控制爆破在市政工程中的应用

摘要：市政爆破施工安全主要考虑爆破震动对临近建筑物的影响及爆破产生飞石对周边建筑和人员造成的损害，所以控制爆破直接关系到工程的顺利进行和人们的生命财产安全。爆破技术在市政工程中应用的比较广泛，本文通过对某市某一段隧道爆破工程实践，从安全角度对爆破设计、施工、监测等方面进行探讨，将控制爆破技术在市政工程中更安全的应用，所得经验可为今后同类工程提供借鉴。

关键词：控制爆破; 市政工程; 应用

中图分类号：TU99文献标识码： A

引言

市政工程的特点是处于城市的繁华地段，并且交通繁忙，人口稠密，由于施工环境复杂，安全控制必须得到重视，一旦出现安全事故，后果可能不堪设想。对于城市公路隧道而言，爆破是其开挖工程中不可缺少的重要环节之一。因此有必要研究其安全控制措施，为类似工程提供借鉴。某段隧道施工为例，从爆破方案设计入手，详细阐述市政隧道爆破施工过程中的安全控制措施。

一、控制爆破技术的概述

1、控制爆破的理论。

控制爆破就是根据工程和爆破环境、规模等条件，通过各种技术，严格控制爆炸过程和对介质的破碎过程，使爆破达到预期的效果，保证爆破的方向、噪音等在合理的控制范围内，我们对这种爆破效果和爆破危害的双重控制的爆破，称之为控制爆破。

2、控制爆破技术的种类

控制爆破技术主要有：微差爆破。微差爆破就是利用毫秒延时雷管达到延时爆破的爆破技术。它的主要优点就是可以降低爆破地震效益所导致的冲击作用；实现岩石碎块的均匀度，使得爆破岩石碎片集中化，便于清理；降低爆破次数、提高爆破效果。挤压爆破。挤压爆破技术就是在爆区自由面前方人为预留岩渣，以此提高炸药能量的利用率和改变破碎质量。它的主要优点就是增加了工时的利用率，降低了爆破频率；通过挤压爆破可以使岩石在挤压过程中发生二次冲击，提高了岩石破碎率，降低了二次爆破的工作量。光面爆破就是在开挖的岩石中保证其表面光滑而且不受明显破坏的爆破技术。光面爆破技术可以有效的保护开挖岩体的稳定性，降低施工成本。光面爆破的原理就是采取在开挖岩体表面布置密集的小直径炮眼，在这些炮眼中不耦合装药或者部分孔不装，同时起爆形成平整的光面。预裂爆破就是人为开挖制造一条裂缝，这条裂缝是保留围岩与爆区的分裂线，有效的保护围岩，降低爆破地震危害的控制爆破技术。预裂爆破的炮孔直径一般越小，孔痕率就会越高，对爆破的效果就会产生巨大的影响。

一、工程爆破环境与安全要求

某路合同段地处中心城区，全长1132m，暗挖隧道下穿某工业区、居民建筑和商业用房，沿线地表建筑物复杂，隧道沿线地表房屋密集，而且有3栋严重损坏的危房，洞口附近条件复杂，人流、车流较多，且建筑物比较近，为了减小对围岩的干扰或扰动，保证隧道围岩的自身稳定性，防止隧道掉石甚至塌方。根据民用爆破施工规范，对于砖混结构建筑物，爆破施工应采用控制爆破，严格控制单段齐爆装药量，尽可能控制和减小爆破规模，控制开挖循环进尺，以实现降低爆破震动、减少爆破飞石的目的。

二、爆破方案选择

因该隧道斜井、进口进洞位置有民用房屋，且距离最近，采用浅孔控制爆破技术进行爆破施工，爆破施工时必须采用分段起爆网路，爆破进洞采用轮胎编织的柔性炮被进行覆盖，进洞后在洞口悬挂炮被门帘，在洞外20m处设置双排钢管竹排架防护，控制飞石和振动的影响范围，确保民房安全。由于该隧道地质岩性为碳质板岩，围岩差，Ⅳ级以上，所以掘进施工工法采用台阶法，Ⅳ级采用两台阶法、Ⅴ级采用三台阶七步开挖法，为保证掘进断面质量，控制超欠挖符合规范要求，断面轮廓采用光面爆破技术。为了确保安全，计算装药量是以爆破的岩石破碎而振动不影响为依据；为以防万一，进行安全防护必不可缺，只有这样才能有效地控制飞石。使用轮胎编织的柔性炮被进行覆盖，效果好，施工简便，耐用；而双排钢管竹排架防护能起到防止飞石对房屋破坏的作用。

