工程爆破的基本方法范文

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第1篇

为了提高《爆破工程》课程教学质量，增强学生对专业课学习的兴趣，达到土木工程专业人才培养的目标要求，依据高等院校土木类专业人才培养目标，调整了教学内容和教学目标。以其它学科为衔接，逐步讲解爆破方法在土木工程中的应用。应用现代教学技术，弥补了传统教学手段少的不足，拓展了学生的知识信息量，取得了良好的教学效果。

关键词：

土木类专业;爆破工程;课程改革

爆破法施工广泛应用于采矿工程与土木建设工程中，对国民经济建设起着重要作用[1]。工程爆破在露天和地下采矿工程中最为普遍，也是迄今为止最高效的技术手段。因此目前国内矿业工程类专业一般将爆破工程列为必修课程，爆破及相关的安全与技术也是采矿专业学生必须具备的专业技能。土木工程建设中，尤其在山岭隧道开挖、地下空间利用中，爆破均作为施工的重要手段之一。在实际施工作业中，爆破作业一般委托专业的爆破公司进行，而土木工程师更偏重于爆破工程的安全和质量管理。为此，土木类专业开设的爆破工程应在教学目标、教学思路、教学内容上有所调整。中国矿业大学（北京）从1999年恢复招收土木工程专业本科生，2005年为土木工程专业开设爆破工程课程，课程团队教师根据专业特点及实际需要，将爆破工程课程列为建筑工程专业及地下工程专业的选修课。根据专业特点编写讲稿，并在教学实践过程中不断总结与完善，经过十余年的探索，基本确定了土木工程专业爆破工程课程内容体系，并取得了较好的教学效果。

1结合专业特点，缩减教学内容，调整教学目标

爆破工程教学内容较多，而且涉及到岩石力学、工程地质以及爆炸力学、结构动力学、波动理论等与之交叉的学科。然而，在增加通识教育而压缩专业学时的本科生教育大背景下，爆破工程教学学时由50～60学时调整至目前的30～40学时。内容多、学时少的矛盾只能通过缩减教学内容来解决，缩减的内容必须结合专业特点进行。传统的爆破工程基本内容包括以下4大类：第一类为基础理论，包括较为复杂的炸药爆炸理论，岩石爆破破碎机理等。这部分内容占总内容的35%左右;第二类为爆破对象及介质属性，包括介质的可爆性分级、炸药雷管等爆破器材属性及特点、爆破网路等[2]，此部分内容占比25%左右;第三类为爆破工程技术，为爆破技术的具体应用，包括地下爆破、露天爆破、拆除爆破等，此部分内容调整幅度大，占比30%～35%；第四类为爆破安全技术，此部分内容占比5%～10%左右。土木工程专业人才培养的目标是使从事本专业的学生成为一名合格的土木工程师。土木工程师从事的是工程设施的勘测、设计、施工、运营、保养维修等技术及相关经济活动，而爆破技术的应用在很多土建工程的设计和施工阶段都是不可或缺的。爆破法施工属于土木工程建造过程中一种重要的技术手段，如爆破开挖是公路铁路隧道、坚硬岩石基坑及孔桩开挖工程、公路路堑成型工程的必要手段。这些工程设施在建造阶段管理工作的重点在于如何在安全的前提下实现爆破方法的经济与高效。这要求土木工程师必须较深入了解爆破技术，掌握安全控制要点。而在一些工程的施工准备阶段可能会涉及爆破拆除，如房地产开发前期的场地平整。这些拆除工程在实施过程中因爆破振动带来的结构安全和扰民问题必须予以考虑。在设计阶段对爆破法施工工艺进行论证时，可不考虑具体技术细节，而着重考虑爆破手段的可行性及爆破安全问题，因此土工工程师必须对爆破安全技术有所了解。由于面临的爆破问题多样化，且课时有限，难以在课堂上面面俱到。应强化理论在工程中的应用，使学生掌握解决问题的方法和基本思路。只有这样，才能在实际工程实践沉着面对各式各样的爆破工程实际问题。据此，笔者认为，爆破工程第一类和第二类教学内容不减少，注重培养学生掌握基础理论及其运用。目前,国家提倡由专业的爆破公司进行爆破作业。此时土木工程师从事更多的是爆破施工的管理工作，而不进行爆破的设计与施工。与之相关的工作包括爆破专项施工方案的专家评审、爆后效果评价、验收与计量以及爆破安全的相关协调工作。因此应压缩传统爆破工程中爆破工程技术部分的学时，具体施工细节可少讲或不讲。针对行业发展特点及国家政策要求，在土木工程专业的爆破工程教学内容中增加第五类知识点—爆破行业知识，包含爆破方案设计、评估、监理的基本程序，严格的行政许可制度，火工品的追溯管理，系列的法律法规内容等。因此，维持第一、二、四类教学内容占比不变，将爆破工程技术内容的占比调整为20%左右，爆破行业知识内容占比在10%～15%左右。结合土木工程专业特点，将爆破工程课程的教学目标定为：学生能够了解爆破器材基本性能和适用条件，了解爆破行业特点及相关程序，掌握岩石爆破基本的理论及安全控制要点，具备进行一般爆破工程设计与施工的能力。

2加强学科间联系，根据学生已学知识，循序渐进

中国矿业大学（北京）土木工程专业培养计划中，将爆破工程安排在大三下学期。此时通识课程及专业基础课已经讲授完毕，包括爆破工程的前置课程如大学化学、流体力学、岩石力学、工程地质等。然而土木工程专业本科生普遍对动力学尤其是波动力学了解甚少。地下工程专业仅在大学物理和材料力学中涉及较少的动力学知识，建筑工程专业学生虽然学习过杆系结构动力学和建筑抗震，但仍不能满足教学要求。讲授爆破工程过程中应充分利用学生的已学知识，循序渐进。在讲授炸药的爆炸方程、炸药爆炸典型特征、炸药的热化学参数、爆破器材等知识点时，应充分利用大学化学已有知识，需要引导学生进行分析与推理，得到相关知识点；岩石爆破机理涉及较复杂的波动力学知识，如果从基本的动力学方程开始讲授，时间、效果都难以保证。直接从霍普金森效应入手，结合大学物理的波的理论，引入波动方程，与静力学及一般动力学进行对比，说明波动力学方程的物理含义及应用价值。土木工程专业普遍对杆件内力的观念掌握较好而对应力的认知较少，这是由于结构力学、钢筋混凝土结构、钢结构等课程普遍引用内力进行分析，而爆破工程中更多使用的是应力，这就需要教师增加应力与内力的联系，并用实例进行演示与说明。在讲授岩石可爆性分级时，可先引导学生回顾在地基工程课程中学的工程岩体分级标准。岩体分级是评价工程岩体的质量及其稳定性重要依据，为将来的岩体开挖、加固支护设计提供参考，而岩体的可爆性分级是为了衡量岩体的开挖难易程度。虽然工程岩体分级是为了“立”，可爆性分级是为了“破”，两者相互对立，而实际上又是统一的，都是工程建设的需要。除上述的例子以外，在讲课中可以随时联系各学科内容进行讲解，由此引导学生对知识点进行讨论。这种联系其他学科的教学方式既有利于培养学生的全面素质，也有利于形成创新能力。这种方法在实施过程中对教师的要求是极高的。首先，教师应熟悉各学科的教学内容和教学进度，才能使之与爆破工程课程内容既能相互渗透，又不超出学生的理解能力和知识范围；其次，教师需具备良好的知识迁移能力和创新能力，这样才能帮助学生掌握各学科与爆破工程的内在联系，并在知识的相互联系中发现问题。

3培养兴趣，提醒学生牢记学习目的，引导学生展开自学

学生刚开始接触爆破工程课程时，由于对爆炸物品充满好奇心，折服于爆破瞬间产生巨大的做功能力，因此在引言的讲授阶段被此门课程所吸引，上课时认真听讲，教学效果也会很好。但随着课程的开展，一些爆破基础理论知识显得枯燥乏味，初期建立起来的兴趣会慢慢消失，出现上课注意力不集中甚至开小差等现象。要想解决这个问题，除了丰富教学方法教学手段，课堂上吸引学生注意力外，笔者认为应考虑以下两个解决办法。一是让学生在课程的开始阶段就要找到学习它绝对充足的理由，并且在学习的过程中注意引导。使学生认识到爆破是未风化坚硬岩石（单轴抗压强度大于60MPa）开挖最高效、最廉价的手段，有时甚至是唯一的手段。然而炸药爆炸经常被人看做是洪水猛兽，是脱缰野马，稍有不慎就会产生重大的安全事故。因此要想对爆破进行控制，实现安全高效，必须认真学习爆破的相关理论。二是采用以学代教的方式。由于课时受限，部分技术问题难以全部在课堂上讲授时，可以采用以学生为主体的教学方式。这里说的以学代教并不是由学生走向讲台，讲授教学大纲中规定内容，而是指教师在课堂教学时，抛出问题，与学生一起讨论分析，由学生课下查找相关的文献完成，下次上课时随机叫学生解答，教师最终公布答案。让学生带着问题去自学，以学代教，培养学生的学习兴趣，也能使学生产生竞争意识，利于浓厚学习氛围的养成。

4因地制宜，积极运用现代化教学技术

爆破工程讲授过程中，除采用传统板书外，我们还积极应用现代教学技术，努力提高教学效果。每节课的讲课的脉络结构，重要知识点仍采用板书，这种视觉信息相对于听觉信息更有利于学生理解与接受，留下的印象也更为深刻。但板书在短时间记录的信息量相对较少，表现方法较为单一，而多媒体技术可将抽象内容变得更加直观，静态结果变为动态的演化，既增强了学生的感性认识、深化了理性认识，还激发了学生对课程的学习兴趣和学习热情，解决了学时少、内容多的矛盾，提高了教学效率，改善了教学效果。

4.1数值模拟技术的应用

炸药爆炸包含高温、高压、复杂的过程，在空气中爆炸动态过程涉及流体动力学，热物理学等知识，在岩石中爆炸还涉及岩石复杂的本构及流固耦合左右以及强度理论等。纯理论相对枯燥乏味，尤其是对于基础知识相对薄弱的工科学生来说，此部分内容是课程的难点。而此部分内容是爆破技术的理论基础，学生必须重点掌握。中国矿业大学（北京）[3]采用计算机模拟的方式解决这部分难题。数值模拟技术已经成功的应用在爆破工程中各个领域，包含炸药的爆轰、岩石爆破机理、拆除爆破等等。总结应用的案例，与传统的影像相比较，数值模拟技术在下面几个方面具有不可替代的作用[4]。数值模拟在某种意义上比理论和实验对问题的描述更为深刻，更为细致，不仅可以让学生了解问题的结果。而且可以随时、连续、动态地重复显示事物的发展，了解其整体与局部的细致过程。（1）数值模拟可以直观地显示出目前还不易观测到的、说不清楚的一些现象，容易为人理解和分析，还可以显示出任何实验都无法看到的发生在结构内部的一些物理现象。（2）数值模拟技术非常容易实现相关性分析，当前的数值模拟软件一般支持txt文本输入，使用者可以方便的进行修改。分析者对某个结果的相关因素进行分析时，可以对参数值进行变化，计算得到变化后的结果。（3）数值模拟软件可以非常方便的提取各种物理参量，更容易对发生的物理现象进行科学的解释，学生也更易掌握。（4）课程教学过程中的数值模型来源有两个：一为教师所在的科研团队建立；二为国内外学术交流过程中同行交流所得。（5）爆破工程教学中应用数值模拟技术将抽象问题直观化、可视化，并大大缩短了知识点的教学时长，增强了学生对爆破理论的认知。

4.2工程实例的展示

在讲授爆破工程技术章节，教师以板书的形式做一个典型的爆破设计，由于以揭示设计流程及爆破参数间的联系为主且受课时限制，因此工程规模偏小。而实际工程中，由于地质、环境、设备、安全等因素使得爆破设计相对复杂，为了使学生认识到爆破设计是一个系统工程，必须向学生展示实际工程的爆破设计。而由于涉及内容众多，难以采用板书形式，只能利用多媒体技术进行，通过爆破工程实例，向学生讲授爆破设计的相关内容，包括总体要求、基本思路、参数取值、网路形式、安全校核、试爆结果、参数调整等，以图片或视频展示爆破施工环节的总体情况、工序、操作要求、特殊情况处理、爆后的总结等。俗话说:“百闻不如一见”。通过选择典型案例作为教学资料，可以很好地启迪学生的思维，培养他们理解和分析问题的能力。由于教学中的案例来源于实践，对学生具有很强的说服力。此外，以课题组教师主持、参与的爆破工程项目和课题研究以及国内外典型爆破工程案例为基础，建立了适用于教学的“典型案例库”。这些案例无论是地质条件，还是环境因素，都具有很强的针对性和典型性，均有助于增强学生对课堂教学内容的理解和掌握。工程实例展示做到了理论与实践的结合，激发了学生的学习兴趣，教学效果明显。

5理论联系实际，加强实验教学

爆破工程是一门实践性较强的课程，通过实验环节，学生能够亲手接触到爆破器材，培养动手能力，利于学生理论知识的消化与掌握。中国矿业大学（北京）共安排了6个课时的实验教学，包括演示为主的岩石的SHPB冲击实验和以学生实际操为主的炸药（导爆索）爆速测量及导爆管网路实验。其中，SHPB冲击实验可以使学生更深入地了解岩石在高应变率下的动态性能，这是爆破工程技术人员应掌握的基本理论知识。爆速测量实验中教师可以直接以实物向学生展示，讲解工业炸药（乳化炸药）与军用炸药的（黑索金）、导爆索与导爆管的区别；实验时将受试炸药固定在木条上，学生可通过爆破硐的窗口直观感受爆破过程；瞬间的光照、巨大的响声、四处飞溅的木屑，直接体会到炸药强大的做功能力。利用导爆管网路实验模拟剪力墙或矿山多排毫秒延期爆破，演示非电雷管延时累加性以及四通方便快捷性；通过变换网路形式展现非电网络的灵活性；对比爆前爆后导爆管颜色讲述非电网络的安全性及易于检查的特点。整体上看，学生实验出勤率优秀，不存在缺勤现象，试验中参与程度非常高，基本做到了人人参与。为保证教学效果，教师要求学生在实验前编写实验报告的理论部分，过程中记录数据，实验完成后汇总实验报告，根据报告情况计入课程成绩。

6加强爆破安全教育

在建设工程和采矿工程等行业中，爆破技术得到广泛应用，带来了良好的经济效益和社会效益[5]。但各类爆破工程事故时有发生，给人民生命财产也造成了巨大的损失。工程爆破必须以安全为前提，而仅以工程要求为目的不安全的爆破是失败的爆破。为了保证爆破作业能安全地进行，要求土木工程必须掌握爆破安全技术。爆破安全涉及两方面内容：一为爆破器材的安全；二为爆破工程的安全。对于爆破工程师来讲，前者主要指爆破器材类型、数量准确，运输、存储、销毁安全，后者指爆破施工过程中的操作安全及爆破有害效应控制在既定范围之内。虽然爆破工程有单独的章节用来讲爆破安全，但笔者认为这远远不够。在教学过程中应当将安全教育贯穿所有的教学内容及教学环节里。突出案例教育以及个人的切身经历，向学生讲述相关的安全操作要点，尤其要揭示事故产生的原因，激发学生努力学好相关知识。

7结语

通过改革教学内容和教学方法，调整教学目标，促进了课程教学的系统化和规范化，增强了学生对本专业方向爆破工程应用技术的理解和掌握，使得该课程更适应土木类专业学生的实际需求。课程教学的实践表明，将爆破工程与相关学科穿插贯通，应用现代化教学技术，能很好地培养学生的全面素质，极大地促进了学生自主学习的积极性，有助于学生更深刻地理解爆破基础理论。结合课程特点与现代技术手段改革教学手段与方式，已取得良好的教学效果，较好地实现了该课程的教学目标。

参考文献

[1]冯叔瑜，郑哲敏．让工程爆破技术更好地服务社会、造福人类——我国工程爆破60年回顾与展望[J].中国工程科学，2014（11）：5-13．

[2]张云鹏.“爆破工程”课程教学设计与能力培养[J].河北联合大学学报:社会科学版，2012（4）：97-99.

