

(8)《安全检测与监控技术》

本课程介绍安全检测的原理及方法，介绍安全检测测量仪器的正确使用，噪声与震动的测定、有毒有害气体的检测与监测。

(9)《矿山安全技术》

具备伤亡事故统计分析的能力；具备系统安全分析与评价的能力；具备矿山环境评价的能力；掌握矿内空气中有毒、有害、噪声监测的能力：掌握编制安全技术措施计划的方法与运用的能力；具备组织开展科学研究、总结、推广安全生产科研成果和先进经验的能力。

3.3　专业限选课

(1)《安全生产法规》

学生通过本课程的学习，提高对法学基础知识及安全生产相关法律法规的认识；提高安生生产法律意识；掌握相关法学理论及原则。

(2)《OHSMS认证与安全评价》

通过本课程主要学习使学生能够比较常用评价方法的优缺点和适用范围，并进行综合运用：具备进行安全评价的能力，并能撰写安全评价报告。

(3)《职业卫生》

具备保护好劳动者在生产活动中的安全与健康的能力。

3.4　实践课

(1)《机械加工工艺安全实习》

具有初步的实践动手能力，会操作主要的设备和工具加工简单零件：对简单零件具有选择加工方法及制定工艺过程。进行工艺分析的初步能力：初步培养撰写技术报告的能力。

(2)《安全生产技术实习》

通过生产实习使学生掌握将理论知识应用于生产实践的方法和过程，提高学生分析问题解决问题的能力，从而促进学生专业知识水平的提高。

(3)《安全检测技术实训》

掌握测量仪器的正确使用，掌握大气参数的测定、噪声与震动的测定、粉尘的收集与测定、有毒有害气体的检测与监测，

(4)《安全技术课程设计》

了解矿山生产的工艺特点、掌握露天矿山和井下矿山的开采方法、使学生具备矿山安全生产的技术管理和管理能力、能够独立进行专业课题的设计。

(5)《毕业实习》

通过毕业实习，要求学生理论联系实际，把所学的专业知识应用到实际的工作当中，对生产单位的资料收集，学生对所学课程加深理解，并培养独立工作能力，检验学生综合能力。

4、课程设置与学分结构

在上述课程体系中着重强调了生产工艺等这些基础学科的重要性，这是因为基于生产过程安全的设备安全运行和事故的分析，都离不开上述的基础知识。为了增强学生职业能力的发展，开设了安全评价、相关的安全生产技术等课程为职业的继续教育储备相应的知识。

高职教育的培养目标不能仅限于高技能人才，还必须培养技术型人才。为了实现这一人才培养目标，在课程体系的设置上，除了上述的理论课程和相应的实验之外，还专门开设了相应的实训，以增强学生的感性认识和综合应用所学理论知识的能力，为学生毕业后能尽快适应工作岗位创造条件。

参考文献：

[1]教育部，关于以就业为导向，深化高等职业教育改革的若干意见2004

[2]姜大源，职业教育学研究新论[M]，北京：教育科学出版社，2007

[3]曲方，郑颖君，林伯泉，安全科学体系建构中若干问题的探讨[J]，中国安全科学学报，2003，(08)

[4]牛金成，韩秋莹，安全工程本科专业课程体系建构微探(续)[J]，安全，2008,(03)

[5]傅新民，“高职教育培养高技能人才”释义[J]，职业技术教育，2006／34教科版

[6]郭和平，构建高职教育教学计划的思考[J]，中国科技信息，2005,(03)

篇8

关键词：水利水电；明挖工程；爆破开挖

中图分类号TV542 文献标识码A

通常的水利水电设备都以坚硬的岩石为工作地点，能够保证水的泄露问题减轻，不过随着时间的发展，石料工艺发展迅速，一些工程使用将混凝土应用在地基的方法来保证达到相同的效果，使位置的选择更加灵活，不过无论哪种形式，在挖掘和石料开采与应用的阶段都必须通过钻爆技术。从而完成石料采集工作。其中爆破工艺更是不能缺少的手段之一。爆破工艺应当注意人员的安全，也应注意爆破时预留岩体的完整。

1 明挖工程的爆破开挖

1．1 梯段爆破

爆破工作讲求一个中间度，首先应当保证爆破的位置恰当，其次，在完成爆破工作的同时应当保持下层土壤的扰动达到最小程度。因为工程的作业量较大，为了达到完成工作的目的，可能选用爆破程度较高的梯段手段。所以更应该掌控好投放的药量以及保护地层应当完成的措施。

