杨志刚

（中车建设工程有限公司 北京 100078）

浅谈岩溶区掘进爆破震动危害的控制及处治

杨志刚

（中车建设工程有限公司 北京 100078）

由于我国经济发展的快速增长，人们逐渐意识到地下空间资源的重要性，地下空间逐渐被人们利用和开发，近些年，地下建筑物得到了迅猛发展，利用掘进爆破开挖的地下工程也越来越多。因此，我们要十分注意地下工程爆破开挖中引起的各种问题，特别是岩溶区掘进爆破开挖引起的震动危害。这不仅仅是一种工程质量管理问题，还是施工安全管理问题。同时，爆破不仅仅导致掘进区域内的岩溶地质出现破裂，掘进区域外的地质也会出现严重的影响，山体裂缝、地面下陷等情况的出现导致生态环境失衡，亟需我们对爆破带来的危害进行良好的控制。本文主要研究复杂的岩溶地质下掘进爆破引起的震动危害防控及处治措施，以期为各位同行提供相应的参考。

岩溶区；掘进爆破；震动危害

一 前言

岩溶区进行掘进爆破开挖时，爆破引起的震动会造成大量的地质出现严重的裂缝，使地下工程与岩溶区域的地质相互融合，大量的泥水涌入掘进爆破区域，影响施工进程，造成地下工程施工成本的大幅度提升，推迟工期，了经济效益。同时，大量泥水带来的各种杂质也会对地下工程的施工质量造成影响。此外，地下工程施工爆破带来的周围生态环境失衡也需要我们进一步的控制爆破危害。

二 建立适当的岩溶区掘进爆破开挖安全标准

1地下工程岩石爆破理论：适当的炸药在一定的岩石空间内产生反应发生爆炸时，会在岩石内产生巨大的冲击力而造成岩石的破裂或粉碎。这是山体掘进爆破开挖的必要流程，要严格的对使用的炸药量、爆破施工技术以及爆破点进行选择与操作。

2岩溶区地下工程的使用爆破技术

对于岩溶区地下工程来说，可以采用光面爆破施工技术进行掘进爆破开挖。在炸药产生爆炸反应时，大量的冲击波对周围山体产生作用，将山体岩石之间的裂缝进一步扩大，以达到爆破的最佳效果。同时，光面爆破产生的冲击波是一种具有弹性的冲击波，对软弱围岩的损伤小。但是，不管破坏性再怎么小，还是会对岩溶地质产生一定的影响，爆破产生的冲击波也会造成岩溶区的裂缝，产生泥水倒灌等现象。因此，还是要对光面爆破施工技术进行更深一步的研究以提高控制力。

3对软弱围岩产生爆破损害

对软弱围岩产生爆破损害的来源不外乎两个方面：

①由爆破直接产生的冲击波对围岩造成的破坏，会导致隧道支撑力度的下降，影响稳定性；

②由于爆破产生的地质破裂，而进一步带来的二次振动波导致的围岩破坏。

三.对掘进爆破开挖引起的震动危害进行数据预分析

首先进行地震发生模式的数据试验：

某科研小组针对某山体岩溶区的掘进爆破开挖工程进行数据分析。科研小组采用了先进的测试仪器——EXP3850爆破振动仪对地下工程的爆破进行实验和数据收集。该仪器可以通过配置的速度传感器对爆破产生的震动进行数据的手机，并通过数据传输介质将采集到的数据传送到计算机上，利用专门的计算机软件进行数据的分析。根据采集来的数据分析结果，验证不同爆破方式带来的不同震动幅度。为将来的掘进爆破方式以及爆破地点的选择提供相应的参考。