[3]李胜林，陈寿峰.数值模拟技术在爆破工程教学中的应用[J].北京理工大学学报，2013，15(S1):133-135.

[4]王永强，郭学彬.基于计算机技术的爆破工程实验教学探索[J].实验技术与管理,2009,26(8):140-142.

第2篇

关键词：爆破工程；课程教学；改革与实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）24-0131-02

一、前言

《爆破工程》课程是本科采矿工程专业的必修课，是《井巷工程》、《隧道工程》、《地下工程》、《爆破安全技术》等课程的基础课，爆破技术是采矿工程、土木工程、水利工程、交通土建工程中不可缺少的工艺和技术，又是能够独成体系的工程技术。目前我校采矿工程、安全工程、城市与地下空间工程专业以及土木工程专业的各个方向都开设有《爆破工程》课程，多年来形成了自己的教学特色，建立了一个承前启后、能文能武的师资梯队，培养了一代又一代从事爆破事业或相关行业的优秀人才，完成了多项教学、科研和工程项目成果。《爆破工程》课程随着社会的需要而发展，随着科技的进步而不断完善。

尽管有文献对《爆破工程》课程的教学改革进行了一些探索和实践[1-3]，但在新形势下，为突出我校各专业教学特色和保证该课程持续、健康发展，对本课程制定其发展规划，拓展其改革思路势在必行。

二、教学目的及要求

学生通过对本课程的学习，应能掌握炸药爆炸的基本理论和岩石破碎基本原理，了解爆破工程的发展概况及应用前景，掌握爆破工程设计和施工的基本知识和方法，具备独立从事爆破方案设计的基本技能，熟悉炸药与爆破安全等方面的法律、法规和国家标准，掌握爆破安全技术与安全管理知识，具有爆破施工组织与管理的能力。根据我校本科生《爆破工程》课程大纲要求，共安排课堂教学36学时，实验教学4学时。

三、课程教学面临的问题

作为一门理论性和实践性都很强的应用技术课程，《爆破工程》课程教学改革的目的是提高教学质量，增加学生对本门课程及相关专业的兴趣，培养出适应社会发展要求的专门技术人才，但就目前的教学而言，仍然面临不少问题与矛盾。

1.教学内容多与教学课时少的矛盾。《爆破工程》课程是一个完整的体系。首先必须要求学生掌握炸药及其爆炸的基本知识，会正确选择起爆器材和合理选用起爆方法，才能保证使用时的安全；其次应了解岩石的基本性质及掌握炸药在岩石中爆破破碎的基本原理，以便取得良好爆破效果；第三，由于爆破环境与条件的千差万别，学生应该能够熟练掌握和灵活运用各种爆破技术，并确保安全施工。要在有限的学时内，教授学生以上这些内容，不是件容易的事情。同时，对于一门实践性很强的课程，4个学时的实验教学更是少之又少。

2.提高学生对专业课的兴趣和专业本身特点的矛盾。不论是采矿工程、安全工程、城市与地下空间工程专业，还是土木工程专业的一些方向，毕业后的工作环境、条件及收入等与学生本人的期望总有一定差距，造成一些学生专业思想严重，进而导致学生对所开设的课程学习兴趣不高，精力投入不够。

3.提高教学质量与教学手段缺乏的矛盾。师资、教材、教学手段与教学方法等都对提高教学质量起着重要作用。师资水平的提高、高质量教材的编写不是一蹴而就的事情，需要长期的积淀和总结；经费紧张导致教学设备扩充困难，教具、实验条件和设备等都难以满足提高教学质量的要求。

以上都是进行《爆破工程》课程教学改革所必须要考虑解决的问题。

四、教学内容的改革

教材是开展教学工作的基础，教材质量的高低对教学效果影响很大。目前我校所选用的《爆破工程》教材是由戴俊主编、机械工业出版社出版的普通高等教育“十一五”国家级规划教材和21世纪高等教育土木工程系列规划教材[4]，虽然能满足基本教学大纲的要求，但难以同时满足各专业方向的需求和突出我校《爆破工程》教学的特色。

为此，除了选用教材之外，还指定一些优秀参考书[5]供学生课下学习，同时团队成员对多年来的教学和科研工作也进行了总结和整理[6，7]，在教学过程中，可以结合各专业方向特点分别呈现给学生，同时计划编写出符合我校教学特色的教材。此外，爆破工程是一门不断发展的学科，教学内容也应随其发展及行业标准修订而进行相应调整。如伴随钻孔设备、机具的改进和钻孔效率的提高，并出于安全考虑，一些爆破工艺逐渐被取消或禁用。新修订的《爆破安全规程》（GB6722-2014）规定：药壶爆破已禁止使用，露天爆破也面临禁止使用，硐室爆破限制使用，等等；火雷管、导火索已禁止使用，铵梯炸药已停止生产。与此同时，一系列的新工艺、新技术应运而生，例如，逐孔起爆技术、精确延时起爆技术、高台阶抛掷爆破技术、现场混装技术和预装药技术等获得推广应用。

五、教学手段与方式的改革

1.强调爆破工程应用的广泛性，培养学生的学习兴趣。爆破作为工程施工的一种重要手段，被广泛应用于国民经济建设的各个领域。从各种矿石、建筑材料的开采以及煤炭、石油、天然气等能源的开采，交通工程、水电工程建设及地下空间开发与利用，地基处理和水下炸礁，到高大建（构）筑物拆除和大规模移山填海，爆破工程正以其不可替代的优势发挥着越来越重要的作用。此外，在医疗、爆炸成型与切割、爆炸合成新材料以及森林灭火等方面也得到了应用。通过教学，使学生能深入了解爆破工程应用领域和发展前景，激发学生的学习兴趣。

2.淡化理论公式推导，重点讲解基本原理及经验公式的实际应用。由于炸药爆炸是一个包含有高温、高压、高速度的复杂过程，目前尚有许多问题仍停留在假说和经验公式计算阶段，如岩石爆破破碎原理的三种基本假说、萨道夫斯基经验公式等，再加上爆破介质的不均匀性和环境的千差万别，使得很多问题不像数学那么严密，所以在教学中应少讲理论公式推导，重点讲解基本原理、结论及经验公式的合理应用，让学生真正能够做到学以致用。

3.精选典型案例，讨论分析教学。通过选择典型案例作为教学资料，不仅可以启迪学生的思维，培养他们理解和分析问题的能力，同时由于教学中的案例来源于实践，具有很强的针对性和典型性，对学生也有很强的说服力。多年来，课题组教师主持、参与完成了许多项爆破工程项目及课题研究，有很多成功的经验值得总结，同时也通过多种途径搜集整理了国内外一些有关爆破方面的典型案例，建立了自己的“典型案例库”。典型案例教学做到了理论与实践的结合，激发了学生的学习兴趣，教学效果明显。

4.借助计算机技术，开展多媒体辅助教学。多媒体技术可以对文本、图形图像、动画、声音、视频等多种媒体素材进行综合处理，利用它的这一特点及其强大的交互，制作的计算机辅助教学课件，能充分创造出一个图文并茂、有声有色的教学环境。本课程虽已从传统的黑板+挂图的教学进升为多媒体教学阶段，但目前的多媒体内容尚需进一步完善。拟将爆轰理论、岩石破碎原理、爆破网路与参数设计等章节内容增改为三维动画课件，将地下工程掘进爆破技术、露天爆破技术和拆除爆破技术等章节内容增改为工程实例讲解和爆破视频播放。应用多媒体技术来教学是一项长期的工作，多媒体技术也在不断的创新。只有通过不懈的努力，在制作多媒体的技术上不断地学习和完善，才能使多媒体技术真正给课堂教学带来质的飞跃。

5.应用数值模拟软件，再现实验过程。随着计算机技术的迅速发展，数值模拟在爆破理论和技术研究领域的应用取得了令人瞩目的成绩[8]，同时也给爆破工程辅助实验教学指明了新的发展方向。传统的爆破实验具有一定的危险性，一些实验现象难以捕捉和记录，影响了实验教学效果。利用数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA或AUTODYN进行计算机辅助实验教学，能够再现实验过程和现象，获取实物实验难以记录的信息，确保实验安全，激发了学生的学习兴趣，有利于增强爆破效果。

6.加强现场实地教学，增强动手能力。爆破工程是一门实践性很强的课程，无论对于技术、质量还是安全，都有很高的要求。为了增强学生对课堂教学内容的理解和掌握，实验课和现场实地教学都是必不可少的教学环节。俗话说：百闻不如一见。因此在条件许可的情况下，应尽可能的带领学生到工程爆破现场进行参观学习，开展实地教学。指导学生参加一些实际爆破工程项目的设计，在教师和现场工程技术人员的指导下，让学生亲身参与现场爆破工程的施工、质量控制与安全防护工作。

六、结论

《爆破工程》课程教学的实践表明，结合各专业需求与技术发展方向改革教学内容，结合课程特点与现代技术手段改革教学手段与方式，均能取得良好的教学效果。课程教学的改革是一个不断探索和实践的过程，需要我们长期不懈的坚持和努力，只要我们朝着一切为了学生发展的目标努力，定会把《爆破工程》建成受学生欢迎的课程。

参考文献：

[1]张云鹏.“爆破工程”课程教学设计与能力培养[J].河北联合大学学报（社会科学报），2012，（4）：97-99.

[2]付菊根.《爆破工程》课程教学改革探索[J].煤矿爆破，2000，（4）：25-27.

[3]何姣云，余周武.高职院校《爆破工程》课程教学改革研究[J].管理观察，2010，（6）：107-108.

[4]戴俊.爆破工程[M].北京：机械工业出版社，2007.

[5]王玉杰.爆破工程[M].北京：武汉理工大学出版社，2007.

[6]杨小林.岩石爆破损伤机理及对围岩损伤作用[M].北京：科学出版社，2015.

第3篇

关键词：基坑围护；水平支撑梁；爆破拆除

中图分类号：TU746 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2009）05-0169-02

一、工程概况

广州市××工程地下二层，地上22～32层，总建筑面积206534m2（地上建筑面积148893m2，地下建筑面积57641m2）。基坑形状不规则，开挖深度9.7m～10.7m，开挖土方约30万m3。方案采用上部土钉支护，下部大直径钻孔灌注桩支挡加两道钢筋混凝土内支撑围护，围护桩外设1排Φ600的水泥搅拌桩止水。

水平支撑梁与围护桩形成了一个整体，将围护桩承受力的一部分的水平推力转化为水平支撑梁的轴向压力，充分发挥砼的抗压性能好的优点，分担了钻孔桩的受力，共同支护基坑的土体。

二、选择支撑拆除的方法

当地下室的底板施工完毕后，就必须拆除第二道水平支撑梁；负一层楼板施工完毕以后，就必须拆除第一道水平支撑梁，这样才能进行地下一层楼板和±0.000楼板的施工。因此，水平支撑梁系统如何进行安全、快速地拆除就成了影响整个工程施工进度和施工安全的一个重要环节和关键。该环形梁内支撑系统混凝土量达到1000m3，钢筋量为 80T。要在较短的时间内拆除如此大量的钢筋密集的钢混凝土梁具有相当的难度。因此，我们对该水平支撑梁系统的拆除给予了充分高度的重视，在地下室底板浇筑之前我们就开始考虑水平支撑梁系统的拆除方案。

（一）人工拆除法

组织一批工人，用大锤和风镐拆除支撑梁，优点：施工方法简单；机械和设备简单；容易组织。缺点：施工效率低、工期长；施工安全较差；施工时锤击与风镐噪音大，粉尘较多，会对对周边居民产生干扰。

（二）用静态膨胀剂拆除法

在支撑梁上按设计孔网尺寸钻孔眼，钻孔后灌入膨胀剂，数小时后利用其膨胀力，将混凝土胀裂，再用风镐胀裂的混凝土清掉。优点：施工方法较简单；混凝土胀裂过程缓慢进行，无粉尘，噪音小，无飞石；缺点：要钻的孔眼数量多；装膨胀剂时不能直视钻孔，否则产生喷孔现象易使眼睛受伤甚至致盲；膨胀剂膨胀产生的胀力小于钢筋的拉应力，该力可使混凝土胀裂，但拉不断钢筋，要进一步破碎，尚困难，还得用风镐处理，工作量大；施工成本最高。

（三）爆破拆除法

在支撑梁上按设计孔网尺寸钻炮眼，装入炸药和毫秒电雷管，起爆后将支撑梁拆除。优点：施工的技术含量较高；爆破率效率较高，工期短；施工安全；成本适中（比静态破碎剂法便宜）。缺点：爆破时产生爆破振动和爆破飞石；爆破时会产生声响。

（四）综合比较选择拆除方案

人工拆除法和膨胀剂拆除法有其优点，特别是无震动或震动小，无飞石产生，但是效率低，工期长，成本高。爆破法拆除最大的特点是效率高、工期短、成本适中，爆破法虽然会产生爆破振动和飞石，但它是可以控制和解决。