1.1.1 最大一段起爆药量

根据相关规定，梯段爆破的最大一段起爆药量，不得大于500kg，邻近设计建基而和设计边坡时，不得大于300kg。而如果爆破地位于建筑物或防护一标附近，则最大一段起爆药量，应按具体的规定来设置。炮孔爆炸后能量扩散，范围渐渐变大，能够对周围的建筑以及岩体等产生振动或破坏。

1．1．2 保护层厚度

在爆破工艺实施时，应当注意在最底层留有一定空间，并加上保护层，使得爆破工作不会产生连带伤害，破坏不应破坏的地层，从而预防危险发生，能够影响地层完整状况的因素有，爆破手段，投药量，地质材料，以及保护层的厚度。所以在施工的时候应当密切注意数据值的控制。可以利用小的试验来决定保护层的设置情况。

1．2 平地掏槽爆破

电厂集水井、泄水闸齿槽等水利水电工程的建筑物轮廓形状各异，都需要进行平地掏槽爆破。此外，为了形成梯段爆破临空面，在对基坑岩石进行梯段爆破方式开挖时，需要先进行掏槽爆破；基坑开挖施工道路，也需通过层层掏槽爆破，才能进入基坑最低工作面。掏槽形状、轮廓尺寸直接影响着掏槽爆破一次爆破的深度，一般来说平面尺寸与深度成正比。鉴于掏槽爆破的震动影响和破坏范围较大，所以一次掏槽深度应该控制在3-4m内，尽量不要超过5m。如果槽的深度较大就可以进行分层掏槽爆破。为了保证壁面平整，主要可以采用预裂爆破或光面爆破这两种。

1．2．1 群孔平地起爆

如果槽挖深度小于2m，一般就采用这种方式进行爆破。炮孔内一般要布置即发雷管同时起爆。为了取得更好的掏槽效果。孔深应该保持在等于或略大于槽深的范围内，孔、徘距则大概控制在孔深的一半左右，耳单位耗药量应大干1．3kg/m2。这种方式施工工艺简单。这种方法的特点是方法简单，强度大，但是因为冲击力较强，难以掌握尺度，对下层的损伤程度也会较大，控制不好会有危险。

1．2．2 由浅至深掏糟爆破

一般来说，基坑施工道路主要采用由浅至深的掏槽爆破。当掏槽深度符合设计梯段高度后，就运用梯段爆破开挖此高程以上的部位，同时按施工布置继续进行掏槽爆破下降施丁道路到下一层。这种掏槽方式主要有两种一是变角度、变孔深掏槽方式。

1．2．3 中心掏槽爆破

如果工程的槽挖深度在3-Im之间。开挖平面尺寸相对较大时，则应该采用中心掏槽方式爆破，这样的效果更好。中心掏槽佰孔和起爆顺序有多种形式，如中心布置垂直孔，孔内布置高威力炸药等方式。

1．3 保护层爆破

水利水电的特殊性对建筑物地基质量的要求比较高，为了避免水平建基面岩体产生大量爆破裂隙。使节理裂隙、层面等弱面明显恶化，岩体的完整性遭损坏等不利情况。大多数水电工程通常都采用保护层法开挖紧邻水平建基面的岩石。具体的爆破方法有以下几种：

1．3．1 保护层一次挖除爆破方法

保护层一次爆除最基本的方法是孔间微差小梯段爆破。在使用这种方法的过程中，不仅要注意在考虑使用小直径药卷和耦合装药结构降低爆破震动效应，并减小炮孔底部爆破影响的范围，还要注意对待多孔平地爆破方式的影响；注意尽量扩大保护层爆破的孔网参数，减少炮孔的数量。

1．3．2 浅孔松动爆破配合水平光面爆破或水平预裂爆破采用水平光面爆破或水平预裂爆破一次爆除保护层可以有效的保证建基面平整，减少超欠挖工程量。同时，这两种方法对地基的不良影响小。

影响爆破程度以及方法选择的因素有施工对象的各项条件，也有主观的人员安排与现有条件的影响，这要求在掌握爆破技术的同时拥有独立的判断能力，采用负责任的态度选择适合于当前情况的爆破工艺。不能死板照抄文件，也不能凡事随意而为，一些工艺安全性较好，而爆破强度低下，一些工艺强度高而安全性差，应当灵活选择应用，对于强度低者可以多用多量，强度高者减少用量。