三、工程流程

1、工程流程见图1

2、爆破施工

2.1炮孔布置与爆破参数的选择

浅孔爆破参数设计。对于爆破深度小于6m的岩石、孤石、大块或中深孔爆破未达到设计标高的岩石，实行孔爆法，孔径为38-42mm，梅花形布孔，其孔网参数及每孔装药量的设计与选择要符合当地条件。中深孔爆破参数设计。除了采用浅孔爆破之外的岩石均采用中深孔爆破法，需爆破岩石的最大深度约12m，孔径为90mm，药径75mm，孔距3.0m、排距2.5m，梅花形布孔，炸药单耗为0.3-0.35ks／m3，大于12m深的岩层需分层开挖以形成台阶式爆破，即台阶高度小于12m。

2.2暗挖隧道爆破

由于只有1个临窄面，岩石夹制作用大，隧道爆破震动最大值都发生在掏槽眼阶段，大量隧道爆破工程实践也说明了这一点。本段隧道爆破施工环境复杂，对爆破震动大小要求高，因此，确定掏槽眼最大段药量，以此控制爆破震动强度非常重要。爆破地震波衰减公式可反算一定距离条件下的最大安全段药量。计算得出最大允许段药量为7．5kg，爆破方案设计取6kg，满足安全要求。实际药量根据隧道埋深、与建筑物的距离远近、地面震动监测情况进行适量增减。

2.3爆破参数的选择

选择合理的爆破参数及施工工艺，达到较好的爆破效果，参数选择要符合实际。确定药量计算公式中的单位耗药量q值要结合岩石地质结构情况，岩石节理裂隙发育、岩性较软的取小值，岩石整体性强、岩性坚硬的取较大值，以爆破的岩石破碎而符合振动效应为标准，结合正式爆破前进行的“试炮”，选定合适的q值。

四、安全措施

由于某隧道施工现场环境复杂处于市区，并且场地较小，施工时各道工序交叉作业，除了确保爆破作业本身的安全外，还要加强火工品的安全运输、现场监管和安全使用等管理措施。

1、加强爆破安全管理力度

严格遵守《爆破安全规程》，建立完备的规章制度，制定安全合理的爆破操作规程，制定爆破过程中各环节的操作细则并严格执行。建立质量保证体系，加强作业人员的责任感，依照设计说明及施工程序施工，互相监督检查。爆破作业人员应经过技术培训和安全培训，强化爆破作业的安全意识，并通过考核持证上岗。实行爆破工程安全监理制度

2、爆破施工安全管理的主要内容

爆破器材检查，炸药、雷管、导爆索、导爆管的种类、数量是否与设计相符，有无破损、过期、变质等质量问题;起爆电源能否满足爆破要求。

装药与填塞检查，单孔装药量、装药结构、起爆药包、填塞长度、填塞质量等是否与设计相符。

线路检查，起爆线路是否符合设计要求，管线是否有破损，是否有漏连，起爆方向是否正确，线路电阻是否与设计相符，线路能否导通等。

安全警戒情况，警戒距离能否满足爆破安全要求，各警戒点人员是否到位，警戒工作是否到位。

2、爆破飞石

对浅孔控制爆破，在被爆岩体上方覆盖防护材料。网路连接完毕后，组织覆盖防护，堵塞前将覆盖炮孔的沙袋置于炮孔边，把覆盖钢板运至爆区附近，爆破网路连接好后，按设计要求进行防护，防护操作时注意保护好爆破网路的完好性，若出现网路损伤必须及时告知爆破技术人员进行修复、重新连接损伤处。爆破时

在爆破区域内炮孔口压沙袋、盖钢板、再压沙袋进行直接防护。爆区防护做法如图

23、安全措施

避免对周围建筑物及基础设施的破坏，就必须找出控制爆破地震强度的措施和确定出爆破地震的安全距离。控制最大单响起爆装药量，以降低爆破的瞬间能量过大带来的地震效应可根据最大单响起爆安全装药量经验公式来计算控制。

经计算爆破区域距离保护对象距离20m时，单响药量只有0．44kg，实际爆破时，采用分台阶(1m)小孔径和逐孔起爆技术，单响装药可控制在计算值范围以内，即可确保输油管等建筑物不受爆破振动破坏，逐孔起爆爆破设计药量满足安全要求。施工过程中接近地下油管、电缆、供水管和建筑物范围时对爆破地震波进行检测，掌握爆破地震波影响范围。施工过程中接近地下油管、电缆、供水管和建筑物范围时对爆破地震波进行检测，掌握爆破地震波影响范围。

结束语

总之，市政工程爆破，由于受各方面影响较大，所处环境不一样，控制的重点有所区别，但从安全管理角度考虑，都必须从细微处着手，把好对各工序的控制关，认真按照相关技术规范操作，才能确保施工安全。

参考文献

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