我们经过仔细的考虑和推敲，征求多方的意见和建议，从从施工工期、造价及噪音等多方考虑，最后决定使用控制爆破法拆除水平内支撑梁系统。

三、内支撑系统爆破拆除技术

（一）爆破拆除设计

采用爆破拆除地下室基坑支撑系统，为确保爆破拆除工作顺利进行，工程技术人员共同攻关、认真考究，参考其它地区内支撑爆破拆除的经验，根据本工程内支撑不同的部位、不同的砼厚度和不同的钢筋含量，设计选用不同的药量、孔径、孔深、孔距以及炮眼布置方式和引爆方式：

水平支撑梁：选用直径为40mm的炮眼孔径，长方向炮眼孔距500mm，短方向炮眼孔距450mm，孔深450mm，单孔装药量和边孔装药量均为120g；

支撑钻孔桩：选用直径为40mm的炮眼孔径，孔深450mm，药量800g；

炸药：采用2号硝铵炸药，当炮眼中有水时，采用乳胶炸药；

雷管：采用毫秒电雷管；

起爆法：支撑系统拆除分几个段块进行，采用电力起爆法，的电爆网络，用高能起爆器起爆。

（二）爆破拆除法安全分析和控制措施

1．爆破振动：当炸药爆炸瞬间产生地震波，使周围建筑物产生振动，产生的地震波与爆药的药量成正比，与距离成反比。爆破安全规程的规定：一般建筑物和构筑物的爆破地震安全性应满足安全震动速度的要求，对一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物，其地面质点的安全震动速度为2～3cm/s。作业时，采用毫秒电雷管，并根据不同块段距离建筑物的远近来确定单段的装药量，严格控制每一段雷管所起爆的炸药量，使地面质点的震动速度

2．飞石控制：确保钻孔质量、孔网和孔深；控制药量，严格按设计来计算；严密防护：每个炮口上压一个砂包，梁侧再用钢板包住梁顶与梁侧，在梁顶钢板上再压砂包。

3．噪音控制：炮眼装好炸药之后，要用炮泥堵密实，再压上砂袋，它可减少噪音，另外用电力起爆法，时间短，噪音得到控制。

（三）爆破拆除施工

1．施工工艺流程。施工准备放线定孔位钻孔验孔装药和堵孔连线和导通防护覆盖线路导通爆破警戒起爆爆后检查解除警戒清理余渣碎石。

2．试爆。在正式进行爆破拆除以前，我们选择西南角上的一部分支撑环梁进行试验性的爆破，其量与炮孔的参数均是严格按照爆破设计来进行。起爆以后，经过检查无哑炮，解除警戒以后，我们进行现场勘察，支撑梁800×800的爆破效果相当理想。整条梁的砼碎裂得比较均匀，粒径大部分都在20cm以下，而且梁上残余的混凝土不多，箍筋基本炸断，主筋全部剥离。环形支撑梁的爆破的效果则不是太理想。环梁的梁侧表面的混凝土基本上剥离，但是梁箍筋以内的混凝土基本上只是炸开裂，松动，而未能炸开成较少的碎块，不能自动跌落或通过人手较易处理。我们对试爆的结果和有关的数据进行分析以后，对环形梁支撑部分的孔距、药量孔深等等参数进行了小的调整。在调整以后，我们对环形梁进行了第二次试爆，第二次试爆以后，爆破的效果比第一次有了明显提高，环形梁的处表面的砼基本炸松脱落，中间箍筋内部的混凝土也基本炸成较小，经人手很易处理的小块混凝土，箍筋也基本炸断，并同混凝土剥离，取得了比较满意的效果。

3．正式施工。在通过两次试爆以后，我们对爆破技术的各种参数进行分析和调整，然后，全面铺开环梁支撑的拆除施工，我们按照施工设计的要求，分段地对梁进行爆破，爆破完成以后，随即对已破碎的混凝土采取人工清除处理。通过十几天的紧张连续工作，按时、按质、安全地拆除了水平内支撑系统，保证了地下室的施工进度。

四、结语

爆破拆除地下室基坑的土方开挖的支撑系统，我公司为了保证工程的施工进度，通过多方面的比较和分析，确定采用爆理，成功地完成了混凝土内支撑系统的爆破拆除工作，缩短了工程的工期，加快了工程的进度。

参考文献

第4篇

关键词：控制爆破;正洞;安全验算

中图分类号：TB41 文献标识码：A

引言

地铁以其高效、节能、环保、安全、舒适等特点，成为我国多个城市建设快速轨道交通的首选。地铁车站及区间隧道的施工方法因地质的差异而不同，常用的方法有明挖法、盖挖法、暗挖法和混合法等施工方法，上述方法在我国及世界各地的地铁及隧道施工中均有应用，技术成熟。由于地铁穿越城市区域，施工时需要控制其对周边建构筑物的影响，因此地铁施工需要选用适合该区域地质的施工方法。本文介绍了控制爆破技术作为暗挖法在某市地铁施工中的应用。

一、工程概况

（一）工程概况

某市地铁工程某标段车站（用A、B表示）区间隧道里程DK15+875.006～DK17+045.412，线路全长1170.406m，临时施工竖井设于DK16+443.000左侧：至“站A”方向567.994m，至“站A”方向602.412m。区间全部为地下线，线间距12.5m～13.0m，隧道为单线单洞马蹄形断面。本场区地面起伏较大，东高西低，地面高程在15.50～6.15m之间。线路出“站A”后便以25‰坡度下坡，坡段长度520m，然后以4‰和2‰的坡度上坡进入黑石礁站，线路纵断呈“V”形。隧道最大覆土厚度26.2m，最小覆土厚度16.5m。

（二）地质水文介绍

根据地勘报告，本区间地质为剥蚀残丘，上覆第四系人工素填土，下伏震旦系长岭子组全～微风化板岩，拱顶主要为中风化板岩，Ⅳ级围岩。边墙主要为中风化板岩，Ⅳ级围岩，隧底主要为中风化板岩，Ⅳ级围岩，综合围岩级别为Ⅳ级；地下水主要为基岩裂隙水，主要赋存于全～中风化板岩中，水量一般，开挖时有渗水、滴水现象，丰水期可出现涌水。

三、控制爆破技术应用

控制爆破技术是钻爆法的一种，即通过一定的技术措施严格控制爆炸能量和爆破规模使爆破的声响、震动、飞石、倾倒方向、破坏区域以及破碎物的散坍范围在规定限度以内的爆破方法，经常采用的有预裂爆破、光面爆破技术等。

（一）施工原则

区间开挖必须严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则，做到随挖随支，现场加强监控量测，并及时反馈信息，根据实际情况修正设计参数，确保施工安全。

（二）爆破方案选择

本区间基岩埋深较浅，区间隧道施工多需爆破施工，由于地面建筑物、管线密集，为将施工对地面建筑物、管线的影响控制在规范允许范围内，措施如下：

1、采用控制爆破技术开挖，其中硬岩选用光面爆破，软岩采用预裂爆破，分步开挖时采用预留光面层光面爆破。

2、控制爆破震速。按照多打眼、少装药，多分段的原则，严格控制炸药单耗量和炮眼填塞长度，保守装药试爆3次以振动检测实测数据为依据调整参数。

（三）爆破设计

区间正洞开挖采用双台阶法施工，上台阶开挖高度3.1m，下台阶开挖高度3.31m本文以正洞上台阶法开挖为例。

1、炮孔布置。掏槽眼采用楔形掏槽技术，因围岩属于软弱围岩（Ⅳ级），故炮眼深度不宜过深，循环进尺为1.0m，有效进尺约为90%,本设计除陶槽眼垂直深度采用1.3m深外，其它眼均采用1.1m深，钻孔采用YT-28风钻，炮眼直径为Ф42mm。正洞上断面炮孔布置图见图1。

2、爆破安全验算及装药参数确定

正洞至地表建筑最小距离约为15.0m，且地表建筑大都为钢筋混凝土结构，少数砖房，根据规范[1]安全标准要求，对周边砖混结构房屋震速需控制在1.5cm/s以内, 根据规范[1]“第6.2.3条公式（1）”得：

Qm = R3(Vk/k)（3/α）

Qm-最大一段允许用药量（kg）；Vk-震动安全速度，取1.5cm/s；

R-距建筑物距离（30m）；α-炸药衰减指数，取2.0；

m-炸药指数，取1/3； K-场地因数，取180。

经计算得最大一段用药量2.56kg＞2.25kg,符合规范[1]安全要求。爆破设计参数见表1。

表1 爆破设计参数表（进尺1.0m）

四、结论及建议

施工中，正洞范围内围岩既有中风化岩，又有强风化岩和全风化岩，岩层分布不均匀，与地勘报告不符，这给爆破施工带来了一定难度，除了按原设计采用控制爆破开挖外，需要机械开挖、人工开挖相结合的方法；由于岩层结构复杂，爆破后的超挖较严重，因此需要合理的超前支护措施才能有效的控制超挖、防止坍塌。另外，通过对地面的振速测试，爆破质点振速基本控制在1.5cm/s以下，正洞范围地面仅有微小震动，地面建构筑物的变形均在规范允许值内；且在白天作业，对人基本无影响。

该地铁工程某标段车站区间采用控制爆破技术进行开挖施工，在实际施工过程中及时调整爆破设计参数，有效的控制超挖现象、地面振动，满足该工程施工进度和要求。

参考文献

[1]爆破安全规程.（GB6722-2003）.中国标准出版社.2002.

[2]戴俊.爆破工程[M].机械工业出版社.2007.

第5篇

关键词：爆破工程；高速摄影；数值计算；课程改革

作者简介：肖定军（1982-），男，四川德阳人，西南科技大学环境与资源学院，讲师；蒲传金（1979-），男，四川射洪人，西南科技大学环境与资源学院，副教授。（四川 绵阳 621010）

基金项目：本文系四川省教育厅青年基金项目（项目编号：11ZB194）、四川省教育厅青年基金项目（项目编号：11zd1009）、西南科技大学实验技术研究项目（项目编号：13syjs-18）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）32-0172-02

“爆破工程”是矿业工程学科的一门专业必修课程，采矿工程、安全工程以及交通工程均开设了这门课程。“爆破工程”课程具有很强的实践性，[1-4]传统的课程考核主要是以闭卷考试为主，学生往往为了应付考试而忽略了其实践性强的特点。一考定终身的制度不利于学生对重要知识点的掌握，也会大大地削弱学生们学习的积极性。如何改变课程改革方式与方法，督促学生学习，加强对课程各个环节的考查，特别是对实践环节的考查就显得尤为重要。

一、降低期末考试比重，合理分配各个教学环节

以往“爆破工程”期末考核成绩一般占总成绩的70%，实验以及其他环节仅占30%，这样十分不利于学生对知识的全面掌握，也很容易让学生失去对课程学习的兴趣。通过对课程进行改革，增加并加强对课程的各个环节的考核，促进并督促学生进行学习，并逐步培养学生对课程的兴趣。对课程全过程的考核主要分为以下几个部分：随堂测验占总成绩的10%；课后作业占总成绩的10%；爆破专题设计占总成绩的15%；爆破物理实验与数值实验占总成绩的15%；期末考试占总成绩的50%。在降低期末考试比重的同时，增加全过程课程各个环节的考核。

二、加强对学生基础知识掌握情况的考核

任何一门课程考核都离不开对基本知识的考核，学生对基础知识的掌握是否牢固，决定了其运用基本知识的能力如何。因此，在课程中适当增加随堂测验次数来加强对基本知识点进行考核。一方面，可以督促学生及时进行自我学习；另一方面强调基础知识的重要性，使学生更加注重对基础知识的掌握。近3年采矿专业的爆破课程成绩得分统计见表1，可见在采矿工程2010级进行全过程课程改革后，学生的各项得分率有了比较明显的提高。

三、增加专题设计，强调学生运用知识能力

“爆破工程”是一门实践性很强的专业课程，技术、质量和安全要求很高。然而随着学生人数的增加以及课程学时的减少，目前学生到爆破现场进行学习的机会几乎没有。为了提高学生解决实际爆破问题的能力，进行相应的爆破专题设计是十分必要的，如一些土岩爆破（露天深孔爆破、露天硐室爆破等）和城市拆除控制爆破技术等。本环节首先通过典型的案例对爆破设计方案进行详细的讲解，然后通过给定现场爆破的基本资料，让学生根据基本地质资料运用所学的爆破知识进行简单的爆破方案设计。

四、改革传统实验教学方法，提升学生对现象与理论知识的认识与掌握

传统的“爆破工程”实验，主要以老师演示为主，并且只能观测到实验结果无法观测实验过程，不利于学生动手能力的培养与对基本理论知识的理解。在传统实验基础上将学校的高速摄影机与自制的高速摄影系统[5-7]相结合，在拓宽传统“爆破工程”实验基础的同时，再现了整个“爆破工程”，加深学生对爆破基本理论的理解与掌握，培养了学生独立自主的动手能力。

1.爆炸裂纹形成过程拍摄实例

在模型拍摄面上涂间距约为2cm的黄黑间条纹作为背景，便于观测防弹玻璃在爆炸作用下裂纹的产生与发展过程，拍摄图片如图1所示。

从图1可以清晰地观察到整个爆炸裂纹产生的过程，首先压应力波产生了径向裂纹，随后稀疏波产生了环向裂纹，并清楚地观察到了压缩区、破裂区的形成过程，让学生能够更直观地理解爆炸应力波的作用。

2.炸药爆轰过程拍摄实例

炸药爆速是爆轰波的一个重要参数，它是计算其他爆轰参数的依据，反映了炸药爆轰的性能，研究爆速对保证爆破效果、有效使用炸药具有重要的意义。炸药的爆轰实验是“爆破工程”实验的重要实验之一，然而由于爆破实验的不可逆性、爆轰过程的高速性以及实验的危险性，学生很难观察到整个过程。通过数字式高速相机可以清楚观测到炸药爆炸的整个过程，从而能增强学生的感性认识，如图2所示。

五、运用ansys/ls-dyna数值软件教学，提升学生学习兴趣

数值模拟是爆炸动力学分析的一种重要技术，现在已经在科学研究中得到广泛应用，[8-12]但是由于其难度高、掌握困难，很少在教学中运用。通过已经计算好的简单算例，仅让学生运用简单后处理软件进行基本的云图以及时程曲线的绘制，从而降低学习软件的难度，增加学生学习的兴趣，使学生更好地理解爆破基本原理，提升了教学深度。

1.多孔爆破微差起爆实例

露天台阶爆破是露天矿山的主要爆破形式，目前露天台阶爆破主要运用微差与逐孔起爆技术，各个炮孔间通过孔间相互应力差作用来达到爆破破岩，通过数值实验可以直观地观测到爆炸应力波在岩体中的传播过程。通过课程改革学生可以利用老师提供的计算算例和必要的后处理软件自行反复观测爆炸的整个过程并绘制微差爆破应力云图，如图3所示。

2.切缝药包爆破实例[13]

切缝药包技术是一种重要的控制爆破技术。切缝药包爆破的爆轰气体在切缝处直接作用于孔壁岩体，其余部分则通过药包间接作用于岩体，因此，切缝药包爆破的炮孔壁压力出现不均匀分布，尤其是在套管间隙处压力发生突变，通过数值实验可以直观地观测到应力在切缝处出现了明显的应力集中现象。学生通过老师提供的计算算例，利用后处理软件自行绘制的应力云图如图4所示。

六、结论

由于“爆破工程”课程是交叉学科，主要是力学与化学知识的综合，个别学生仅仅针对考点进行复习，难免会造成对知识掌握不够全面，在全过程改革教学中教师应该多强调基础知识，督促学生掌握基础知识，多对实际问题进行分析，提高学生运用基础知识的能力。

1.加强基础知识考核

通过全过程课程考核改革，在教学中既要以教材为本强调学生对基础知识的掌握，扎扎实实地渗透教材的重点、难点，又要通过具体实践解决实际问题。

2.深入课程过程考核，引导探究创新

通过课程的全过程考核，改变了以前单一的书面考核形式，对课程的教学各个环节都进行了针对性的考核，强调了课程教学的过程考核，引导并督促了学生的自主学习；有针对性地加强了对实践课程的过程考核，培养了学生运用基础知识解决实际问题的能力。

3.加强对实验课程的教学与考核，进一步培养了学生解决实际问题的能力

“爆破工程”是实践性很强的课程，实验课程是考查学生是否掌握课程基础知识的重要环节，也是培养学生运用基础知识解决实际问题能力的重要环节。本次课程改革通过与传统物理实验结合，增加了数值实验与专题设计部分，培养了学生动手能力，拓宽了学生的知识面。

参考文献：

[1]徐颖.《爆破工程》课程改革[J].安徽理工大学学报（社会科学版），2005，（4）：86-88.