1．4 建筑物边坡开挖爆破

1．4.1 预裂爆破

预裂爆破工作一般是在主要爆破工作前进行的。工序是在总轮廓上产生密集的炮孔，造成一串成形的串孔。这能够将需要保留和需要移动的区域分别开，这层串孔能够保证爆破工艺的范围，不过界，并保护保留层，使爆破的冲击得到缓和，不至于造成边缘伤害，有效的保护边坡轮廓面的完整。在无临空面、夹制作用很大的情况下，通常选用的是预裂爆破，不过它产生的冲击较大，对一些脆弱部位的完整性可能产生不好的影响。

1．4．2 光面爆破

光面爆破工作针对的是地下作业。使用预裂的方法能够保证岩壁的完整性，这能够减轻爆破产生的冲击波，造成不必要的伤害，预裂爆破可一次形成高边坡壁画。而平常的运用中可以较为灵活地掌握层次以及厚薄程度，完成时间较快，但是预裂爆破工艺并不是在任何条件下都适合，而光面爆破能够起到弥补其缺陷的作用，保证围堰的安全，并且效果较好。

结语

爆破工艺是非常必要的，也是具有危险性的工作，能够保证工作顺利进行，也可能造成安全隐患，所以，在水利水电事业中，应当充分了解爆破工艺的内涵及方法，应当掌握分寸，注意安全，将各种因素考虑全面。在方案的选择上将必要的爆破与必要的保护结合起来完成选择。

参考文献

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关键词：马鹿塘 地下厂房 岩锚梁 爆破 锚杆施工

1 ．概述

1.1 工程概况

马鹿塘水电站二期工程位于云南省文山州境内最大的河流盘龙河上，麻栗坡县境内。

工程以发电为主要开发目的，采用混合式开发。工程等别为Ⅱ等大（2）型，最大坝高154m，装机容量3×100MW，水库总库容5.4565亿m3，具有年调节能力，发电引用流量为106m3/s，水头380m。工程枢纽建筑物主要由混凝土面板堆石坝、左岸岸边溢洪道、左岸放空隧洞、右岸引水隧洞、调压井、压力钢管道、地下发电厂房及附属洞室等组成。

地下厂房位于猛洞河口上游0.28km处的盘龙河右岸山体内。主、副厂房平行岸坡布置，机组中心线方向为N17°4′W。厂址区岩性为眼球状花岗质黑云混合片麻岩夹少量白岗岩。地下主、副厂房埋深约150m～160m，围岩为新鲜岩体，构造、节理不发育，仅在厂房顶拱处有一条属Ⅲ级结构面断层通过，断层角较陡，且埋深位置较大，断层规模较小，估计影响范围极为有限。洞室围岩节理面平粗多闭合，具块状～整体结构，属Ⅰ类围岩。

1.2 设计参数

地下厂房开挖尺寸为，洞长×宽×高分别为97.4×19.6×41.1m，共分6层开挖，厂房岩锚吊车梁层位于6.0m层高的第二开挖层，岩锚梁岩台开挖宽度0.7m，单边纵向长度78m。厂房第Ⅱ层开挖断面见下图（1）。

岩锚吊车梁体型范围内布设两排受拉锚杆和一排受压锚杆。上排受拉锚杆参数为：Φ36mmⅢ级钢筋@75cm、入岩6.5m、L=8m、上仰角25°，下排受拉锚杆参数为：Φ36mmⅢ级钢筋@75cm、入岩6.5m、L=9m、上仰角20°，受拉锚杆与混凝土交界面靠岩石侧2m范围内涂抹沥青；受压锚杆参数为：Φ36mmⅡ级钢筋@75cm、入岩6m、L=7m、下倾角30°。岩锚梁受拉受压锚杆总数624根。为确保岩锚梁开挖质量，布置一排@100cm、入岩1.4m、L=1.5m锁口锚杆，要求在岩台爆破前锚杆砂浆达到设计强度。岩锚梁各种锚杆布置见下图（2）。