四.掘进爆破产生的地震危害控制方法

1采用光面爆破方式进行掘进爆破

对地下工程进行轮廓处理时，常常采用的爆破方式有两种，一种是光面爆破方式，另一种则是预裂爆破方式，但是由于预裂爆破方式的使用方式过于受限制，有更多需要考虑的因素，同时，制造出来的爆破震动更明显，因此，还是光面爆破方式的使用频率更高。光面爆破不仅仅是能够在需要爆破的地下工程内部形成更加完整规矩的断面层，对于复杂地质——岩溶地质的掘进爆破施工，更是能起到对地下工程软弱围岩的保护作用，减少由于炸药爆破对围岩产生的破坏，尽量保持开挖区域内围岩的整体性。此外，正常的光面爆破一般利用不耦合空气间进行炸药的填充，需要进行详细的数据计算，选择更为合适的光爆参数进行使用。

2采用微差爆破对岩溶区地下工程进行爆破处理

根据理论知识，在进行微差爆破操作时我们应当严格注意两个参数的控制，一个是单位间隔内炮孔填充的最大炸药数量，另一个则是两次爆破的间隔时间控制。但是，由于现阶段实际条件的限制，使用微差爆破进行掘进爆破开挖时，不能精确的对间隔时间进行良好、准确的控制，也就导致了施工人员不能保证爆破引起的震动是否处于可控制范围，甚至会由于错误的间隔时间差错，导致震动幅度进一步扩大。因此，在利用微差爆破进行掘进爆破时，一定要采取间隔时间的最大值进行时间简短的设定，并且将统一炸药量进行多段少量的分配控制，保障爆破安全。

3采用掏槽爆破方式对岩溶区地下工程进行爆破控制

根据工程实测的数据分析可以证明，掘进爆破开挖时出现的震动速度最大点并不是由最大炸药量来决定的，最可能出现的地点是在掏槽爆破中出现。导致其发生的原因在于在自由面过少的条件下，爆裂的岩石在夹制作用下进一步扩大了震动的速度。另外，由于掏槽爆破中填充的炸药量相对较大，并且都集中放了起来，因此，如果要继续进行分段填充，还是要谨慎的处理单段管内的装药量，可以从下述两个操作中实现：

①尽量在合理的范围内缩小掏槽眼的深度，将填充的炸药控制在最小范围；

②利用上述的微差爆破方式对掘进爆破进行控制，同样对炸药量进行多段少量的分配控制。并且将经济效益等因素考虑进去，充分的计算好最优的爆破方式。

4 选择更适宜的开挖施工技术

对岩溶区的地下空间进行爆破时的开挖施工时，通常采取超前导坑全断面开挖的施工技术进行掘进开挖。主要目的在于两方面：一是可以通过这项施工技术，提前对进入开挖区域内的岩层泥水进行排除，还可以对施工道路前方的地质条件进行预先的探测，以便于提高施工的安全性和保障施工人员的人身安全，对爆破开挖区域内的软弱围岩也能起到一定的保护作用；另一方面，超前导坑全断面开挖施工技术还能为岩溶区地下工程提供良好的自由面条件，大大的降低了岩石夹制作用导致的震动，进一步的降低爆破带来的震动危害。

5其他相关影响因子

根据相关的试验数据及参考文献，我们能够得到爆破产生的震动频率一般在100-200赫兹之间，不会对保护对象产生大的不利影响，因此，在爆破施工期间，对爆破的各个参数进行严格的计算是十分必要的。此外，我们也应当进行合理的施工技术管理。施工质量管理人员应当连同施工技术管理人员，制定严格的管理制度，并且根据实际施工状况对爆破参数进行严格的控制与调整，施工技术人员也要保证严格遵守施工准则，以促进工程的顺利竣工。

结束语

综上所述，岩溶区掘进爆破开挖是一项复杂的工程，涉及到多门学科，需要多个部门和多种专业技术人员共同努力，设计出最佳的爆破开挖流程，才能更好的对山体进行爆破操作，最大力度的减少由于爆破开挖带来的地震影响，以及对周边的环境影响与生态平衡破坏。控制好岩溶区地下工程掘进爆破开挖带来的不良影响，实质上也是为施工人员的人身安全着想，更是能提高经济效益和社会价值。

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1007-6344（2016）03-0325-01

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