[2]璩世杰.搞好“工程爆破”课程教学的几点体会[J].中国冶金教育，2001，（5）：38-40.

[3]傅菊根.《爆破工程》课程教学改革探索[J].煤矿爆破，2000，

（4）：25-28.

[4]宗琦.浅谈爆破工程课程的教学改革[J].西安矿业学院学报，1999，（S1）：144-146.

[5]肖定军，蒲传金，张磊.高速摄影技术在《爆破工程》实验中的应用[J].实验科学与技术，2012，（6）：6-8.

[6]肖定军，蒲传金，李毅.炸药爆速直径效应的实验研究[J].现代矿业，2011，（1）：30-33.

[7]李显寅，郭学彬，蒲传金，等.APX-RS型高速相机在爆破方面的应用[J].爆破，2010，（2）：84-87.

[8]Zhu Z.Numerical prediction of crater blasting and bench blasting[J].International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences，2009，46（6）：1088-1096.

[9]Zhu Z，Xie H，Mohanty B.Numerical investigation of blasting-induced damage in cylindrical rocks[J].International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences，2008，45（2）：111-121.

[10]周慧琦，肖定军，邵兴隆，等.定向卸压爆破试验研究与数值计算[J].金属矿山，2011，（12）：39-43.

[11]肖定军，郭学彬，蒲传金.爆破作用下岩体层间软弱夹层爆腔推移规律研究[J].爆破，2010，（3）：18-21.

第6篇

一、答辩考核方法：

由专业组对申报者面对面的答辩考核

二、答辩考核内容

（一） 申报者简要介绍基本情况

1、什么时间毕业什么学校、什么专业及学制（如：2009年8月毕业于福大机械专业四年制本科）

2、工作经历，什么时间任工程师和在本专业工作年限

（如96年毕业就到省机电控股公司工作（讲重要的几个工作地点），2002年8月任工程师，在本专业已工作了13年）。

3、任现职以来主要专业工作业绩（按简明表讲重点部分，含获奖情况、发表的论文、专著等）{如独立完成、主持、参与、负责（负责研制“豪迈”摩托车柱孔加工专用机床液压系统、电气控制部分的设计制作，采用PLC控制，由原来五道工序改为一道加工工序，提高了精度和生产效率，获公司科技奖；在机械杂志上发表三篇专业技术论文）*设备的设计研发，解决了什么，实现了什么，该产品销售收入利润各获奖情况；在***刊物发表了****文章及获奖}。

4、本人代表作的主要内容与价值（讲重点、如对摩托车脚蹬支架和上联板行高强度零件，研究应用有色金属液态技术，提高产品性能、质量和精度，实现产品零件轻量化取得成效）

5、指导下级专业人员工作和学习（讲重点，举例说明）

6、 简要介绍本专业发展现状、本人今后开展本专业的工作思路、设想和计划（简要说明如：工程爆破已发展到调室爆破、中深孔爆破、隧道掘进爆破、城镇拆除爆破、水下工程爆破等已积累了丰富的经验。如城镇拆除爆破，用控制爆破拆除比人工或机械方法可靠、快速、省工省力。结合本专业，我认为发展炸药能量转化过程精密控制技术，提高炸药能量利用率。降低有害效应是本发展方向；今后应以发展新型爆破提高控制爆破水平，是爆破安全技术的发展方向。）。

时间不超过五分钟

（二）申报者回答必答题（论文代表作中的问题）

具备条件的每人回答两道问题；不具备条件回答三道问题

（三）专业组提问

针对一下问题提问

1、对学历等基本情况和业绩、论文有疑问的地方进行核实、质疑。

2、对论文的论点、论据及正确性、科学性进行质疑

3、对获省部级以上科技进步奖，提问在该获奖项目中的作用，该成果的技术水平。

（时间不超过15分钟，破格不超过20分钟）

三、答辩考核成绩与评价

1、专业组无记名投票，按优、良、合格、不合格四个档次定性。

2、写出综合评价意见

①根据申报者介绍的基本情况、论文、业绩成果等填报是否真实。

②根据理论知识是否达到相应高级工职务水平

第7篇

关键词：高边坡；石方爆破；施工技术；要点

1 高边坡石方爆破施工技术要求

1.1 施工内容

1.1.1 挖掘覆盖层土石方。挖掘高边坡覆盖层是一项需要特别周密的工作，应提前选择挖掘后碴土的弃置地点，并注意不可积水，留好排水通道（肩沟）。顶层一些岩层（覆盖层临界处）已经风化，注意操作时根据岩体结构面走向来处理，严格控制好各个岩体结构面的走向，必须把岩体结构面走向与开挖面一致易造成坍塌的风化岩层彻底清除干净。

1.1.2 挖掘边坡。边坡的挖掘不是随意高度和随意宽度的，挖掘前一般有固定的高度宽度比，边坡高度较大的地段，通常选择梯段分层式进行开挖，不过边坡最大高度应小于15m。并且土层较软，以及地段不完整的地方，有一定安全处理方法，要特别注意。施工时一定不可忘记边坡开挖时的顺序，由上至下根据分层按比例的前提开始，这有助于安全施工，此外，从美观以及实用的角度考虑，要不留凹凸，不留反坡，如果反坡不可避免出现时，也有处理方法，有相关文件可以参考。

1.1.3 挖掘建基面。高边坡建设往往涉及到两个施工方法，控制爆破以及预留保护层，之后进行挖掘，这种工作有助于开挖面平滑度的控制，减少对周边围岩结构稳定性的干扰，这也是爆破工作进行的基本要求。并且要注意反坡、陡坡等情况要避免，土层最外层的湿度应控制在小范围之内，且不可让断层、小夹层等影响整体质量，如果发现了缝隙断层等状况应快速处理不留后患。

1.2 控制爆破施工

通常，“光面爆破”和“预裂爆破”在石方边坡实施爆破施工时是很常用的两个方法，这两个方法如果直接用在高边坡地段则有负面影响，因此应综合“预留保护层法”处理高边坡地段。应注意，预裂爆破和光面爆破时炮孔之间的孔位偏差有严格要求，要保证控制在20cm以内。在控制爆破质量的同时，爆破振动也尤其重要，除爆破振动波控制在国家允许值范围内，还须对周边建筑物和预留边坡稳定性进行必要的观测，观测需仔细认真，确保爆破施工的安全。

1.3 基本原则

1.3.1 精心施工杜绝马虎。对软弱土层谨慎清理干净后的同时须完成排水沟的修建，才可进行石方爆破施工阶段，然后进行挖掘工作。这个过程监理工程师要积极发挥职责“坚守严查”，每个环节达到要求后才能进行下一道工序，这是确保高边坡开挖施工质量和施工安全的必要措施。

1.3.2 爆破试验。严格按照GB6722-2003《爆破安全法规标准选编》中所规定的相关爆破试验的要求进行，以确定科学合理的爆破孔网参数。

1.3.3 控制爆破技术。高边坡的石方开挖宜采用“宽孔距、小底抗线”的爆破施工技术或“微差挤压爆破”的爆破施工技术。具体确定爆破参数方案应以能够确保构筑物结构形体质量作为基本标准，尽量控制降低大块率。

1.3.4 保障高边坡稳定。高边坡的土石方开挖须遵循“自上而下、分层分块”爆破开挖原则，严格遵照“开挖一层、支护一层”的基本原则来组织和安排现场施工，减少开挖爆破振动引起的扰动，确保高边坡的稳定性。

2 高边坡石方爆破施工的技术要点

2.1 爆破施工方法选择

石方爆破工作自上而下分台阶逐层进行。台阶高度小于5米时，用浅孔爆破法分层爆破施工，分层高度2～3米为一层；台阶高度为5～10米时，用中深孔爆破法一次爆破到设计标高，爆高超过10米时，分台阶进行深孔爆破。永久边坡采用光面爆破方法进行处理，工作台阶分层台阶高度定为5～10米。

2.1.1 坡面开挖、整形。石方开挖采用挖机开挖，分级进行。开挖前用木板按设计坡率做好坡度架，安排专人指挥边坡开挖，保证立坡不陡于设计，坡面平顺、平整。坡面整形主要以机械破碎施工为主，局部人工配合修整。对松散岩土及全强风化岩层直接安排液压反铲挖掘机修整，对于硬度较大的微风化、弱风化类岩层，需采用爆破方法。坡面整形的目的是尽快为坡面防护工程施工提供完整的作业面，坡面整形从上而下逐级进行，开挖一级支护一级。

2.1.2 石方爆破。对于少量石方爆破，由于不影响工期，可采用浅孔密眼小型爆破，手持式凿岩机打眼。对于大量石方面段，小型爆破满足不了工期要求，需采用先进的爆破技术“深孔多排微差挤压爆破”和“光面爆破”进行施工，以降低对岩石边坡的扰动和破坏，同时满足每日进度计划的工作量。

石方爆破施工流程一般为：爆破方案设计公安机关审核批准测量放样、布孔钻孔装药起爆清除盲炮修整坡面清运石渣。

2.2 施工流程

2.2.1 施工准备。爆破区范围内应干净，没有杂乱物品，通常用挖掘机等设备在爆破之前进行清理干净，这样才能完成炮孔位置的测量定位、钻机就位、钻孔等接下来的工作。

2.2.2 钻孔作业。在爆破工程技术人员的指导下，严格按照爆破设计进行测量布孔、钻孔作业，布孔根据地形实际情况主要采用方形布孔或梅花型布孔。在布孔时，应特别注意孔间距不得小于2米，保障钻孔作业设备的安全。在钻孔时，应该严格按照爆破设计中的孔位、孔径、钻孔深度、炮孔倾角进行钻孔。对孔口周围的碎石、杂物进行清理，防止堵塞炮孔。对于孔口周围破碎不稳固段应进行维护，避免孔口形成喇叭状。钻孔完成后，应对成孔进行验收检查。

2.2.3 安装爆破装置。（1）对到达施工现场，应爆破器材例行检查，避免爆破时出现安全隐患，然后才可装进爆破器材。（2）装药时要求专业的人员操作和专业的技术人员指导，出现炮孔被堵住的状况绝对不能使用钻具进行疏通。（3）堵塞材料应严格要求，选择相应的材料完成堵塞，例如岩粉，粘土以及石渣（颗粒直径不大于0.5cm）等都是最常用的堵塞材料。（4）爆破网路的连接杜绝选择不适当的包裹材料，一般采用绝缘胶布来完成连接网路。（5）爆破时的防护手段。连接完成后，就可以依据已经设计好的爆破方案完成防护，注意控制好防护范围。（6）爆破前安全设置。警戒设置好，疏离好现场人员到达安全范围，确认爆破区域内无其他危险后，就方可开始爆破。七、爆破内容记录在案。爆破工作的最后一项内容是爆破记录的完成，这项工作要等爆破已经确定结束，没有隐患问题存在后，进入爆破地点，对详细情况进行记录。

第8篇

关键词：高耸钢筋混凝土结构烟囱；爆破拆除；数值模拟；本构关系；有限元模型

1.引言

随着城市化进程和产业升级的不断推进，在城市建设和企业技术改造中，经常要开展烟囱、水塔等废弃高耸建筑物的控制性拆除爆破工作。拆除爆破既要达到预定拆除目的，又必须有效控制爆破振动影响、飞石抛掷距离和破坏范围等，以保障周围环境安全[1]。目前，国内外已广泛应用爆破方法拆除高耸建筑物，定向爆破拆除烟囱的高度已达210米[2]。

本文基于弹塑性力学和有限元基本理论，针对一150m高耸钢筋混凝土结构烟囱定向爆破拆除工程，对该烟囱爆破拆除的力学条件、烟囱爆破倾覆时间、烟囱爆破倾覆时的支座内力以及烟囱爆破倾覆时的本构关系进行研究，并采用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA，通过分离式共节点建模，建立高耸钢筋混凝土烟囱有限元模型，对烟囱爆破拆除过程进行了有限元模拟。

2.爆破拆除方案

烟囱爆破拆除的原理是在烟囱倾倒一侧的烟囱支承筒壁底部炸开一个爆破缺口，破坏烟囱结构稳定性，导致整个结构失稳和重心外移，使烟囱在自重作用下形成倾覆力矩，进而使烟囱按预定方向倾倒。若烟囱爆破缺口长度过短，上部结构产生的倾覆力矩可能小于下部支撑结构可以承受的弯矩，爆破时结构不易发生破坏；若烟囱爆破缺口尺寸过长，下部支撑结构不能承受上部结构的自重，上部结构将直接压塌下部结构，影响烟囱倒塌方向，产生严重后果。因此烟囱爆破缺口尺寸对烟囱控制爆破拆除至关重要。

某电厂一个150m高度的钢筋混凝土结构烟囱，烟囱底部壁厚400mm，外径为5.83m、内径为5.43m；110m高度处烟囱璧厚为180mm，外径为3.68m、内径为3.5m；烟囱顶部壁厚200mm，外径为2.905m、内径为2.705m；烟囱体积为1299.87m3，质量为3.37966×106Kg，烟囱自重为33121KN。图1为该电厂150m高度的钢筋混凝土烟囱。