2 ．岩锚梁开挖

2.1设计要求和施工技术思路

2.1.1开挖需解决的技术问题

岩锚梁开挖时，必须对岩锚梁斜台及周围2m范围内的岩体进行控制爆破，确保设计开挖的轮廓面，减少爆破对保留岩体的振动。在第二层中间拉槽开挖前，应对主厂房上、下游先进行预裂爆破，预裂爆破孔孔距不大于钻孔直径的8倍，预裂线距上、下游边墙的距离不应小于2m。岩锚梁开挖最终轮廓面应采用光面爆破进行开挖，且钻孔直径不大于50mm；岩锚梁以上部分可采用水平光面爆破或其他可靠方法进行开挖，且钻孔直径不大于50mm。无论采用何种爆破方式，应严格控制最大一段起爆药量，其允许产生安全质点振速小于10cm/s。岩锚梁最终开挖轮廓面的残留炮孔痕迹应均匀分布，且Ⅰ、Ⅱ围岩的残孔率应大于90％，弱风化（其它地质缺陷除外）岩石应达80％以上。轮廓面上超挖控制在20cm以内，不允许欠挖。

2.1.2开挖基本思路

(1)．岩台开挖必须有效地减少超挖、不允许欠挖，爆破质点振速小于10cm/s，采用小孔距、小孔径、均布装药一次成形的开挖方案。

(2)．采用垂直钻孔方式开挖垂直面，孔底偏差 “漂孔”现象较小。同时施工将不受爆破掌子面限制，一次能够投入较多钻孔设备，可以加快施工进度。

(3)．为了有效减少厂房拉槽及垂直保护层开挖时的爆破振动对岩锚梁最终开挖轮廓面成型的影响，并且要求岩锚梁斜台面及最终垂直面开挖爆破时有明确的临空面，岩锚梁最终开挖轮廓面施工的最佳时机为同时满足以下要求：

a．拉槽、垂直保护层开挖高程需降至距岩锚梁岩台上拐点以下3.0m左右；

b．岩台起坡边线以上1.5m的直立边墙开挖完成。控制好侧向保护层分层厚度选择，上层侧向保护层光爆孔孔底高程需超过岩锚梁岩台台口以下0.5 m以上，避免保护层光爆孔孔底加强装药对台口造成隐性拉伤、破坏，使台口产生掉块等。

(4)采用双向光面控制爆破技术将岩锚梁最终轮廓面一次“切割”成形，这是控制岩锚梁岩台成形的关键。

2.2 开挖程序及方法

2.2.1爆破试验

a．根据拟定的施工思路，岩锚梁正式开挖前，在副厂房无岩锚梁区域的上下游边墙上选择适当位置进行爆破试验。试验内容为：

（1）确定开挖方法及钻具的选定；

（2）各项钻爆参数（包括钻孔深度、钻孔间排距、岩台斜面及上下拐点的爆孔布置形式、光爆层厚度及装药参数）；

（3）爆破振动试验（包括声波松动圈测试及质点振速）。

b．专项爆破试验：

（1）先对岩台以外区域进行光面爆破开挖，对岩台区按开挖规格线打垂直孔和斜孔进行光面爆破；

（2）先对岩台以外区域进行预裂爆破开挖，对岩台区按开挖规格线打垂直孔和斜孔进行光面爆破；

（3）搭设钻孔导向架进行施钻；

（4）分别用120g／m、130g／m两种光爆孔线装药密度进行爆破试验。

c．试验结果表明：

（1）先对岩台以外区域进行光面爆破开挖，对岩台区按开挖规格线打垂直孔和斜孔进行光面爆破最终断面成型最佳；

（2）搭设钻孔导向架后，采用孔径φ42mmYT-28凿岩机可有效控制钻孔精度；

（3）光爆孔孔距在30～35cm以内时，岩台上只有5％的欠挖点，而且欠挖可控制在5cm以内，孔距越小欠挖点越少。

（4）药量130g／m，起爆网络中垂直向和岩台斜向采用同段雷管同时起爆时，对岩台成形、下拐点以下岩石及岩台以上部分岩石保护效果最佳。

2.2.2主要施工方法及爆破设计

2.3 测量放样

岩锚梁岩台正式开钻前，沿垂直边线及岩台倾斜面施放出设计开口线：

a.由于在岩台倾斜面下拐点以下布设钻孔导向架控制点，因此下拐点放样时，实际开口线比设计开口线下移5cm距离需按钻孔角度，根据实际岩面按32cm孔距放出实际开孔位置。

b.由于采用的钻机钻头直径为45mm，如沿设计边线开孔，则由于设备因素将造成岩台下拐点将有5～8cm左右超挖，因此测量放样时，实际开孔位置应高于设计边线5cm，确保爆破成形断面为设计岩台斜面。

