摘 要 光面爆破作為一項重要的控制爆破技術(shù),是指在進行施工時選擇合適的爆破參數(shù)和正確的施工方法,使爆破后的平面和臨空面達到預期效果。光面爆破施工方式與傳統(tǒng)的施工方式相比,能夠顯著提升施工效率,保證工程施工進度。在臨近邊坡的爆破施工中,工程要求較高,傳統(tǒng)的施工方式不能完全保護邊坡不受破壞。采用光面爆破進行邊坡控制施工,能夠符合設(shè)計要求,達到預期效果。
關(guān)鍵詞 光面爆破;邊坡控制;實踐探索
引言
光面爆破采用分區(qū)分段微差爆破的方式,使爆破后的臨空面平整規(guī)則,是支撐新奧法原理的重要技術(shù)之一。光面爆破的優(yōu)點是能夠?qū)吰卵壅ㄋ庍M行有效控制,保證周圍的巖石不受爆破的沖擊破壞,使圍巖盡可能多的發(fā)揮自身承受作用,保障施工安全,節(jié)約工程成本。光面爆破不僅能夠得到光滑平整的坡面,而且減少對邊坡基巖的破壞。因此,在邊坡施工時采用光面爆破,能夠減少超挖、欠挖現(xiàn)象和圍巖坍塌等造成的破壞,大幅度提高施工效率[1]。
1傳統(tǒng)施工爆破技術(shù)的主要問題
當前,在施工爆破工程中,通常是使用預裂爆破的控制技術(shù)。這種爆破控制技術(shù)是指,在進行工程爆破時,先沿著爆破輪廓線進行爆破,使爆破區(qū)爆出一條具有一定寬度的貫穿裂縫,然后再進行主爆破區(qū)爆破。預裂爆破控制技術(shù)不僅能夠在開挖垂直或傾斜的壁面中發(fā)揮作用,而且在一定的扭曲面、建基面等壁面也有不錯的效果。但是,這種傳統(tǒng)的爆破控制技術(shù)不能結(jié)合石方、礦山或隧道等實際情況,對工程進度造成了嚴重的影響。例如,在片理型的礦山地層構(gòu)造中,采用預裂爆破控制技術(shù)不僅會對片理結(jié)構(gòu)弱面造成破壞,還會嚴重損傷邊坡基巖,導致滑坡、坍塌等現(xiàn)象的發(fā)生,對施工安全和邊坡安全都會造成嚴重后果。所以,采用光面爆破能夠提高工程效率,保證施工安全。
2光面爆破技術(shù)的技術(shù)要點
目前,普遍認為光面爆破的作用機理是使周邊的爆破眼同時起爆。由于各個炮眼所產(chǎn)生的爆破沖擊波向周圍徑向擴散,鄰近的各個炮眼由于應力波的疊加作用,產(chǎn)生橫切向的拉應力[2]。而相鄰炮眼連線的中點就是拉應力最大值的點,這種拉應力的強度大于邊坡巖的極限抗拉強度時,邊坡巖的巖體就會被拉應力拉裂。之后,爆破裂縫會出現(xiàn)在相鄰炮眼的中心連接線上。由于爆炸氣體膨脹做功所起的作用,裂縫會進一步擴展,最終形成平整光滑的爆破面。要想使光面爆破得到預期效果,必須掌握爆破技術(shù)要點,主要有以下幾點:
(1)光面爆破控制技術(shù)要根據(jù)爆破區(qū)的實際情況實施。由于各地圍巖情況不同,所以,光面爆破的實踐要結(jié)合地區(qū)的圍巖特點,選擇恰當?shù)倪吰卵坶g距,對最小抵抗線嚴格選擇,在保證工程效率的同時,盡可能地提高鉆眼質(zhì)量。
(2)光面爆破的裝藥量與施工安全和質(zhì)量有直接的關(guān)系。在進行光面爆破技術(shù)控制時,必須對每一個邊坡眼的裝藥量嚴格管控,選擇合適的裝藥量進行爆破。另外,還要盡可能地保證藥量沿邊坡眼總長均勻分布。
(3)光面爆破技術(shù)控制對炸藥類型和結(jié)構(gòu)有嚴格要求。邊坡眼可以使用小直徑藥卷、低猛度和低爆速的炸藥類型,保證光面爆破輪廓線的平整??諝忾g隔裝藥的方式能夠適應裝藥的基本結(jié)構(gòu)要求,可以通過使用傳爆線或?qū)П鞯姆绞絹韺崿F(xiàn)。