在爆破缺口中部长度7.5m范围内，采用137发瞬发导爆管雷管，总装药量8.22kg；第二段起爆雷管布置在爆破缺口余下的炮孔，采用140发导爆管毫秒延期雷管，总装药量8.4kg。此外，为保证烟囱顺利倒塌，在烟囱爆破缺口两端各开设了1个高1.46m、长4m的三角形作为定向窗。

3.烟囱爆破倾覆时间历程

烟囱爆破倾覆时间是烟囱爆破过程控制的一个重要因素，烟囱爆破倾覆时间可由烟囱倾覆过程的角加速度ε与烟囱倾覆过程的角速度求得，即：

在公式（1）中，dt为烟囱爆破倾覆时间。针对论文中150m高度的钢筋混凝土结构烟囱，其爆破倾覆时间为：

4.烟囱爆破拆除过程有限元模拟

4.1有限元模型

鉴于钢筋混凝土烟囱由钢筋和混凝土两种不同性能的材料组成，采用分离式共节点有限元建模，可事先分别计算混凝土和钢筋的单元刚度矩阵，然后统一集成到结构整体刚度矩阵中，可按实际配筋划分单元，并可在钢筋混凝土之间嵌入粘结单元。因此，论文针对该150m高度钢筋混凝土结构烟囱，基于ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件[11]，采用分离式有限元建模方法建立钢筋混凝土烟囱有限元模型。论文建立的烟囱有限元整体模型如图3所示。

建模过程时，为模拟烟囱倾覆过程，通过在特定时间定义爆破缺口处材料失效的方法来模拟爆破缺口的形成。筒体之间以及筒体与地面之间采用自动单面接触，钢筋与地面之间采用点面接触模拟烟囱倾覆触地。其中在ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件环境下可通过在K文件中加入使材料失效的命令流来模拟爆破形成缺口，并可修改K文件使烟囱筒体和缺口处的材料具有失效准则功能。

4.2数值模拟结果

图4为烟囱爆破倾覆历程数值模拟结果，图5为实际烟囱爆破倾覆历程图，图6和图7为有限元计算得到的烟囱顶部、质心及缺口等不同部位在爆破倾覆过程中的位移、运动速度随时间的变化曲线，图8为有限元计算得到的烟囱爆破倾覆历程不同时刻的烟囱等效应力场分布图。

由图4和图5可知，烟囱爆破倾覆历程数值模拟结果与实际烟囱爆破倾覆过程吻合较好。由图6和图7可知，计算得到的烟囱顶部、质心及缺口等不同部位在爆破倾覆过程中的位移、运动速度随时间的变化情况较符合实际。图7中烟囱顶部、质心及缺口部位在爆破倾覆过程中的运动速度随时间变化出现振动是因为爆破倾覆初期烟囱筒体出现晃动，图7中烟囱顶部、质心及缺口部位运动速度在5.8秒出现突变是因为烟囱爆破倾覆过程中爆破缺口发生闭合，图7中烟囱顶部、质心及缺口部位运动速度在5.8秒出现跃变是因为烟囱爆破倾覆触地造成的。

5.结论

（1）采用数值模拟方法对烟囱爆破拆除过程进行模拟分析，可较全面地研究烟囱倾覆历程、烟囱倾覆历程的应力、位移、烟囱倾覆时间和速度、烟囱爆破倾覆时的支座内力等，可开展烟囱模拟爆破拆除实验，以指导烟囱爆破拆除设计。

（2）采用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA可模拟烟囱控制爆破拆除过程，采用分离式共节点有限元建模方法建模，实际烟囱倾覆历程、倾覆方位、倾覆长度与有限元数值模拟结果吻合较好。

（3）论文提出的烟囱爆破倾覆历程的本构关系符合实际；论文采用的材料塑性随动硬化模型以及可Cowper-Symonds材料应变率模型可较好地反应烟囱爆破倾覆过程的钢筋及混凝土材料力学性能。

（4）数值模拟结果与理论计算结果存在一定差别的主要原因是理论计算所采用的模型没有考虑烟囱爆破过程形成的塑性铰对烟囱倾覆运动的影响作用。数值模拟结果与实际烟囱爆破倾覆过程存在一定差别的主要原因是数值模拟所用材料参数与实际烟囱爆破倾覆过程材料力学性能存在偏差。

参考文献

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[5] 言志信、叶振辉、刘培林、曹小红.钢筋混凝土高烟囱定向爆破拆除倒塌过程研究[J].振动与冲击，2011.30（9）：197-210.

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[7] 赵根、张文煊、李永池.钢筋混凝土定向爆破参数与效果的DAA模拟[J].工程爆破，2006.12（3）：19-21.49.

第9篇

【关键词】露天矿山高边坡；预裂控制爆破；施工技术

0 前言

预裂控制爆破技术是指提前沿设计轮廓线钻凿单排窄孔距、密集的平行预裂炮孔，通过采取减少装药量，不耦合装药等措施，在待爆区主炮孔爆破前，事先同时起爆预裂孔，使预先设计轮廓线形成一条平整的预裂缝，预裂缝形成后，再起爆主炮孔。

预裂控制爆破技术起源于20世纪50年代初期的瑞典，经过数年的生产实践和逐步改善，目前，该技术已成为控制开挖轮廓线的主要爆破方法之一，鉴于该技术可降低爆炸应力波对围岩的破坏，减少预留边坡上的浮石、危石、坡面裂缝等次生危害的出现几率等，利于后期安全生产，获得平整光滑的岩石壁面，大大减少超欠挖量，节省装运、回填、支护费用，节约工程总成本，可放宽对待爆区爆破规模的限制，提高功效，保持边坡的稳定性等优势，已被广泛应用于露天矿高边坡、水工建筑、交通路堑与船坞码头的施工中以提高预留区壁面的稳定、平整及安全。

1 工程概况

西安蓝田尧柏水泥有限公司蓝田县大理岩矿位于陕西省蓝田县蓝桥镇大茂嘴，至蓝田县城直线距离约14km，隶属蓝田县辋川镇及蓝桥镇管辖。矿山属露天矿床开采，矿山三级道路开拓运输方式。主运矿道路里程为0K+000.00m～3K+219.50m，沿线山坡均需爆破施工，本工程主要的爆破施工难点集中在3K+113.30m～3K+219.50m路段。其中3K+113.30m～3K+219.50m路段爆破高度基本为20～30m，0K+000.00m ～3K+113.30m段爆破高度基本为0～10m。为给矿山基建采准施工尽快创造条件，3K+113.30m～3K+219.50m路段山坡爆破必须尽快完成。该路段山体为风化白色大理岩和灰色结晶灰岩，岩层节理、裂隙发育，破碎程度严重，原山体植被发育，坡度基本为45～60°，设计边坡坡度为1：0.2。该爆破区路基北侧约25m位置有一段已竣工路基，3K+067.94m处路基左侧为运矿道路施工用空压机站和设备管理员值班驻地，施工期绝对不允许破坏。

2 爆破方案选取

按照正常的爆破方法，此处爆破方案可选择硐室松动控制爆破、浅眼爆破及深孔松动控制爆破。因该路段路堑开挖高度均在20～30m范围，山高坡陡，考虑硐室爆破不能有效控制开挖边坡且人工作业根本无法在半山坡上进行，显然硐室爆破不合适。浅眼爆破虽能有效控制飞石，减少边坡超欠挖量，但施工时间太久且不经济，起爆次数过多且该段山体表面覆盖土基本在1.0m左右，机械根本无法爬到山坡上清理表层土，人工清理表层土耗工耗时。另该路段路堑挖方必须快速完成才能保证整个工程施工工期。经过认真分析并结合现场实际情况，最终确定选择高边坡预裂控制爆破技术，在路堑开挖轮廓线上布置一排预裂孔以有效控制边坡坡度及超欠挖量。既可加快施工速度，又可保证爆碴粒径以作路基填料用。

3 施工机具选择

确定了采用高边坡预裂控制爆破技术施工方法，根据现有设备情况，选用YQ-100型潜孔钻机，钻孔直径100mm。钻机平台因机械无法上去直接清理，采用手持式小风钻人工配合施工，潜孔钻机架用人工抬至山上。

4 爆破设计

4.1 台阶高度的确定

根据选取的钻机型号以及设计中要求的路基高程确定爆破时最上层的台段高度为11～17m，再往下的一层台段高度为10m。从3K+113.30m～3K+219.50m路段共分为2个台段，施工时先进行最上层台段的爆破作业。

4.2 爆破参数选取

高边坡预裂控制爆破技术为在预留边坡处采用预裂孔，先于主炮孔起爆，在预留边坡处形成2～3cm的预裂缝，边坡要求平滑、稳定。所以，为实现高边坡一次性成型，爆破采用高边坡预裂控制爆破方法，预裂炮孔采用一字形布置，主炮孔采用梅花形布置。

4.2.1 预裂孔

预裂孔炮孔倾角为1：0.2，不耦合装药结构。

孔距a=（8～12）d=0.8m～1.20m，取a=1.0m。

线装药密度Qx=0.188δ0.5a=0.188kg/m。

式中δ―岩石极限抗压强度，取100MPa；

a―炮孔间距，cm；

钻孔超深：钻孔超深是为了克服底板阻力（即岩层的夹制作用），使爆破后不留根坎。在一般情况下，台段高度越大，坡面角越小，底板抵抗线越大，岩石越坚硬，则需要的超钻深度越大。

超钻深度并不是一个很严格的参数，但要保证各台段爆破孔底应落在同一高程上。如此才能保证爆破底部岩面基本平整，有利于下一层爆破。据实际情况：h可在0.5m～2m间取值，孔深取大值，反之取小。

药包直径：采用直径32mm，长度为200mm，重量为150g的管状乳化炸药。

不耦合系数：K=D/d=100/32=3.1

堵塞长度：堵塞长度通常为炮孔直径的12～20倍，即L=1.2m～2.0m，取L=2.0m。

4.2.2 主爆孔

5 施工过程控制及措施

施工过程控制是工程施工技术管理的关键，严格细致的过程控制，行之有效的施工措施是施工安全的可靠保证。炮孔的深度、倾角、间距、排距等爆破参数必须严格按爆破设计施行。施工必须遵照《爆破安全规程》（GB6722-2011）中相关条款操作以确保施工作业安全。

5.1 测量定位

由测量员、当班组长按测量设置的中、腰线引至工作面，严格按照设计图纸确定开挖轮廓线和预裂爆破炮孔位置，炮孔前后移位偏差不应大于20～30cm。

5.2 钻孔

预裂爆破是否成功一多半是由炮孔质量决定的，因此钻孔的过程尤为重要。

以下是一些钻孔过程中需注意的问题：

（1）台段平面须做的平整，尽量做到横向平整，纵向平缓，以致使钻机工作期间更稳当，不至于发生移动。

（2）每打完一孔需重新对钻机进行角度调整，为了方便调整角度，可用铁管做一个固定的角度，方便做参考，这样可以快速的调好钻机角度。

（3）打钻中，钻机的故障严重造成预裂孔角度的变化，其故障主要是指钻机的4个调平千斤卸油、调平水平泡移位。经常保持平整清洁，不要让物件碰撞水平器，若发现水平泡松动，应及时粘牢；调节弹环生锈或已坏时应及时更换。

（4）在钻头接触地面时，水平方向阻力和竖直方向相比较小，所以水平方向的移动会大点，所以在调节钻机的角度时可适当调大1～2度。

（5）钻孔完毕的时候应该注意炮孔孔口的堵塞，防止雨水和碎石落入炮孔中。

5.3 装药与起爆

预裂炮孔采用间隔不耦合装药结构，施工中，药包应尽可能的放置在炮孔中心，根据药包的间隔距离，将药包均匀的捆绑在导爆索上，加工成串状装药结构。中间段药包间距为25cm，孔口段的药包间距为50cm，底部2m采用耦合装药，装药量应增加1～3倍。装药前需对炮孔进行查验，处理尽炮孔内残渣和积水，排不干积水的爆破器材须有防水措施。

预裂孔和主爆炮孔间隔100毫秒，主爆炮孔排间间隔25毫秒。

6 爆破效果分析

采用预裂爆破后，从现场看，整个台段轮廓线整齐，裂缝贯通性好，形成了平顺、整齐的台阶坡面，倾斜坡面超欠挖中部以上在10cm以内，坡面底部最大超欠挖小于15cm。

总体上，此次爆破较成功。不仅改善了爆破质量，降低了工程的总成本。而且爆破时减少了后冲、后裂和侧裂、降低了爆破地震、噪声、冲击波和飞石的危害，没有出现盲炮和不耦合装药的断爆现象；预留边坡稳定，平整，半孔残留率好，边坡无散岩，无挂石，爆破的效果基本达到了预期的目的。

7 结语

采用预裂控制爆破方案，将路堑一次爆破成型，严格控制了超欠挖量，保持边坡平顺稳定，有效的解决了边坡失稳问题，同时降低了单位用药量，提高了经济效益。采用孔内孔外微差爆破，降低了爆破地震效应，有效的保护了周围的施工设施，实现了最佳的爆破效果。

【参考文献】

[1]罗绍裘，刘大荣.矿床开采卷，采矿设计手册[M].中国建筑工业出版社，1987.

[2]王海亮.铁路工程爆破[M].中国铁道出版社，2001.