为了保证上拐点不欠挖，实际垂直孔比设计超深10cm，详细见附图（3）。

2.4 爆破参数的确定

岩锚梁开挖考虑采用光面爆破技术达到“切割”岩体，并保证爆破产生的能量不至于破坏岩台周围岩体，包括岩面的碎、裂破坏。本工程仅设置垂直向及倾斜向的光爆孔，而不需设置主炮孔，垂直面和岩台倾斜面一次性同时引爆。设计垂直孔和倾斜孔相同孔距，并要求两个方向的炮孔间隔交错布置。

主要爆破参数设计如下：详细装药图见附图（5）、（6）。

a. 炮孔深度:垂直向光爆孔孔深h=1.5m，倾斜向爆孔孔深h=1.4 m；

b. 线装药密度q线= 130g／m，考虑本工程地质岩性，光爆孔孔底增加63g药量；

c. 光爆孔间距，经过试验确定为32cm；

d.根据爆破结果表明孔口无药段长为40cm时，而实际堵塞长度20 cm最佳；

e. 选用2#岩石乳化炸药，直径25mm，单长20cm单重125g ；

f. 光爆孔单孔装药量为188g；

g. 起爆网络设计：

垂直向和岩台斜向光爆孔采用同段雷管一段起爆。

考虑到岩石基础边墙开挖，如墙体较长、分段施工时，无论采用光面爆破还是预裂爆破，在分段交汇处，边墙往往出现不同程度的拉裂和超、欠挖现象，在条件允许的情况下，如能仅通过一次爆破作业来完成，则形成的“切割”面也较为连续，岩面平整度也较好，根据本工程的施工条件，岩台爆破分段长度为20m。

在爆破单响药量的控制上，我们认为当爆破区域较长时，单响药量虽然较大，但爆炸后产生的作用力是均匀地分散在整个爆破区，对岩体而言其受力情况是面受力而不是点集中受力，而且总装药量仅12kg，因此爆破振动对“切割”面和围岩的整体结构影响是较小的。

采用导爆索中间不分段的爆破效果要优于分段接力传爆，在各光爆孔装药结构及装药量基本一致的情况下，一次性爆破将岩体“切割”，其效果最佳。

2.5 钻孔定位

钻孔是控制岩锚梁岩台开挖质量的重点工序之一。本工程是采用脚手架钢管搭设钻杆导向架的方法来控制钻孔精度。搭设导向架必须考虑钻孔设备尺寸及其施工精度影响等，其搭设角度为34.5°。略大于设计30°。搭设方式见图3。

