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光面爆破在边坡控制中的实践探索

2019-10-19陈信鸿

建筑与装饰 2019年17期
关键词:实践探索

摘 要 光面爆破作为一项重要的控制爆破技术,是指在进行施工时选择合适的爆破参数和正确的施工方法,使爆破后的平面和临空面达到预期效果。光面爆破施工方式与传统的施工方式相比,能够显著提升施工效率,保证工程施工进度。在临近边坡的爆破施工中,工程要求较高,传统的施工方式不能完全保护边坡不受破坏。采用光面爆破进行边坡控制施工,能够符合设计要求,达到预期效果。

关键词 光面爆破;边坡控制;实践探索

引言

光面爆破采用分区分段微差爆破的方式,使爆破后的临空面平整规则,是支撑新奥法原理的重要技术之一。光面爆破的优点是能够对边坡眼炸药进行有效控制,保证周围的岩石不受爆破的冲击破坏,使围岩尽可能多的发挥自身承受作用,保障施工安全,节约工程成本。光面爆破不仅能够得到光滑平整的坡面,而且减少对边坡基岩的破坏。因此,在边坡施工时采用光面爆破,能够减少超挖、欠挖现象和围岩坍塌等造成的破坏,大幅度提高施工效率[1]。

1传统施工爆破技术的主要问题

当前,在施工爆破工程中,通常是使用预裂爆破的控制技术。这种爆破控制技术是指,在进行工程爆破时,先沿着爆破轮廓线进行爆破,使爆破区爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝,然后再进行主爆破区爆破。预裂爆破控制技术不仅能够在开挖垂直或倾斜的壁面中发挥作用,而且在一定的扭曲面、建基面等壁面也有不错的效果。但是,这种传统的爆破控制技术不能结合石方、矿山或隧道等实际情况,对工程进度造成了严重的影响。例如,在片理型的矿山地层构造中,采用预裂爆破控制技术不仅会对片理结构弱面造成破坏,还会严重损伤边坡基岩,导致滑坡、坍塌等现象的发生,对施工安全和边坡安全都会造成严重后果。所以,采用光面爆破能够提高工程效率,保证施工安全。

2光面爆破技术的技术要点

目前,普遍认为光面爆破的作用机理是使周边的爆破眼同时起爆。由于各个炮眼所产生的爆破冲击波向周围径向扩散,邻近的各个炮眼由于应力波的叠加作用,产生横切向的拉应力[2]。而相邻炮眼连线的中点就是拉应力最大值的点,这种拉应力的强度大于边坡岩的极限抗拉强度时,边坡岩的岩体就会被拉应力拉裂。之后,爆破裂縫会出现在相邻炮眼的中心连接线上。由于爆炸气体膨胀做功所起的作用,裂缝会进一步扩展,最终形成平整光滑的爆破面。要想使光面爆破得到预期效果,必须掌握爆破技术要点,主要有以下几点:

(1)光面爆破控制技术要根据爆破区的实际情况实施。由于各地围岩情况不同,所以,光面爆破的实践要结合地区的围岩特点,选择恰当的边坡眼间距,对最小抵抗线严格选择,在保证工程效率的同时,尽可能地提高钻眼质量。

(2)光面爆破的装药量与施工安全和质量有直接的关系。在进行光面爆破技术控制时,必须对每一个边坡眼的装药量严格管控,选择合适的装药量进行爆破。另外,还要尽可能地保证药量沿边坡眼总长均匀分布。

(3)光面爆破技术控制对炸药类型和结构有严格要求。边坡眼可以使用小直径药卷、低猛度和低爆速的炸药类型,保证光面爆破轮廓线的平整。空气间隔装药的方式能够适应装药的基本结构要求,可以通过使用传爆线或导爆索的方式来实现。

(4)光面爆破要采用有序起爆的方式。在开挖程序设置完成后,对爆破区实施毫秒微差起爆,保证光面爆破拥有良好的临空面[3]。

3边坡光面爆破的参数设计

3.1 炮眼直径

根据边坡岩石的具体情况,对边坡炮眼钻头的直径进行修改,将原本设计的120mm改为实际操作中的90mm,每一级的边坡高度为8m。

3.2 排距和孔距

孔距的设置通常是爆破层厚度的0.75~0.90倍左右,对于岩层较弱、裂隙发育的情况,要根据最小值进行施工。根据爆破区的实际情况,适当排距和孔距。

3.3 孔深

光面爆破的预裂孔设置为斜孔,角度设置为边坡角度。在边坡内,将二排孔的孔深设置为33,主爆孔的孔深设置为8m。

3.4 线装药密度

边坡眼采用小直径药卷,低爆速和低猛度的炸药,药卷直径35 mm的二号岩石乳化炸药是最佳选择。采用传爆线连接间隔装药。控制单孔的药量在3.6 kg。

3.5 光面爆破层厚度

即最小抵抗线的大小。其能否正确选取,直接影响到爆破效果。爆破层厚度通常是炮孔直径的15倍左右,随着岩石的实际情况而定。

3.6 封孔

封孔材料的选择十分重要,利用有湿度的黏土封孔,不能使用石屑等材料。封孔的参数包括长度等,长度控制在2m左右,采用分层填筑的方式,最后用工具捣实固定。

4爆破结果记录与分析

爆破方法直接影响到围岩的稳定性。通过对光面爆破的结果分析,爆破产生的影响与岩石特性和爆破方式有关。在坚硬、完整的岩层中爆破时,产生的爆破影响范围较小;而在软弱、破碎的岩层中爆破时,产生爆破影响范围大得多。实践结果表明,无论在坚硬、完整的岩层中还是在软弱、破碎的岩层中实施爆破,采用光面爆破的方式能够减少对围岩的破坏程度。而预裂爆破的方式产生的影响最为严重,有时其围岩破坏总厚度甚至达到控制爆破的2~3倍[4]。

5爆破方式技术控制总结

在进行了光面爆破边坡控制的实践探索后,对施工过程中的主要问题进行总结思考,完善工程方法,提高施工效率。

(1)在实施光面爆破时,要根据爆破区岩性决定边坡眼间距,选好钻孔的角度和位置,与边坡地形达成一致。

(2)边坡眼的钻孔不能影响工程平台的完整性,对边坡眼的装药量要严格规定,使边坡眼具有较高的半孔残留率。

(3)在确定光面爆破的层厚度时,要根据实际的岩石情况和地质特征设计参数,提高光面爆破的工程效果。

参考文献

[1] 邓俊鸿.光面与预裂爆破在隧道开挖中对围岩的影响[J].建材与装饰,2019,(18):274-275.

[2] 陈宝林,姜洪波,代玉刚.光面爆破在边坡控制中的实践[J].有色矿冶,2018,34(05):12-14.

[3] 王雄.光面爆破技术在隧道开挖施工中的应用分析[J].低碳世界,2018,(04):257-258.

[4] 李会林.石质路堑光面爆破开挖方法探析[J].山西建筑,2017,43(34):128-129.

作者简介

陈信鸿(1965-),男,福建惠安人;学历:本科,工程技术应用研究员,现就职单位:保利久联控股集团有限责任公司,研究方向:工程技术管理、生产经营管理,技术探索及创新。

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