第10篇

关键词：爆破控制；隧道；施工

国道307线旧关一新店公路改建工程旧关隧道位于阳泉市平定县境内，按二级公路修建，隧址区位于娘子关—井径早古生宽缓复向斜的核心部位，主要为露中奥陶统上马家沟组灰岩、白云质灰岩。地层平缓、产状270～340∠10～35，为波浪起伏的单斜构造。地调未见断裂构造，主要发育2～3组节理构造。隧道穿越平定县旧关村以东山体，全长1 540 m，净宽10.0 m，净高6.93 m，建筑限界高度5.0 m。隧道按二级公路60 km/h行车速度标准设计。

该工程于2006年7月开工建设。2008年8月完工。笔者作为工程的主要负责人，组织、参与了整个工程的建设实施。在旧关隧道建成过程中，深切体会到爆破控制在隧道施工中占具重要地位，爆破控制的成功与否将直接影响到隧道的工程质量、施工安全、工程进度、经济效益和管理效果。

1　爆破控制对隧道施工的影响

1.1　工程质量方面

按照新奥法设计施工的隧道工程，以充分发挥山体围岩自承能力为基本原理。隧道施工的一个重点环节就是保护围岩，最大程度地降低对围岩的损伤，保持围岩固有的自支护能力。而保护围岩的主要方法就是通过控制爆破对遗留围岩的影响，严格控制欠挖，尽量减少超挖。

旧关隧道按矿山法结合新奥法原理组织施工，钻眼爆破开挖，为了保证开挖轮廓线，确保围岩稳定，严格控制超欠挖，开挖方式采用光面爆破；隧道大部分段落采用了全断面一次爆破。局部试验段采用了预留光面爆破。开挖时根据各段地质情况等因素，采用了全断面和台阶法2种开挖方法。Iv、v级围岩采用台阶法，台阶长度3m～5m；Ⅱ、ⅢI级围岩采用全断面法，每隔20m～30 m用仪器复核中线、水平，保证位置正确。根据对初期84个开挖循环的统计，其中以钻孔精度对超欠挖影响最大(45.2％)，其次是爆破技术(21.3％)，施工管理(16.6％)，地质变化(7.1％)，测量放线(5.6％)。而前两项因素的影响占66.5％。因此控制超欠挖，保证围岩稳定的重点是爆破技术的控制。

在旧关隧道初期开挖施工中，局部爆破控制效果不太好，个别点超挖值超出了规范允许范围。在以后的施工过程中，及时根据围岩走向、层厚、石质等地质情况不断调整钻爆方案，进行爆破试验；同时加大现场指导和培训学习，强化了司钻工的技术操作水平和责任心，提高钻孔精度。经过优化改进爆破工艺，利用激光全断面仪过程检查和地质雷达阶段性跟踪检测的结果来看，旧关隧道的爆破效果满足设计及规范要求。

公路隧道的开挖施工不利因素多、难度大，所以应加强爆破控制。爆破引起的超欠挖虽然是不可避免的，但是良好的爆破技，术可以使超欠挖控制在一定的水平之内。如果对超欠挖控制不好将直接影响到隧道整体质量：一是超欠挖损伤岩体，降低围岩的自支能力，增加了衬砌背后空洞的可能性。降低其承载力；二是超挖部位的回填、欠挖部位支护结构的应力集中，影响支护质量；三是隧道围岩轮廓线的圆顺程度和符合情况不仅严重影响支护质量，同时也影响到后期施工的钢拱架、钢筋网片的安装、衬砌砼质量。

1.2　工程安全方面

有统计显示。隧道开挖过程中的安全事故占到隧道总事故率的50％左右，这种事故产生的原因之一就是开挖过程中的爆破控制不到位。爆破过程中对岩体的震动加大了软弱围岩的破坏作用，增加了围岩失稳和坍塌机率；爆破过程的超欠挖不到位，加大了对岩体的扰动，增加了衬砌厚度不足和背后空洞的机率。改变了隧道设计的承载特性，极易造成围岩松驰变形，这也是隧道发生安全事故的主因之一。

光面爆破是旧关隧道施工中为避免隧道塌方而实施的至关重要的一环，通过光面爆破的弱震动、少扰动，基本消除了开挖轮廓线上的应力集中现象，降低了局部围岩受力集中后失稳坍塌、局部掉块的可能性，减少了隧道施工的不安全隐患。旧关隧道施工中根据围岩的具体情况和特点，合理地选择爆破参数，科学地确定周边眼间距、钻眼深度及最小抵抗线，严格控制炮眼的装药量，采用毫秒雷管微差爆破，使周边爆破拥有最好的临空面。为了使光面爆破达到最好的效果，施工中认真观察围岩的变化情况，对爆破设计不断地进行改进和优化，及时调整炮眼间距、数量、长度、装药量和每循环进尺，减弱了爆破对围岩的扰动，尽量避免因欠挖而带来的二次扰动，为下一步的支护创造良好的条件。旧关隧道在日常洞内地质观察的基础上，为使施工安全有保障，光面爆破达到最佳效果，施工中80％的段落使用了TSP2超前地质预报。利用科学的超前地质预报技术，对施工线路的前方地质情况进行提前预报，对可能的不良地质情况实施掌控，及时修订施工方法和爆破技术措施，在隧道建设过程中未发生一起安全事故，保证了隧道的正常施工。

1.3　其他方面

爆破施工的质量好坏不仅直接影响着隧道的质量和安全，还制约着工程进度、工程造价、施工管理等等。

隧道施工讲求均衡生产，如果隧道爆破控制不好，软弱围岩段容易发生塌方，塌方处理非常费时费力，且存在较大的质量隐患；硬质围岩中极易出现超欠挖，如果存在较多的超挖，则会增加出渣、回填、欠挖部位处理这几道额外工序，对超欠挖的处理给后续作业如喷砼、张挂防水板等作业造成一定困难，直接影响到后续工序的速度。如此看来，爆破控制不好势必会导致隧道整体施工进度滞后。影响隧道总工期。

隧道是资金非常密集的工程，项目管理中，成本目标控制非常重要，要节约成本就要求高效率低投入，尽一切可能加快施工进度。按设计施工。这就要求优化提高爆破技术，尽量减少爆破造成的超欠挖。目前，隧道施工普遍存在着超、欠挖现象，超挖引起出渣量多，多装、多运渣，超挖空间还要用混凝土回填；欠挖则要清除，从而造成人工、工期和材料的超额消耗，致使工程成本增加。经计算，公路隧道每延米超挖1 cm，将增加成本投入近200元～300元。所以就目前施工状况来看，降低隧道工程造价是有潜力可挖的，那就是要真正提高技术水平，途径之一就是把好隧道开挖首道关，切实做好爆破控制。

同时，隧道爆破控制不佳，易造成质量、安全隐患、工程进度推后和工程造价提高，增加了施工管理难度。因此隧道施工初期。就必须注重爆破技术的控制，加强开挖过程中的管理，避免增加不必要的管理投入，减少管理漏洞。

2　爆破控制施工要点

2.1　树立“爱护围岩、少欠少超”的观点

通过控制爆破技术，不损伤或少损伤遗留围岩的固有支护能力；严格控制爆破精度减少超、欠挖，避免衬砌背后充填不密实，

甚至空洞，衬砌厚度不足。

2.2　提高钻孔技术水平

钻孔技术对隧道超欠挖影响的主要影响因素是周边炮孔的外插角、开口位置和钻空深度。根据专业经验，笔者对钻孔深度、钻孔位置、间距和钻孔平行度、精度要求总结如下：掏槽钻孔深度误差±设计炮孔深度，其他钻孔深度误差±10％设计炮孔深度。掏槽中空孔和掏槽装药孔位置误差为±5 cm；周边孔位置误差为±7 cm；其他掘进孔位置误差为±10 cm。周边孔外插角为30°，误差±1°，其他钻孔需平行打眼，掏槽打眼误差±0.5°，其他掘进眼误差为±1°。实际打眼总数为设计总数的95％及以上。

2.3　进一步解决好爆破技术参数的合理匹配

从目前统计的隧道爆破方法、方式、爆破参数分析来看。爆破技术参数的合理匹配是非常重要的。

爆破设计是隧道开挖的关键技术，在进行爆破设计时应根据隧道断面大小、围岩级别、机械设备等进行综合考虑。其一，对同级围岩，根据其岩石构造、破碎程度等不同情况，选取不同的光爆参数，可获得比较理想的效果。其二，合理选用炸药品种和优化装药结构是保证光爆质量的重要因素。其三，加强对起爆顺序和光爆孔起爆时差的控制，为光爆孔提拱良好的爆破条件。

2.4　地质条件是客观条件。它是确定爆破参数的基本依据

爆破设计主要是根据经验、类比或现场实验设计，而地质条件是随掘进而不断变化的，其中，主要是围岩节理裂隙的变化。在施工中，根据开挖面对围岩进行观测描叙，并对围岩的节理裂隙状态进行预测，及时调整爆破参数和施工方法或采取局部内移炮眼、局部空孔不装药、加密炮眼、局部调整起爆顺序等辅助措施。

2.5　强化施工组织管理

在隧道施工过程中应建立一个比较完善、系统的质量保证体系。对爆破设计、钻爆作业实施全面的监督管理，对有关人员进行技术培训。建立质量责任制，实行质量奖惩制度。并以预先制订的各项作业方法和作业质量标准为准则。经常检查各项作业质量。建立及时准确的信息反馈系统，保证超欠挖的信息及时反馈给现场施工人员，以便及时调整施工方法和施工步骤，将超欠挖值控制在规范范围之内。同时，施工中应加强地质超前预报。准确探明前方围岩类型，随围岩条件变化及时调整钻爆参数。通过采用合理的施工方法和施工工艺，并辅以先进的精密仪器，来达到爆破控制预期效果。

第11篇

某内河水道整治范围全长约68km，建设标准为内河Ⅱ级航道、并满足Ⅲ级港澳线航道要求，航道尺度为4.0×80×400m（水深×航宽×最小弯曲半径，下同），其中约2km河段属窄深形河段，航道尺度为4.0×60×400m，工程共有14块分散的礁石须清除。

2.施工方法比选

该水道河道较窄，航运较为繁忙，船舶密度大，且炸礁点分散、大部分礁石位于航槽内，有些礁石区距危桥、学校及油库太近，爆破安全距离严重不足，因此，如何选取合适的施工方法以保证过往船舶、施工船舶、施工人员安全是本工程的重中之重。

方法一（水下钻孔爆破法）

水下爆破法首先确定采用爆破器材，确定爆破参数（炮孔直径d、炮孔间距a、炮孔排炮b、钻孔深度），根据实测的K、a、V（K、α——分别与爆破点地形、地质等条件有关的系数和衰减系数；V——安全震动速度）值校正炸礁安全距离。采用此方法施工钻孔爆破后即可用抓斗或铲斗对爆破松散后的礁石进行清挖运至指定的卸区。采用此方法清除航道中的礁石施工，其优点是施工进度比较快；其缺点是：施工手续繁琐、手续办理时间长、安全管理难度大、对周围环境和通航影响较大：施工前需要向有关部门办理繁琐的开工手续，批准开工后爆破器材由当地公

距而定。当击碎一层后立即清挖，如此

更替多次，直至达到设计标高为止。施工设备配置

施工配置抓斗式挖泥船（配有碎岩锤、抓斗、扫床架、测深仪等），并配置300~500m3自航式开底泥驳装碴，其性能如表1所示。施工工艺

先用抓斗挖除礁区覆盖层及礁石表层松散层，当底部致密层抓斗无法清挖时，则采用重锤分层击碎后清挖，锤击与清挖交替施工，至硬式扫床合格。

采用分块、分条、分层的施工方法进行碎岩及清碴。分条宽度根据船宽、分段长度根据移船锚缆长度而定。单锤冲击深度约为0.2m～0.4m（视石质、锤重、落距而定）。每完成一层岩石清挖后，都必须进行一次测深，对未达设计要求处作标识，并将电子测图输入控制电脑，便于确定下次碎礁的位置。

采用锤击碎岩法时，宜顺水流方向推进作业；锤击按分块、分条、分层的方法进行。每一次锤击的纵横移动量控制在锤径的0.5倍（即压半锤），每击碎一层即改抓斗清除，并进行一次水深测量，作为下一层施工的依据。施工锤击船舶的定位

开工展布时，先将锤击船移至施工区，靠安装在船上的GPS仪定位，该定位仪同时装有《疏浚工程电子图形控制系统》软件与计算机联接。GPS在接收卫星信号的同时，也接收陆地控制点上基准台的差分信号，从而确定准确的船位坐标；计算机以图形形式显示出船舶与礁石的相对位置，同时还能在屏幕上看到由不同颜色标示出的岩面标高。当岩面标高与施工测图标高重叠时，即可下锤（或抓斗）作业。

在本工程进行锤击施工过程中，10＃、11＃、12＃、13＃石底部礁质为中风化岩，1＃、2＃石为原状岩，用直接锤击与清碴交替施工的方法根本无法将礁石清除，而且这些礁石离油库及桥梁都比较近，该如何清除这些礁石摆在面前的难题。经过综合分析，对中风化石的礁石采用振动锤击法，即将原重锤更换成振动锤，利用振动锤对礁石面进行锤击，增加了锤击效果；对原状石先用潜孔钻车对礁石层进行加密钻孔，将岩石钻成蜂窝状再进行锤击碎岩工艺施工，取得了较好的效果。

在本工程施工情况来看，无论是从工程质量、进度、安全还是环保方面，都基本上达到了要求，取得了较好的效果，虽然个别礁石由于礁石比较硬、锤击效果不明显，通过改进施工方法，辅助采用振动锤、先加密钻孔再锤击的方法，最终将本项目的所有礁石清除掉，通过了硬式扫床验收，既安全优质地完成了整个标段的施工任务，也没有对附近的桥梁、油库、学校等建筑物造成影响及对水下生物产生破坏，采用这种既安全又环保的“无炸药爆破”清除礁石的方法在受通航制约和安全距离受限的航道整治工程当中将得到越来越广泛的应用。

采用重锤碎岩法施工比爆破法更有利于堤防和附近建筑物的安全，有利于更好地保护环境，同时也避免了办理爆破施工的繁琐手续和封航施工；但其缺点也是明显的：工效较低，每次破碎深度20～40cm，必须经过多次反复才能达到设计要求；易出现漏夯和浅点，硬式扫床工作量大，工程质量控制难度大。

第12篇

文中论点主要是通过在福州港江阴港区进港航道二期工程为例，针对航道施工中遇到礁石，抓斗挖泥船无法挖至设计标高时，提出采用裸爆技术处理礁石的施工工艺，确定裸爆技术在礁石处理的可行性，并根据现场实践经验进行总结，以供类似工程进行参考及交流。

关键点：裸爆技术、炸礁、定位移船、施工工艺

中图分类号：C35文献标识码： A

1.工程概况

福州港江阴港区进港航道二期工程位于兴化湾内，工程理坐标为东经119°06′至119°30′，北纬 25° 15′至25° 36′。该工程包括航道一条， 在疏浚过程中，遇到两块孤礁需要进行爆理，该区域疏浚土质为15级强风化花岗岩，标贯击数为55~71，岩层厚度不大于1米，礁石顶标高为-15.3m，孤礁面积约为1003平米，爆破方量约为921立方米。由于孤礁面积和方量较小，宜采取爆破的方法进行炸礁施工。疏浚区位于航道中心，距离最近建筑物为1122米，爆破环境极好。

2．爆破参数设计及安全验算

药包重量计算公式：Q=q×a×b×P

Q――单药包重量，kg；

q――单耗，kg/m3，对于软岩或风化岩取q=15 kg/m3，中硬岩q=30 kg/m3，坚硬岩q=45 kg/m3；本次爆破由于采用高性能炸药，结合工程经验：软岩为q=4～6 kg/m3；中硬岩q=8～10kg/m3；坚硬岩q=14～16 kg/m3；实际单耗根据试爆确定；