2.6 爆破效果

岩锚梁开挖半孔率达到98%以上，半孔无裂纹，平均超挖控制在8cm之内，无欠挖，达到优良工程标准。岩锚梁开挖效果如下图片所示

2.7 岩台开挖细节

1) 光面爆破孔孔口无药段长为40cm，用纸卷堵塞，其堵塞长度20 cm最佳；

2) ②区光爆孔见（图4）按欠挖5cm钻孔，减小岩台下拐点的超挖，有利于保证岩台下拐点成形；

3) ③区垂直孔及斜孔见（图4）按设计高程降低5cm造孔，避免岩台欠挖；

4) ③区垂直孔与斜孔见（图4）同时起爆；

5) 厂房分层开挖时，岩锚梁开挖层考虑按上拐点上1.5m及下拐点下3m进行分层最合理，确保气腿式凿岩机最佳操作空间；

2.8 拉槽开挖细节

1) 为控制飞石对岩锚梁破坏，堵塞长度要在一倍最小抵抗线左右；

2) 爆破自由面不应朝向岩锚梁，爆破连线宜按“v”形连接；

3) 为了减少根底，临空面前可造部分辅助孔，爆破孔水平夹角不大于80°；

4) 布孔参数按较新的爆破理论孔距较排距稍宽，而总网孔面积不变，本工程选1.5×1.8m(a×b)；

5) 为了减少爆破大块率，要保证最小单耗及间隔装药；

3 ．岩锚梁锚杆施工

岩锚梁受拉和受压锚杆用全电脑液压钻车进行造孔，并采用“先注浆后安装锚杆”的工艺进行施工。砂浆锚杆工艺流程及施工方法如下：

3.1 锚杆施工

钻孔技术要求孔位偏差不大于5cm，孔深偏差值不大于5cm，孔径大于锚杆直径16mm，实际施工过程中采用φ51钻头。

3.1.1造孔

施钻前，由测量人员根据设计要求将锚杆孔点画在岩面上，以确保钻孔精度。锚杆与岩面的倾角可由全电脑液压钻机自动控制，钻孔就位后，由机长调整钻杆钻进角度，并经现场技术人员用地质罗盘校核合格后，才可正式开钻。左右偏向采用第一根锚杆造孔过程中使用全站仪进行精确控制，形成第一排的三个标准锚杆，后续造孔侧按设计间距进行测量即可。每十根锚杆造孔进行测量校核一次。

3.1.2清孔

钻孔结束后，使用高压风加水进行联合吹孔。以保证注浆后水泥浆与孔壁之间有足够的锚固力。

3.1.3锚筋制作安装

钢筋进场后，先进行外观检查，要求钢筋表面洁净无损伤，油漆污染和铁锈在使用前清除干净，带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用；按要求取样进行试验，报监理工程师审批同意后进行锚筋加工。按照锚筋设计长度进行下料，允许偏差值为±20mm。两排受拉锚杆与混凝土交界处靠岩面侧1m范围内抹沥青。制作完毕后进行检查，合格后，报监理验收合格，堆放在干燥、通风的地方，进行防锈保护。

锚筋安装前各工序验收合格后，利用液压钻机和排架进行安装，人工辅助。

3.1.4锚筋注浆

水泥砂浆设计标号为M20，配比由试验室试验确定为(质量比):水:水泥:砂：=0.40～0.45:1: 1～2，施工中称量准确配制。钻孔验收合格后即进行注浆，注浆压力0.1～0.2MPa，在孔口返浆水灰比与进浆水灰比相同时，注浆即可结束。

3.1.5下锚

注浆完毕后，安装锚筋至锚杆的外露端标识点。要使每一根锚杆的外露长度符合设计要求，外露端头同在一直线上。锚筋安装后，在砂浆凝固前，不得敲击，碰撞、拉拔和悬挂生物等。

3.1.6砂浆饱满度检测

本工程采用岩海RS-ST01C 声波检测仪检测锚杆注浆饱满度。操作过程如下：在其端部安放发射装置和接收换能器，测试方式为端发端收。因为螺纹钢的介质均匀，速度一定，对检测结果比较简单，且信号比较稳定，这大大提高了检测结果的精度和准确性。检测时如果端部表面有水泥浆，应将水泥浆液清除后再安放发射装置和接收换能器，保证发射装置和接收换能器表面与锚杆断面完全接触。否则将影响测试结果的准确性。

3.2 岩锚梁岩面超挖部位锚杆处理原则

岩锚梁在开挖过程中，由于各种不定因素的影响，局部将不可避免的会产生一定的超挖现象。对于岩面超挖部位锚杆的处理，其处理原则如下：

1) 所有岩锚梁锚杆外端头必须保证处于原设计位置并在同一条直线上。

2) 当超挖尺寸小于15cm时，以保证岩锚梁锚杆外端头在设计位置为原则，不作其它特殊处理。

3) 当超挖尺寸大于15cm，小于50cm时，受拉锚杆超挖部分采用沥青段过度。受压锚杆以保证锚杆外端头在设计位置为原则，不作其它特殊处理。

4) 当超挖尺寸大于50cm后必须加长受拉、受压锚杆长度。并按上一条进行处理。

3.3 锚杆施工细节

1) 锚杆孔径比锚杆直径大30mm为宜；

2) 使用专用锚杆注浆机对锚杆注浆质量能够得到效好的控制；

3) 砂浆液要求以配合比为基准，现场以浆液粘手，并按稍有流动进行控制；

4) 造孔深度略超深5，以保证锚杆安装的整齐。

4．安全防护措施

3.4 覆盖防护

受施工条件的限制，厂房三层开挖距离岩锚梁的最小距离为5m，因此无法避免部分飞石砸向岩锚梁混凝土面，施工中利用原有拉筋与木板加固保护岩锚梁侧面，底面部分原有混凝土施工的钢模板不拆除直接用于保护岩锚梁混凝土底面。

