劉鳳錢，池恩安，2，3，耿貴剛

(1.貴州新聯(lián)爆破工程有限公司， 貴州貴陽 550002;2.武漢理工大學資源與環(huán)境工程學院，湖北武漢 430070;3.貴州大學礦業(yè)學院， 貴州貴陽 550003)

復雜環(huán)境下高邊坡爆破施工安全控制實踐

劉鳳錢1，池恩安1，2，3，耿貴剛1

(1.貴州新聯(lián)爆破工程有限公司， 貴州貴陽 550002;2.武漢理工大學資源與環(huán)境工程學院，湖北武漢 430070;3.貴州大學礦業(yè)學院， 貴州貴陽 550003)

針對某路塹開挖周邊環(huán)境復雜的情況，采用不耦合裝藥結(jié)構爆破技術，控制最小抵抗線的大小與方向，同時在爆破部位采用封閉柔性防護、沿山體雙層排架分層防護、建筑物附近排架防護、邊坡腳堆石壩等安全技術措施，確保了施工的安全。采用的安全技術措施合理、實用、有效，以供同類工程借鑒。

路塹開挖;高邊坡;爆破施工;不耦合裝藥;安全措施

1 工程概況

在某城市中心區(qū)擬建1條東西向的市政道路以連接開發(fā)區(qū)，該道路為雙向6車道，單幅路車行道寬12.0 m，人行道寬6.5 m。路基施工沿著山體走向，該山體地形左低右高、坡面陡峭，自然坡度63.4°，石方爆破開挖方量約30萬m3。施工區(qū)及其周圍均為依山搭建的密集建筑物，部分民房為居民自行臨時搭建，無構造柱和圈梁。擬建道路施工區(qū)東面是繁華的三叉路口，在路基K0+30M～K0+712M處左側(cè)存在多棟未納入拆遷范圍的老舊高層磚混、磚砌結(jié)構住宅樓、辦公樓，距離爆破開挖區(qū)邊線最近距離為5 m;在K0+60M～K0+413M處右側(cè)開挖邊坡外側(cè)有多棟依山而建且抗震性很差的1～4層民房，距離爆破開挖區(qū)邊線的最近距離不到2.0 m;在K0+422M處有高位水塔，距離開挖坡頂線5.5 m;在K0+460M～K0+546M處外側(cè)有腫瘤醫(yī)院，開挖邊線離腫瘤醫(yī)院最近處只有4 m，且在開挖區(qū)有多條需要保護的管線。

2 工程特點及難點

工程起點段沿線屬居民密集區(qū)，且臨近施工邊線，路基石方鉆爆施工對周邊居民干擾大，需進行全封閉施工。沿線管線眾多且多為市政主要樞紐管線，管線遷改、保護難度大。路基施工沿著山體走向，地形左低右高、坡面陡峭，線路右側(cè)邊坡開挖高度最高處達53 m。左側(cè)民房眾多，貼著線路邊緣有部分高層建筑物將暫不在拆遷考慮之列，因此石方控制性爆破施工技術要求較高，施工安全防護量大，安全措施要求嚴格，必須采取特殊的控制爆破方案及相應的降噪、降塵等環(huán)保措施。

3 安全技術措施

石方爆破施工中產(chǎn)生的有害效應眾多，但對于不同的施工環(huán)境其控制的重點有別。本工程為高邊坡爆破作業(yè)，正前方(南面)全為密集建筑物，北面有民房、水塔、醫(yī)院、高壓線以及通訊、自來水、煤氣管道，施工環(huán)境極其復雜，不允許產(chǎn)生直接的危害效應，因此本工程的東面和南面要重點控制邊坡塌方飛石、滾石、噪音危害，北面重點控制爆破震動、噪音、飛石危害?？刂票莆：Φ募夹g措施主要有三種:一是主動的技術措施，即優(yōu)化爆破技術方案，控制能量源的釋放和作用過程;二是被動的防護技術措施，即對已經(jīng)產(chǎn)生的爆破危害效應或趨勢通過一定的防護措施控制其危害程度、危害區(qū)域、危害時間，使其不對周圍環(huán)境構成危害;三是加強監(jiān)控周圍建筑物對爆破震動的響應程度，進一步優(yōu)化施工方案和安全防護措施，使建筑物的地基、墻體等結(jié)構不能有任何損傷。

3.1 采用不耦合裝藥

根據(jù)現(xiàn)有的施工設備(孔徑90 mm，藥卷直徑為32 mm)，確定不耦合系數(shù)為2.8125。填塞深度1.2 m，裝藥深度1.8 m，連續(xù)裝藥，孔距 a=1.5 m，排距b=1.2 m，臺階深度 3 m，炸藥單耗 q=0.35 kg/m。為了減少爆破拋擲石頭滾落量，降低對正面建筑物的傷害風險，通過新創(chuàng)臨空面以調(diào)整最小抵抗線的方向，面向保護體方向的最小抵抗線是新創(chuàng)臨空面最小抵抗線的1.5倍。

3.2 覆蓋防護

在特殊地段進行爆破施工，為防止飛石的出現(xiàn)，爆破時巖體表面及上空采取炮口覆蓋柔性防護層的方式進行防護，即在爆區(qū)爆破體上設置一道由橡膠皮網(wǎng)、鋼絲網(wǎng)、繩網(wǎng)組合而成的封閉柔性防護體系，覆蓋范圍比爆破面每邊寬1 m，兩側(cè)采用0.5 m錨桿進行固定。該體系簡單、安全，防護強度高，由于覆蓋層是全封閉的一次性防護，既解決了側(cè)向覆蓋又解決了地表覆蓋。為加強覆蓋效果，在每個炮口上采用砂袋覆蓋，爆破面層柔性防護體系見圖1。

