工程爆破的基本方法模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇工程爆破的基本方法，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

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.

篇2

前 言：

石方工程的施工成本控制是工程施工管理重要内容之一，根据施工定额，结合施工实践经验，寻求适应于水电建筑市场的需要，其施工过程中不同层面上的人工工时、材料、施工机械等指标消耗之间的规律性。

一、人工工时消耗指标

（一）石方明挖人工工时消耗指标

每100m3石方明挖工时消耗指标=基本工序消耗指标+辅助工序消耗指标+衔接工序消耗指标。

基本工序消耗指标=[∑（综合测定工时*岗位技术等级比例）/综合测定工时量]*100

辅助工是消耗指标=基本工序消耗指标*辅助工序所占比重

衔接工序消耗指标=[非基本工序消耗占循环时间比重/（1-非基本工序消耗占循环时间比重）-辅助工序消耗占基本劳动消耗的比重]*基本工序消耗指标*衔接工序所占比例

（二）石方洞挖人工工时消耗指标

每100m3石方洞挖工时消耗指标=基本工序消耗指标+辅助工序消耗指标+衔接工序消耗指标。

基本工序消耗指标=∑（劳动组合*100m3石方爆破所需钻孔机械台时*人工岗位技术等级比例）

劳动组合=施工机械作业时工序取定之和

每100m3石方爆破所需钻孔机械台时=100m3石方爆破钻孔长度/掘进机械生产效率

掘进机械生产率=[（单米基本时间+单米辅助时间）*（1+单米应摊销时间百分比）]/60

辅助工序消耗指标=基本工序消耗指标*辅助工序所占比重

衔接工序消耗指标=[非基本工序消耗占循环时间的比重/（1-非基本工序消耗循环时间的比重）*（基本工序消耗指标*衔接工序所占比例）

（三）石方运输人工工时消耗指标

每100m3石方运输工时消耗指标=基本工序消耗指标+辅助工序消耗指标+衔接工序消耗指标

基本工序消耗指标=[石方挖装机械消耗量（台时）/折算系数]*机下人工劳动组合

其中，石方挖装机械消耗量（台时）的计算机本文3.1，石方运输人工工时消耗指标中不考虑辅助工序及衔接工序。

（四）岩级差比值

根据国颁《（DL/T5099-1999）水工建筑物开挖工程施工技术规范》，岩石级别按其硬度划分十六类，不通水电工程的实测施工资料证明，岩级差比值为非线性关系，尤其是地端两级的岩级差比值波动较大，在确定原则是要对其进行综合考虑。

二、材料消耗指标

材料消耗指标是指凝结在单位工程量中的物化劳动，主要包括钻具材料消耗、火工材料消耗、其它材料消耗等，

（一）钻具材料消耗指标

钻具包括钻头、钻杆等材料。钻具消耗指标的计算：

100m3石方钻具消耗指标=100m3石方钻孔长度/[单个钻具完成钻孔长度*（1-操作损耗）]

（二）火工材料消耗指标

火工材料包括炸药、非电毫秒延时雷管、火雷管等，其消耗指标的计算式：

100m3石方火工消耗指标=100m3石方钻孔长度*单米火工材料消耗量

（三）其他材料消耗指标

其他材料消耗指标以元为单位计算。

三、施工机械消耗指标

施工机械消耗是指应摊销在单位工程量中的设备价值及运行费用，主要包括掘进机械、辅助机械及装运机械等三部分。

（一）掘进机械消耗指标

掘进机械主要包括风钻、凿岩台车、液压钻等按施工组织设计的要求，掘进机械又可分为石方明挖机械和石方洞挖掘进机械。

1.石方明挖机械消耗指标=单米钻孔时间*钻孔工效系数*100m3石爆破工程量钻孔孔长度

公式中，”单米钻孔时间”为纯钻孔时间与辅助时间之和，100m3石方爆破工程量钻孔长度为实测综合指标。

2.石方洞挖掘进机械消耗指标

石方洞挖掘进机械消耗指标=100m3石方爆破工程量钻孔长度/掘进机械生产产效率

=100m3石方爆破工程量钻孔长度*（（基本时间+辅助时间）*（1+应摊销时间百分比）/60）。

其中，基本时间为纯钻孔时间，应摊销时间为废孔、卡钻、夹角等影响因素所消耗指标的时间。每台时按60分计。

（二）辅助机械消耗指标

辅助机械主要包括载重汽车、通风设备等。按施工组织设计要求，辅助机械又可分为石方明挖辅助机械和石方洞挖辅助机械。

1.石方明挖辅助机械消耗指标

石方明挖辅助机械的组成较为简单，一般对实测资料进行整理后直接采用。

2.石方洞挖辅助机械消耗指标

石方明挖辅助机械涉及施工配置，其消耗指标须经分析计算。以通风设备为例，风钻石方开挖要根据施工断面配置风钻数量，多臂钻（或液压钻）石方开挖

要考虑液压平台车，装载机等相应施工机械并列作业的通风时间。

石方开挖（风钻）通风机械消耗指标计算式为：石方开挖（风钻钻孔）通风机械台时=100m3石方爆破所需钻孔时间（h）+100m3石方爆破所需定孔及装炸药时间（h）+100m3石方爆破所需衔接工序时间（h）。