(4)光面爆破要采用有序起爆的方式。在開挖程序設(shè)置完成后,對爆破區(qū)實施毫秒微差起爆,保證光面爆破擁有良好的臨空面[3]。
3邊坡光面爆破的參數(shù)設(shè)計
3.1 炮眼直徑
根據(jù)邊坡巖石的具體情況,對邊坡炮眼鉆頭的直徑進行修改,將原本設(shè)計的120mm改為實際操作中的90mm,每一級的邊坡高度為8m。
3.2 排距和孔距
孔距的設(shè)置通常是爆破層厚度的0.75~0.90倍左右,對于巖層較弱、裂隙發(fā)育的情況,要根據(jù)最小值進行施工。根據(jù)爆破區(qū)的實際情況,適當排距和孔距。
3.3 孔深
光面爆破的預裂孔設(shè)置為斜孔,角度設(shè)置為邊坡角度。在邊坡內(nèi),將二排孔的孔深設(shè)置為33,主爆孔的孔深設(shè)置為8m。
3.4 線裝藥密度
邊坡眼采用小直徑藥卷,低爆速和低猛度的炸藥,藥卷直徑35 mm的二號巖石乳化炸藥是最佳選擇。采用傳爆線連接間隔裝藥??刂茊慰椎乃幜吭?.6 kg。
3.5 光面爆破層厚度
即最小抵抗線的大小。其能否正確選取,直接影響到爆破效果。爆破層厚度通常是炮孔直徑的15倍左右,隨著巖石的實際情況而定。
3.6 封孔
封孔材料的選擇十分重要,利用有濕度的黏土封孔,不能使用石屑等材料。封孔的參數(shù)包括長度等,長度控制在2m左右,采用分層填筑的方式,最后用工具搗實固定。
4爆破結(jié)果記錄與分析
爆破方法直接影響到圍巖的穩(wěn)定性。通過對光面爆破的結(jié)果分析,爆破產(chǎn)生的影響與巖石特性和爆破方式有關(guān)。在堅硬、完整的巖層中爆破時,產(chǎn)生的爆破影響范圍較小;而在軟弱、破碎的巖層中爆破時,產(chǎn)生爆破影響范圍大得多。實踐結(jié)果表明,無論在堅硬、完整的巖層中還是在軟弱、破碎的巖層中實施爆破,采用光面爆破的方式能夠減少對圍巖的破壞程度。而預裂爆破的方式產(chǎn)生的影響最為嚴重,有時其圍巖破壞總厚度甚至達到控制爆破的2~3倍[4]。
5爆破方式技術(shù)控制總結(jié)
在進行了光面爆破邊坡控制的實踐探索后,對施工過程中的主要問題進行總結(jié)思考,完善工程方法,提高施工效率。
(1)在實施光面爆破時,要根據(jù)爆破區(qū)巖性決定邊坡眼間距,選好鉆孔的角度和位置,與邊坡地形達成一致。
(2)邊坡眼的鉆孔不能影響工程平臺的完整性,對邊坡眼的裝藥量要嚴格規(guī)定,使邊坡眼具有較高的半孔殘留率。
(3)在確定光面爆破的層厚度時,要根據(jù)實際的巖石情況和地質(zhì)特征設(shè)計參數(shù),提高光面爆破的工程效果。
參考文獻
[1] 鄧俊鴻.光面與預裂爆破在隧道開挖中對圍巖的影響[J].建材與裝飾,2019,(18):274-275.
[2] 陳寶林,姜洪波,代玉剛.光面爆破在邊坡控制中的實踐[J].有色礦冶,2018,34(05):12-14.
[3] 王雄.光面爆破技術(shù)在隧道開挖施工中的應用分析[J].低碳世界,2018,(04):257-258.
[4] 李會林.石質(zhì)路塹光面爆破開挖方法探析[J].山西建筑,2017,43(34):128-129.
作者簡介
陳信鴻(1965-),男,福建惠安人;學歷:本科,工程技術(shù)應用研究員,現(xiàn)就職單位:保利久聯(lián)控股集團有限責任公司,研究方向:工程技術(shù)管理、生產(chǎn)經(jīng)營管理,技術(shù)探索及創(chuàng)新。