P――分层爆破开挖深度，m；

a――药包间距，m，一般取a=（1.8～2.5）P；

b――排距，m，一般取 b =（1.5～2.0）P。

平均开挖厚度为1m，爆破参数为：

P(m) a(m) b(m) q(kg/m3) Q(kg) 面积（） 布点（个） 总药量（kg）

1 2 2 15 60 1003 250 15000

将药包置于岩石表面及周围，炸药布置方式采用矩形或三角形（如图 “炸药布置示意图”），本工程礁石采用2m*2m进行布置炸药。

2.1.1 爆破震动

根据《爆破安全规程》

（1）

式中 Q―一次起爆炸药量，微差起爆时取最大一段的装药量；

R― 爆破点与被保护建（构）筑物的距离，m；

V― 爆破地震安全速度，按照下表取值：

序号 主要建（构）筑物类型 安全震动速度（cm/s）

1 土窑洞、土坯房、毛石房屋 1

2 一般房屋、非抗震大型砌块建筑物 2～3

3 钢筋砼框架房屋 5

4 重力式码头 5～8

5 水工隧道 10

K.a― 与爆破点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数，结合本工程的地质情况，根据《爆炸处理水下地基和基础技术规程》的有关规定。

本次爆破单段最大药量为90 kg，根据公式（1）爆破震动速度计算得下表：

距离R（m） 50 100 150 200 300 400

V(cm/m) 6.6 1.9 0.9 0.5 0.25 0.15

根据本工程单段最大起爆药量计算出的爆破地震安全速度，被保护对象的爆破地震速度远小于安全震动速度，故认定裸爆时对离最近的重力式码头不受影响。

2.1.2 水中冲击波验算

水中冲击波验算根据国标《爆破安全规程》中的规定：在水深不大于30m的水域内进行水下爆破，水中冲击波最小安全距离，应遵守下列规定：当炸药量为50―200kg时，采用水中裸装药方式，水中冲击波对游泳人员最小安全距离为1400m，对潜水人员的最小安全距离为1800m；对木船的最小安全距离为300m，对铁船的最小安全距离为150m。施工现场的环境可以满足上述条件，并在爆破施工前采取警戒措施。本工程水深较大，总药量控制在90kg，基本不会有飞散物，爆炸的噪音也比较

小。

综上所述：认定该工程采用裸爆是安全的。

3 、裸爆主要工艺流程

3.1药包的制作

采用编织袋，将药包组装成长方形六面体药包，其长宽高比为3：1.5：1，在编织袋外用长0.8m，宽0.28m的竹疤作防护层，并在药包的两端加配重。使用防水性能好的塑料导爆索。首先应备齐连接每排药包的支线导爆索和连接各排的主干导爆索，其长度根据设计布药宽度和水深确定，其长度根据设计布药宽度和水深确定。引爆雷管采用非电雷管，主导爆索连接导爆管雷管，导爆管雷管用激发针引爆。

3.2布药工艺

本工程的布药工艺主要是：采用船上一次并联一排药包，通过GPS定位，利用绳索同步定点送放药包到基岩表面，然后脱开绳索的布药方法。此种布药方法以两个同步确保布药准确。第一个同步，将绳索控制的一排药包同时由船舷一侧放置于水面上，根据GPS确定的药包位置进行调整；第二个同步，按一个较均匀的速度放绳索将调整后的药包放到基岩表面。

主要布药工艺流程如下：

a 船上制作药包。按爆破参数将药包连接成排备用。

b 按实测水深在药包上捆扎悬挂药包绳索，并准备漂浮物备用。

c 施工船在爆区定位，GPS测控布药位置。

d 在船上按设计间距用支导爆索将一排药包连接好，并将控制绳索置放好。

e 用GPS确定垂直于基床轴线的布药位置和首、尾药包位置。

f 到位后按照爆破指挥员的口令通过两个同步送放药包至基床表面并将绳索脱开。

g移船于下一个布药位置并保护好引出的导爆索。

h按（d）~（f）步骤循环施工，直至完成整个区域的布药。

i 将布设完成的导爆索引线做成起爆头并与浮漂体捆绑置于水面上。施工船撤离爆区至安全位置。

4． 爆破注意安全事项

根据装药范围划定距装药区外边界300m以外的爆区警戒线，爆破前利用电话、对讲机和海上警戒船通知等方法，加强与其他单位的联系，确保海上作业人员、施工船舶和周边单位及人员的安全。大雾、大雨等能见度较低的情况下和在黄昏、夜晚时，禁止水下爆炸作业；遇雷雨时停止爆破作业，已连接好的爆破网络应拆除起爆雷管，并迅速撤离至警戒区外。

爆破作业前，爆破技术负责人根据爆破布药区的水位、流速、流向、风浪等海况布置爆破作业。将计划起爆时间报告监理工程师及相关监管单位，经批准后，在规定时间内起爆。进入爆破现场施工的人员禁止携带火种和易燃品。 利用船舶作业平台进行水下爆炸作业时，堆放药包的船舱应清理干净并不得有尖锐突出物；尽量避开风高浪涌的较恶劣的海况，船只和爆破器材必须避免剧烈的颠簸和撞击。由爆破员对装药现场内余留的火工品按规定进行清理和回收；当确认爆破网络区内无任何干扰正常施爆的因素时方允许进行起爆网络连接。

起爆后必须确保没有盲炮后方可解除警报，现场清理完毕确认无危险后方可撤销警戒。

5、结语

福州港江阴港区进港航道二期工程部分礁石进行裸爆成功后，及时组织抓斗挖泥船进行清礁处理，清礁效果较好，并安排测深仪进行扫测，结果满足设计要求的―16.2m，裸爆技术在礁石处理的应用效果明显，实现了预期目标。工程于2012年7月20日完成交工验收，工程验收后该航段满足10万吨级集装箱船不乘潮单向通航及5万吨级双向通航，同时满足15万吨级散货船和15万吨集装箱船乘潮单向通航，该航道建设为大型船舶运输提供了可靠保证。

参考文献：1、《水运工程爆破技术规程》（JTJ286―90）

2、《民用爆炸物品安全管理条例》（国务院2006.9.1.）

3、《爆破安全规程》（GB 6722―2003）

4、《爆炸法处理水下地基和基础技术规程》（JTJ/T258-98）

5、《水运工程测量规范》（JTJ 203-2001）

6、《港口工程质量检验评定标准》（JTJ221-98）

7、《中华人民共和国海洋环境保护法》（2004.4.1）

8、《港口工程地基规范》（JTJ250-98）

9、《水运工程质量检验标准》(JTS+257-2008)

第13篇

关键词：中深孔爆破技术; 安全方法；安全理论

中图分类号：P633.2文献标识码： A 文章编号：

为了适应我国经济的快速发展，必须加快基础设施及基础工业的发展，而在公路、机场整平、铁路路堑开挖、港口建设及不断提高的对矿物资源的需求情况下，都需要土岩爆破技术，尤其是中深孔爆破技术。特别是高大建筑物、人防工程等的基础开挖。

一、中深孔爆破的基本理论分析

一般中深孔的孔径大于50mm，深度大于5m。中深孔爆破的方法是在已经修好的梯段上进行钻孔，然后在孔中装入炸药进行爆破。

中深孔爆破技术的优点是提高岩石破碎质量、稳定边坡、提高整体工程的施工效率及经济效益。目前中深孔爆破技术在铁路、公路、矿山露天开采、水电闸坝的基坑开挖等工程中应用广泛并且占据越来越重要的地位。中深孔爆破破碎岩石的破碎块基本上都能够符合工程的要求，爆破集中，爆破之后的碎块松散，能够大大提高铲装设备装载速率。中深孔爆破在改善破碎质量的前提下，使钻孔、运输等工序发挥高效率的同时要考虑到工程的综合成本。由于中深孔爆破的炸药能够均匀的散布在岩体中，炸药的用量比较易于控制。其中对石方的机械化施工和安全性是中深孔爆破优越性的体现。其较高的机械化程度克服了那些依靠人工或者机械化较低的缺陷，并且提供了便于运输的破碎岩石块，在安全方面，中深孔爆破作为露天工作，其装药的部位与需要爆破岩体的关系较为明确，所以爆破的振动强度、空气冲击波强度及破坏范围相对容易控制。

二、影响中深孔爆破安全的因素分析

中深孔爆破作业相当复杂，作业内容较多，所以中深孔爆破安全因素的分析也是一个相当复杂的工程。分析影响中深孔爆破安全的因素要坚持：科学性，只有在科学的指导下，才能获得可靠客观的信息，分析结果才能有效；全面性，要选择具有代表性的因素才能确保分析结果的全面有效；可行性，可行性的分析方案才能为爆破工程安全评价服务；可比性及稳定性，所分析的结果应能真实的反应客观状况，对于那些受到偶然因素就会大起大落的一些因素不应选取，应该选择具有规律变法的因素。

影响安全深孔爆破安全的因素包括物质性的、管理性的、环境的、人为的。结合这一点，因素分为四种包括技术安全现状、爆区环境、安全管理、施工安全现状。

三、对影响中深孔爆破安全因素解决方法的分析

1. 技术安全现状

对中深孔爆破系统安全系统进行评价的最重要的因素就是中深孔爆破的技术安全现状。如果中深孔爆破的技术设计上不可靠、不合理，非常容易造成重大安全事故。所以在对中深孔爆破技术的设计上要遵循以下原则。

⑴确保中深孔爆破技术的设计单位及施工单位的资质符合国家相关规定。对于设计单位及施工单位国家都有相应的级别评定。对于那些拆除爆破、大型中深孔爆破、复杂环境岩土爆破等工程也同时进行了分级管理。

对于设计单位应当具备的条件主要包括：等级在B级别的单位，在高级爆破技术方面的工作人员应当多于一人，并且该单位应当在该等级拥有至少一例成功的案例，或者C等级拥有至少两项成功地案例；等级在C级的单位，必须有两名或者两名以上的中级爆破技术人员，持有C级证件的员工不能少于一人，并且至少要在C级具有爆破设计成功的案例或者在D级有两项成功案例；等级在D级的单位，中级爆破技术人员最少不能低于一人，拥有C级证件的员工数不能低于一人，并且具有D级别相应成功地案例或者一般爆破成功的设计方案。

⑵确保设计方案及参数的合理性。中深孔爆破设计方案及参数的合理性与爆破的成功、安全有着深刻的影响。一个优秀的设计方案将会提高整个爆破工程的安全爆破程度，而不可靠的方案将直接埋下安全隐患。为了保证工程可靠性，在设计中应注意参数的值包括：孔深、孔径、孔距、排距、炸药单耗、堵塞长度等控制在一个合理的范围之内。

⑶安全危害防范。对中深孔爆破时直接带来爆破振动、爆破冲击波、飞石、有害气体等危害，对上述这些危害应当进行有效的预防设计，合理的安全危害防范措施对整个中深孔爆破的安全将会产生重大的影响，这是安全危害防范中需要注意的重点内容。

2.爆区环境

爆区环境作为影响爆破工程作业的固有因素，包括自然和非自然因素。自然因素指爆破区的地质、地形、气候状况等；非自然因素指爆破区的居民、交通及爆破区其他施工工地状态。这两种因素对爆破安全都有很重要的影响。

3.安全管理

中深孔爆破安全管理具有工程技术的一面也有组织管理的一面，两者相辅相成，是一项具有很强综合性的工作。在具体安全管理中，只有严格的组织措施，才能确保技术措施的可靠，只有完整的技术措施，组织措施才能发挥作用。所以为确保中深孔爆破的安全必须重视其安全综合措施，做好安全管理工作。在进行中深孔爆破的安全管理时需要考虑一下几个方面的内容。

⑴建立并执行相关的规章制度。科学合理的规章制度是保证爆破安全及提高爆破效率的有效手段。包括的主要内容有：①建立实施设备管理制度。在对设备进行管理时要按照国家有关工程爆破时的安全条例、法规、条文及操作规程进行，对爆破施工现场的设备也要进行相关的运行管理制度，并且爆破器材的存放管理必须按照相关的规定进行存放并严格管理，防止外流或者丢失。②建立实施登记建档制度。登记建档是做好安全工作的重要前提之一，一些技术资料包括爆破设计资料、爆破器材的生产资料、爆破事故资料和其它一些与工程相关的事故资料等，做好收集和保存。③规章制度的执行。在执行规章制度时要坚持严格执行各项规章制度和操作规程并确保不发生违章操作情况的原则。

4. 施工安全现状

施工现场的安全对中深孔爆破的整体安全有着直接的影响。在具备优秀的设计技术及管理措施的前提下，但是施工人员没有较高的安全意识，不按照操作规程进行操作，也极易造成安全事故。所以，在中深孔爆破作业时，爆破员应具备较高的安全意识，按照相关规范进行操作，严格遵守爆破安全规程和安全操作细则，工程技术人员应当在现场进行监管，爆破后进行检查，一旦发现不安全问题要及时上报处理。

三、结论

综上可知，中深孔爆破是现代基础建设中不可缺少的部分。中深孔爆破技术的优劣对施工安全有着非常重要的影响。为了确保中深孔爆破的安全，分别对影响中深孔爆破安全的问题进行了分析，并提出了相应的解决措施，对提高中深孔爆破安全具有积极意义。

参考文献

[1] 郑明焦. 中深孔爆破炸药量计算方法的应用[J]. 矿业工程. 2005(03)

[2] 王智勇. 土地整理的土地质量和景观格局研究[D]. 河南农业大学. 2009

[3] 傅菊根,徐颖,郝飞,庄新炉. 硬岩巷道掘进的中深孔爆破试验研究[J]. 安徽理工大学学报(自然科学版). 2011(07)

第14篇

关键词：光面爆破；石质路垫；对策；问题

Abstract: smooth blasting construction technology in the stone pavement construction in have a wide range of applications, can effectively protect the slope rock mass damage. This paper, the author, based on his work practice, of guizhou RenHuai to chishui highway rocky road contract section 24 mat construction research and analysis, this article first summarizes the basic situation of the project, on the basis of attention in the construction of the problem and the concrete construction design is analyzed, and further to the effect of construction are summarized.