3.5 爆破控制

在爆破振动荷载作用下岩锚梁结构的可能破坏形式主要为岩锚梁和岩台（壁）结合面的拉裂破坏和剪切破坏。因此开挖爆破时，应控制岩锚梁垂直向的爆破振动速度，施工经验及实测结果水平径向振动速度较小，在这不作为控制。厂房的地质条件、岩体特性等基本相同，故K值、α值按照Ⅱ层质点传播速度的试验取得。三层爆破开挖也进行爆破振动测试以校核二层爆破开挖监测得数据。经实测十组数据统计结果表明垂直向震动速度平均值为8.8 cm/s，过程仅有一点数值超过规范控制值达到14.1cm/s。监测数据表明爆破开挖是安全的。

3.6 选择合理的起爆时差

起爆时差的合理选择是实现减震重要手段。从前期实测爆破振速成果来看，厂房边墙及岩锚梁部位的爆破振动主频一般在100～200Hz之间，振动主频低于50Hz的事件很少发生，表明开挖爆破振动峰值具有冲击特征，其衰减较快、持续时间短。因此孔间接力雷管的延期时间选择25ms、50ms时可以避免波峰与波峰、波谷与波谷的叠加，起到减震作用。

根据爆破围岩松动圈声波测试结果分析,厂房中心拉槽和保护层爆破开挖,其围岩松动范围为0.6～1.0m。

5．结束语

篇10

关键词：爆破；施工方案；安全

台山电厂循环水E标二期取水明渠总长约600米，其中近400米长的区域内有大量岩体，需要进行爆破作业以形成设计断面，爆破断面顶宽约40m，底宽8m，深度达10m。爆破工程量约10万方。

明渠施工平面图

爆破前后断面如下图所示：

图一：爆破前后断面

由于爆破施工位于电厂厂区内，原有一期建筑物距离爆破区较近，为避免爆破施工影响到电厂的正常生产运行并避免施工过程中产生安全事故，项目部成立专门小组对施工周边环境进行了详细的探查。小组成员包括安全、技术、测量等多个职能部门骨干，通过探查，我们发现施工区周边主要有沿明渠西侧的电缆桥架、二期明渠北侧一期泵房、二期明渠东侧材料库和二期明渠周边止水帷幕等四项建筑设施。

根据探查结果，项目部召开专题会，集思广益，共同商讨，并最终确定了如下防护措施：

一、电缆桥架的防护

平行于明渠西侧的电缆桥架，距离爆破点最近的距离26米，对电缆桥架的控制主要是防止飞石对电缆桥架的破坏。

对电缆桥架的防护主要采用三种方案：

A、控制药量，减少爆破能量。

B、起爆重点部位进行履盖，尽量减少飞石。

C、电缆桥架沿线搭设防护围栏，防止飞石飞到电缆桥架上。

二、一期泵房的防护

一期泵房距离爆破点的距离为180米左右，重点控制是飞石，通过减少爆破能量和加强覆盖来控制。

三、明渠东侧材料库的防护

主要控制要素是飞石，距离爆破点的距离为140米，通过减少爆破能量和加强覆盖来控制。

四、对防水帷幕的防护

主要控制要素是爆破振动对防水帷幕的破坏。主要采取的方法为减少一次起爆药量，正式爆破前沿开挖面两侧先进行预裂爆破，以减少振动对防水帷幕的影响。

（一）确定爆破方案

结合周边环境情况，爆破方案定为预裂爆破后再进行浅眼松动爆破。防护主要采用重点爆破部位进行履盖、控制一次起爆药量、重点防护部位搭设防护围网的方案。

1.爆破深度及爆破层数

根据图纸爆破面的底标高为-8.0m，爆破面顶标高由开挖出的实际高程为准，由现场开挖出的部份标高看出，爆破面的顶高程约在+2m～+3m，爆破深度约10米左右。

本工程工程量虽然较大，但是分析周围环境后发现周围的环境很差，不能进行大爆破和深孔爆破，只能在预裂爆破后再进行小台阶浅眼松动爆破，爆破方向沿着由南向北进行层层剥离。分3层爆破到底，每层浅眼的深度在3米左右。根据岩石面顶标高的不同，如果岩石面顶标高较高，需分4层爆破到渠底，也即设计底标高-8米。

2.预裂爆破

由于爆破后要形成比较规则的断面，同时减少作业对周边防水帷幕破坏，在正式爆破开挖之前，预先沿着设计的轮廓线爆破出一条一定宽度的裂缝，以保护保留区的岩体，并降低正式爆破产生的震动波。