圖1 爆破部位封閉柔性防護體系

3.3 排架防護

對每一施工平臺，為控制滾石和飛石危害，搭設防護排架，見圖2所示。

圖2 高邊坡分層爆破防護示意

鋼架排架防護主要用于阻擋飛石、保護和隔離鄰近的建筑物，主要適應于2種地段:一是高邊坡開挖分級防護;二是鄰近爆破地段的周邊建筑物的防護。防護排架采用Φ 50 mm鋼管以1.5 m×1.5 m間距搭設骨架，外加斜撐拉索等確保。

其穩(wěn)定性和抗傾覆性，排架里外兩側(cè)分別鋪設竹跳板，采用鋼絲捆扎牢固。如在高邊坡上采用，施工前根據(jù)地形采用機械、局部可采用松動支防護根據(jù)具體施工情況設置，高度不低于2.5 m，底部寬度不小于2 m。

3.4 堆石壩防護

為防止高位爆破滾石高處沖擊，保護在施工通道流動的自身施工人員、設備的安全，在爆破拋擲正面、爆堆在高邊坡堆積面、高邊坡開挖正面的坡面設置堆石壩進行防護。設立位置在邊不小于0.6 m，排架上部每隔3 m用錨桿、拉索都錨入地面一定深度，巖基不小于0.2 m，土基拉固定在起爆體外的山體巖石或防爆隔墻內(nèi)，錨入深度不小于2 m，保證骨架的防沖擊、防傾倒架，架高度比爆破面標高高出4～6 m，骨架離坡腳10 m寬。堆石壩立平臺，爆破施工前沿臺階逐層搭設好防護排骨，爆破從上而下開挖分級臺階作為防護結(jié)構。

3.5 隔離防護

在爆破源采用全屏防護屏障用以降低爆破飛石和施工噪音、粉塵等對居民的危害，見圖3。

圖3 建筑物附近防護排架示意

3.6 加強監(jiān)控

在施工前對鄰近的多棟建筑物進行監(jiān)控，一是在靠近爆破點的基礎上用震動測試儀對每次的爆破進行檢測，看震動值是否超過了《爆破安全規(guī)程》(GB6722—2003)，以及業(yè)主根據(jù)建筑物的實際情況要求控制的數(shù)據(jù);二是在基礎設置監(jiān)測點，用全站儀定期檢測看基礎是否發(fā)生了斷裂、沉降、移位、變形，墻體是否新增開裂、粉刷層脫落，門窗關閉不實，對墻體已有裂紋用貼紙方式設施觀測點，在施工過程中隨時監(jiān)控這些觀測點有無變化，完畢后通過具有專業(yè)技術能力及資質(zhì)的危房鑒定機構對施工沿線所有的建(構)筑物的結(jié)構、外觀進行檢查、測試，并與施工前對建筑物作的錄像資料、原始數(shù)據(jù)進行對比分析。沒有發(fā)現(xiàn)建筑物的基礎沉降、墻體受損和裂紋擴大現(xiàn)象，沒有影響腫瘤醫(yī)院的正常工作。

4 施工效果

本次爆破計劃工期160 d，實際工期145 d，爆破粒徑比較小，表面第一輪表面剝離外因孤石、泥夾石爆破塊度較大，后續(xù)爆破大塊率(＞30 cm)只有2.4%，最大粒徑在0.45 m，不用二次解炮。所有爆破都進行了震動監(jiān)測，靠近爆破開挖邊線上的腫瘤醫(yī)院的基礎上測得的最大震動速度為1.24 cm/s，其它建筑物靠近爆破點測得的震動速度小于1.5 cm/s。在整個施工階段邊坡穩(wěn)定，爆破技術和安全防護措施有效，沒有產(chǎn)生滾石、飛石危害，也沒有對附近的建(構)筑物、管網(wǎng)造成震動破壞效應，沒有影響腫瘤醫(yī)院的正常工作，病人情緒穩(wěn)定。

5 結(jié)論

在城市中心區(qū)進行大方量高邊坡爆破作業(yè)，安全是衡量施工質(zhì)量的一個重要考核指標，不能出現(xiàn)山體滑坡、滾石、飛石、爆破震動等危害，施工難度極大。本工程是優(yōu)化爆破施工技術，采用不耦合系數(shù)為2.8125的裝藥結(jié)構和合理調(diào)整最小抵抗線的大小和方向;在爆破部位采用封閉柔性防護體系;在沿邊坡創(chuàng)造臺階搭設雙層防護排架;在坡腳砌筑堆石壩;在建筑物附近搭設隔離防護排架;并加強對被保護的建筑物的觀察和檢測。這6項技術和安全措施確保了工程的安全、順利實施，提高了工效，還完全杜絕了爆破危害效應，創(chuàng)造了一個和諧的施工環(huán)境。

[1] 劉清榮.控制爆破[M].武漢:武漢工業(yè)大學出版社，1988.

[2] 鐘冬望，林大澤，肖邵清.爆炸安全技術[M].武漢:武漢工業(yè)大學出版社，1991.

[3] 王會平.高陡邊坡的減震爆破措施[J].采礦技術，2004，4(2):88－89.

[4] 陳德志，徐順香.減少路塹開挖爆破對鄰近民房影響的控制技術[J].工程爆破，2001，7(3):60 －63.

[5] 郭學彬，張繼春，劉 泉，等.爆破振動對順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性影響[J].礦業(yè)研究與開發(fā)，2006，26(2):77 －80.

2011－04－11)

劉鳳錢(1964－)，男，工程師，主要從事爆破技術研究和指導工作。