Keywords: smooth blasting; Rocky road cushion; Countermeasure; question

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

光面爆破技术在石质路段施工中具有较为广泛的适用范围，尤其是在保护施工路段边坡内部的岩体结构完整性方面具有重要的作用，使得其既能满足施工的要求，也能够最大限度地保护施工路段的石质结构，而且还可以有效地减少投资，施工路段的边坡防护工程量大大减小，具有良好的经济效益、生态效益和社会效益。本文中，以ZK141+660~ZK141+890段深挖石质路堑为例为例，介绍光面爆破技术在施工中的具体应用。

一、工程概况

贵州省仁怀至赤水高速公路第二十四合同段以石质路段为主，施工路段地质及岩层结构如下：

（一）工程地址条件

施工路段地区表面覆盖为坡积层（Qel+dl）、淤泥以及粉质粘土，总厚度约为0.0~9.6m。下伏基岩主要为砂岩、灰褐色砂岩、侏罗系上统蓬莱组 (J3p)暗紫色泥岩以及中统沙溪庙组（J2x-s）暗紫色泥岩，岩层结构并不复杂，在整个施工路段并未发现断层通过，总体来看，地质构造相对比较简单。ZK141+660~ZK141+890路段位于扬子准地台黔北台隆遵义断拱之毕节北东向构造变形区，地层呈单斜产出，产状为187°∠26°。根据中国地震区划图查的该地区反应谱特征周期为0.35s，施工路段所处场区地震基本烈度为Ⅵ度，其地震动峰值加速度为0.05g。

（二）岩土的构成

ZK141+660~ZK141+890路段所处场区地下水主要为强风化基岩形式的裂隙水，地下水水源的补给主要为大气降水。同时，场区地下水随季节变化的幅度比较大，雨季、旱季地下水水位差别较大。大气降水补给主要通过两种方式，一是通过岩层层面以及节理面直接向下进行渗透补给，二是往地势相对较低处沟以径流的方式进行排泄，事实上，冲沟是施工路段地表水进行排泄的主要方式。

（三）施工路段边坡稳定性评价

ZK141+660~ZK141+890路段边坡选取控制性ZK141+700断面进行检算，力学相关参数采用《公路路基设计规范》的规定进行确定，各项力学指标情况如下：

强风化砂岩：γ=21KN/m3c=28kPaφ=16°[σo]=0.35MPa；

中风化砂岩：γ=23KN/m3c=50kPaφ=25°[σo]=1.50MPa；

而边坡率则分别按照级别进行设置，具体设置情况如表1：

表1：施工路段边坡情况分析表

边坡级别 边坡坡形 边坡坡率 防护工程 排水工程

一级 最大坡高4米 1:0.5 采用实体护面墙防护 每级平台均设置拦水坎；边坡坡脚平台设置边沟

二级 最大坡高10米 1:0.5 采用锚杆框架防护

三级 最大坡高10米 1:0.75 采用锚索框架防护

二、工程注意事项及参数的选择

在石质路段进行施工，采用光面爆破技术需要注意施工的安全性，爆破的稳定性、效果等多个方面，笔者认为首先应该明确爆破施工技术的注意事项，然后通过现场实测设定各个参数，才能够达到预期的爆破目标。

（一）爆破施工注意事项

（1）在施工之前，应该首先要精确地测定设计边坡线和裂孔所处的位置；之后根据施工场区的实际情况选用合适的钻爆设备，保证钻孔的精度满足光爆效果的要求，主要涉及到方向、孔的深度以及孔的角度等三个方面的因素；裂孔所处的位置应该尽量做到相互平行，而且裂孔的角度要与设计边坡的坡度完全相同。

（2）“炮孔”的药量要首先通过试爆来计算，力图用药量能够满足爆破的条件，同时也不至于浪费药量进而产生其它危害性的后果。“炮孔”必须同时引爆，否则会严重影响到光面的效果，对主爆孔的爆破也会产生一些危害性的影响。

（3）孔口保护：炮孔及主爆孔在完成钻孔工序后，必须采用一定的措施进行保护，在该路段场区的施工中，主要采用塑料袋和纺织袋缠绕堵塞炮孔，以防止各种杂物进入爆孔，发生堵塞现象，影响爆破效果。

（二）光面爆破各项设计参数

光面爆破技术的安全实施与各项设计参数的设置密切相关，在ZK141+660~ZK141+890路段路垫爆破过程中，各项参数设置情况如下：

1、“炮孔”装药及引爆

（1）“炮孔”基本参数：“炮孔”的设计主要涉及到直径、长度以及各个“炮孔”之间的间距等三个参数，该路段路垫施工过程中，“炮孔”的直径、长度以及间距分别为80mm、12m以及1m，其中“炮孔”间距为孔径、夹制系数以及地质条件系数计算而来。

（2）装药：装药量和孔的直径、数量有关，在该工程施工中，在查阅相关材料的基础上，并结合场区的地质构造情况，装药量为每个“炮孔”10千克；装药的结构采用缓冲装药方式，为了保证装药的安全性和施工的速度，事先将炸药间隔放置通过塑料管进行装药。

（3）爆破方式

“炮孔”进行装药后，使用大块的炮泥进行堵孔，同时，在炸药与孔口之间留有一定的空隙。爆破方式主要是采用导爆连接所有“炮孔”炸药包，并通过雷管进行引爆，各炸药包实现同时起爆，一方面最大限度地保障了爆破过程中的安全，另一方面也节省了爆破时间。

2、主爆孔装药及引爆

（1）主爆孔基本参数：主爆孔直径设计为100mm，主爆孔长度设为15m，间距为4m，其中，主爆孔密集系数为1，最大抵抗线取4；根据现场实测结果，主爆孔各排之间的间距设为2.5m.

（2）装药：单位装药量取经验系数0.3kg/m进行计算，每个炮孔的装药量为45kg，计算方法为：炮孔装药量=单位装药量×最大抵抗线×间距×主爆孔长度。

（3）爆破方式：主爆孔堵塞长度为0.8×最大抵抗线=0.8×4=3.2m，堵塞物的力度小于20mm。主爆孔爆破引爆方式与“炮孔”引爆方式相同。

3、施工过程中采取的其它相关措施

在该路段场区施工过程中，由于地势起伏较大，同时遇到雨季施工，导致地下水位较高，在装药前使用风管直接将孔内积水吹出，满足了爆破的要求。同时，设计光面爆破的台级高度为8m。

4、工程施工爆破效果

采用光面爆破技术方法施工，通过进一步的检测，此路段施工收到了良好的效果，其中，施工“炮孔”的残留率达到了90%，而且各个“炮孔”并未出现较为明显的破坏现象，整个边坡的岩体基本保持完成，达到了预期的目标。

三、结论

光面爆破技术能够保证施工路段边坡的稳定性，并最大限度地减少坡面的不平整度，从而减少了土石方的运输量、降低了对岩体层的破坏程度。光面爆破技术在处理石质结构的施工路段施工时，具有极强的实用性。但是，在具体的施工中必须考虑到影响施工效果的各种因素，精确地设置钻孔径长、炮孔间距、药量、炸药的特性、岩石层的结构等。可以说，能否正确地设置各项参数对于安全施工、稳定施工都有很大的影响。

参考文献：

[1]胡多兵.光面爆破技术在庐铜高速公路李家洼段石质路堑开挖中的应用[J],城市建设,2010,(26).

[2]王海亮．铁路工程爆破[M]．北京：中国铁道出版社，2005．

第15篇

关键词：矿山爆破技术现状发展趋势

中图分类号：TD21 文献标识码：A 文章编号：

一、我国矿山爆破技术的现状

我国的爆破技术自50年代起虽然不断改进，但仍有很多不完善之处，安全隐患问题仍然存在，安全措施还有很多不到位之处，比起西方发达国家在很多方面还有很大的差距，因此以后要对我国的爆破器材，爆破方法，乃至爆破原理上都要不断改进，切实做到爆破中应有的安全措施得以实现，减少我国矿山爆破中事故的发展生，使我国的矿山工作更加安全有效。

（一）矿山爆破爆炸基本理论

矿山爆破采用的是工业炸药，使其爆炸以破碎、压实、疏松被爆物体，属化学爆炸。形成化学爆炸必须同时具备四个条件：爆炸反映过程必须放出大量的热能；化学反应过程必须是高速的；化学反应过程应能生成大量的气体产物；反应能自行传播。炸药化学反应有热分解、燃烧、爆炸、爆轰等4种基本形式。

（二）矿山爆破常用炸药

炸药是在一定条件下，能够发生快速化学反应，释放大量热量，产生大量气体，因而对周围介质产生强烈的机械作用，呈现所谓爆炸效应的化合物或混合物。炸药按照其组成结构，可分为单体炸药和混合炸药两类；按照用途及其特性，可分为起爆药、猛炸药、火药以及烟火剂等几类。我国矿山用炸药有硝铵类炸药、硝化甘油炸药以及乳化油炸药等。硝铵类炸药是以硝酸铵为主要成分的混合炸药。常用的硝铵类混合炸药有铵梯炸药、铵油炸药、铵松蜡炸药以及含水硝铵类炸药。

（三）矿山爆破起爆器材及起爆方法

爆破起爆是指通过起爆器材的引爆能引起炸药的爆炸。根据使用的起爆器材的种类，相应的起爆方法有火雷管起爆法、电雷管起爆法、导爆索起爆法和导爆管起爆法。

1、起爆器材

常用的起爆器材有雷管（火雷管、电雷管）、导爆索及导爆管。雷管是主要的起爆器材，可用来起爆炸药和导爆索及导爆管。按照点火方式，又有火雷管和电雷管之分。火雷管是工业雷管中最基本的一个品种，有火焰直接引爆。电雷管分为瞬发电雷管及延期电雷管，延期电雷管又分为秒或半秒延期电雷管与毫秒延期电雷管。

2、起爆方法

炸药的起爆方法有如下几种：火雷管起爆，就是利用导火索传递火焰引爆雷管，进而引爆炸药。这种起爆方法的操作过程，包括加工起爆雷管，加工起爆药包，装药，点火起爆；电雷管起爆法，在装完药后进行联线，并用导通仪检验网路是否导通。使用的电雷管应事先用导通仪检测，电阻误差过大者不能使用；导爆索起爆法，又叫无雷管起爆法，导爆索分普通导爆索和低能导爆索两种，非煤矿山使用最多的是普通导爆索；导爆管起爆法，是用起爆枪或雷管起爆导爆管，引爆起爆药包中的非电毫秒雷管，进而引爆炸药。

二、矿山爆破技术的发展趋势

近年来，通过吸收计算机科学、相关的边缘学科、现代数学方法等其它相关学科的最新成果对爆破理论的研究，以及大量采用先进的测量和监测仪器，加之新型爆破器材、先进的起爆系统和新型的施工机具的出现与应用，使爆破技术逐步脱离纯经验性的积累，开始以爆破理论为指导，对爆破参数进行优化设计，对爆破过程进行可靠控制，对爆破效果以及效应进行模拟预报等方向发展，开始由定性描述向定量分析过渡。其发展趋势如下：

（一）爆破理论的研究实用化、计算机化和科学化

1、许多新思想、新方法引入到爆破理论研究中

例如把爆破过程视为一复杂的系统工程,在研究方法上，运用60年展起来的系统工程、信息论、控制论和70年展起来的耗散结构论、突变论及非线性理论等以及80年展起来的数值方法和中国留美学者石根华博士提出的非连续变形分析法，同时引入概率论与数理统计、模糊数学、灰色系统、分形几何等不确定性模型理论，以及最优化方法、有限元法、蒙特卡罗方法和多变量线性回归方法等现代数学方法，使爆破理论的研究更加科学化。

2、计算机化

运用计算机防真、模拟、CAD系统、专家系统等计算机科学描述爆破裂隙的产生和扩展，预测爆破块度和爆堆形态，模拟爆破过程，使爆破理论的研究和爆破设计更加计算机化。

3、科学化

大量采用先进的量测技术，如高速摄影技术、图象分析技术、动光弹三维激光全息成像技术等，进一步揭示了爆破的本质。运用相拟理论对各种爆破模拟试验进行探索，以及从岩石、混凝土等材料的本构关系方面进行研究，为定量分析研究爆破作用的破坏机理奠定了基础。

（二）爆破过程的计算机模拟发展迅速

1、原有模型不断完善

自60年代以来出现的一些爆破数学模型，到目前为止，已作了多次改进，有些仍在不断完善中。例如美国桑地亚试验室开发的“CAROM计算机模拟程序”，可以预测岩石的运动规律和爆堆形态，现经改进后的模型与实际吻合良好，其模拟结果的误差率，对爆堆形态为10％，对爆破快度为10％－20％。

2、新模型大量涌现

近年来，各种新模型相继问世。例如，美国NOR-ANDAN科技中心的三维软件BLASTCAD，中国马鞍山矿院的BMMC模型及后来开发的露天台阶爆破三维数模，中国的峒室抛掷爆破SC3-BOPE工具软件，中国工程兵工程学院的峒室爆破CAD，精确爆破服务队为爆破设计和振动控制编制的约20个不同软件，都可以十分迅速和精确地用于爆破设计。

（三）爆破效果和危害效应可有效控制

科学技术促进了爆破技术的发展，各种新技术、新方法不断涌现。新型施工机具、新炸药品种、先进起爆器材和起爆方法、精确监测仪器等运用到爆破工程中，使爆破水平有了很大提高，爆破效果有了保证，爆破危害效应可有效控制。爆破方案确定、参数优化设计等实现了计算机化。

（四）监测仪器向自动化、微型化方向发展

爆破安全监测范围应包括：爆破震动、爆破冲击波、爆破飞石、爆破噪音等。目前爆破振动的数据采集与频谱分析技术以达到了很高的水平，监测仪器向着自动化、微型化和准确化方向发展。

（五）爆破技术向着更加科学的方向发展

新型爆破器材和先进的起爆系统及新型施工机具的面世，改变了传统意义上的起爆方式及爆破方式。新型炸药的出现，不仅在性能上有所改观，而且其物理状态有了变化，为研制新型起爆器材奠定了物质基础；近几年出现的新型起爆器材和起爆系统，正朝着使用安全、延时准确、起爆可靠、微差多段及操作可遥控等方向发展；起爆网路系统的可靠性，目前已能按照可靠性数学进行定量分析，改变了过去完全靠经验定性评估的落后状况；新型施工机具的不断面世，不仅极大的提高了爆破效率，更重要的是促进了爆破技术向着更加科学的方向发展，使爆破的应用范围和爆破的规模扩大，安全性更有保障。

总结：

在科学技术迅速发展的今天，对矿山爆破技术也提出了新的要求，我们必须引用一些新的技术是爆破水平得到提高。 从爆破能量的利用上来看，提高爆破安全和提高爆破效率实质上是一个问题的两个方面，爆破的有效性和爆破的危害性都是爆破威力造成的。综合分析各种爆破事故，除了因爆破器材新能不良或管理不善发生的意外爆破事故外，大部分都是因爆破技术不佳，操作使用不当造成的。因此如何改善爆破器材性能和爆破技术工艺、提高爆破效率和爆破安全则是我们目前最根本的任务。

参考文献：

[1]林德余《矿山爆破工程》[M].河北：冶金工业出版社1993.