3.爆破工艺流程

（二）确定爆破参数

1.预裂爆破

爆破后的边坡线是浆砌石的底线，另渠底爆破到-8.0m，爆破后形成的断面如下图所示，虚线为浆砌石线。

图四：预裂爆破装药结构图

1-堵塞段；2-正常装药段；3-底部增强装药段

堵塞长度一般取0.6m～2m。

炮孔直径d=110mm。

炮孔间距a=1000mm。

炮孔角度按1：1.5进行凿进。

药包直径取32乳化管装炸药。

2.小台阶浅孔爆破

预裂爆破结束后进行小台阶爆破，台阶的深度定在3m，不超过3m，如果超过3m，再加一个台阶。

现市场上广泛使用直径32mm的药卷直径，本工程炮眼直径为42mm。

（1）爆破的布孔

（2）爆破设计参数如下

①单孔耗药量中的标准单耗q（松动爆破）都是根据条件而定的，该参数是量计算的基本参数，本工程暂定0.4kg/m3。

②布孔方式：

采用梅花形布孔方式。

③炮眼直径d和炮眼深度L

炮孔直径为42mm，眼深为3m。

④底盘抵抗线W

台阶高度初步定在3m，则W确定为W=0.5*3=1.5米。

⑤炮眼间距a

本工程炮眼间距与底盘抵抗线的关系为a=1.5W=2.25米。在施工中根据情况可以进行调整。调整的原则是，在实际施工中，按要求采用小抵抗线大孔距方案。孔距基本在2～8位抵抗线之间选取。排距按等腰三角形进行摆放。

⑥二次破碎爆破

如果小台阶爆破后发现有大块石的需要重新进行二次解炮，二次解炮在大石块上凿孔，中间放一个或半个直径32的药卷进行解炮。

⑦单孔药量Q

由公式Q=qwaH=0.4*1.5*2.25*3=4kg

（3）爆破网络

根据现场情况爆破网络采用微差分段起爆。起爆的原则是一排一排的起爆。每排之间的微差时间由1、3、5、7、9或2、4、6、8、10段进行控制时间差，爆破网络如图十一所示。

这样每孔药量为：Q=qwaH=0.4*1.5*2.25*3=4kg

每一排共计孔数为48/2.25=22个。每排分成4个段别。

每次同时起爆的药量则为22/4*4=22kg。

每次起爆两排，每次领用的药量为88*2=176kg。

图六：台阶爆破网络图

图中为炮孔，■为段别雷管。

（三）爆破安全

根据以上拟定的施工方案，我们对爆破震动和飞石进行了核算，并对周边建筑物进行防护。

1.爆破振动

按照国家质量监督检验检疫总局2003年9月12日颁布的《爆破安全规程》（GB6722-2003）的规定，评价各种爆破对不同类型建（构）造物和其他保护对象的振动影响，应采用不同的安全判据和允许标准。

爆破安全振动允许标准

Q：一次同时起爆药量（kg），如分段起爆则为最大段的药量。

V：保护对象所在地振动安全允许速度（cm/s）

K、为与爆破地震安全距离有关的系数、指数，与爆区的地质、地形条件和爆破方式有关。根据《爆破安全规程》，按下表取用：

K=150

V=3（止水帷幕的抗振级别）cm/s

α=1.5

Q=22kg（最大一次起爆药量）

计算得出R=38米。

爆破点距帷幕约35米，小于震动允许安全距离38米，同时因在施工过程中在正式爆破之前采用了预裂爆破，对止水帷幕起到了一定的保护作用，故止水帷幕在施工中是安全的。

2.石头个别飞散物

正常台阶爆破飞石不会飞太远。根据《爆破安全规程》有如下公式计算：

R=15～16H

式中H代表孔深。本工程取H=3米。个别飞石的安全距离为48米。

3.被爆体履盖防护

在本工程爆破体岩面上进行履盖防护，主要履盖材料为铁丝网，履带皮（麻袋等）及砂袋防护方式如下图所示：

图七：爆破体履盖示意图

4.对电缆桥架的防护

对电缆桥架的防护主要采用封闭式防护。防护线长按200米，在电缆桥架上搭设脚手架管及钢模板，防止个别飞石。

对电缆桥架采用全封闭防护，确保电缆桥架万无一失。

5.对材料库和泵房的保护

由以上计算得出飞石及振动不会对一期明渠及泵房产生破坏，是安全的。