石方开挖（多臂钻或液钻）通风机械消耗指标计算式如下：石方开挖（多臂钻或液压钻）通风机械消耗台时=100m3时石方爆破所需机械台时+100石方爆破所需液压平台车台时+100m3石方爆破所需安全处理机械台时+100石方爆破所需用衔接工序台时。

（三）装运机械消耗指标

石方装运机械可分为石方挖装和石方运输机械，不同的施工组织设计对石方装运机械配置有不同的要求，但其基本消耗指标见以下分解。

1.石方挖装机械消耗指标

石方挖装机械主要包括液压反铲、推土机、装载机等设备，其消耗指标的计算依据为各作业步所需时间和有关折算系数，详见表1，表1中挖掘机械”一斗循环净时间”的综合取值为石方明挖和洞挖两部分。

2.石方运输机械消耗指标

石方运输机械主要分为自卸汽车，其消耗指标的计算需进行进一步的分解。由于存在运距、段距、段速取值上的不同，有关指标又分石方明挖和石方洞挖两部分，其计算数据见自卸汽车行驶速度和往返时间、自卸汽车辅助时间、挖掘机装车斗数。

四、结语

石方工程是水利水电工程施工的重要环节，其中有些定额字目还与砌石、灌浆、人工砂石料等工程有着密切关系，因此，石方工程作为施工成本控制的难点、重点，在工程实践中将会有更多、更合理、更科学的方法。尤其是100万方以上的石方开挖量或者是工程地质条件复杂、工程特点差异较大，结合实际情况，寻求是以不同工程类型、不同工程特点的石方开挖成本控制方法，为施工企业创造更好的经济效益。

篇3

关键词：爆破作业 安全技术能力评价

中图分类号：TU714文献标识码： A

1.前言

工程爆破是涉及爆炸物品的一种高风险的特种作业，其特性在于必须对安全的严格管理，为此，我国有关部门制定了一系列有关工程爆破的法律法规、规程，如《民用爆炸物品管理条例》、《爆破安全规程》等法规及技术规范来严格控制爆破作业安全。随着工程爆破项目逐年增多，工程爆破作业人员的需求越来越大，对爆破安全管理要求也越来越高。为了强化管理，公安部门又出台《爆破作业单位资质条件和管理办法》（GA 990-2012）和《爆破作业项目管理要求》（GA 991-2012）对爆破作业企业和爆破工程技术人员及爆破工程项目实施了分级管理，但未涉及到爆破作业人员的分级管理。

爆破作业人员是爆破施工安全控制的根本。但目前我国爆破行业中爆破作业人员普遍存在年龄偏大、文化低、人员流动大队伍不稳定、综合素质不高等特点。而且整个爆破行业的作业人员长期未实行分级管理，急需解决。本文对爆破作业人员分级方法进行研究，通过定性与定量相结合的模糊数学的方法对爆破作业人员的安全技术能力进行综合评价，并对其进行等级划分，建立一套全面、科学、系统的分级分析方法，对提高爆破安全管控能力奠定基础，同时填补国内关于爆破分级方法研究的空白。

2.爆破作业人员管理现状分析

目前国内爆破从业人员包括爆破作业人员、爆破技术人员两类，爆破作业人员承担钻孔、敷设起爆网络、加工起爆药包、装药、填塞、警戒、信号、起爆、盲炮处理等操作工作，而爆破技术人员承担爆破方案设计、施工管理、安全评估、安全监理、事故预防、盲炮处理等技术及其管理工作。公安机关对爆破工程技术人员的资格实施高、中、初三级分级管理 [1-7]，而对爆破作业人员没有分级管理。

一般情况下对爆破作业人员的管理，都是通过地方公安机关考试合格、持证上岗的制度。普遍存在年龄偏大，文化程度不高，初中文化学历占80%以上，工作中大多依靠某种习惯进行操作，技术水平低，安全意识薄弱等现象。同时爆破作业人员队伍本身也希望通过安全技能水平分级使自身专业技术水平得到行业认可，能充分体现自己的价值。爆破企业也希望通过对爆破作业人员分级，使爆破作业人员队伍形成竞争，实施对爆破作业人员有效管理，提高安全保障和工作效率。

3.爆破安全能力分级管理模型构建

3.1爆破安全技术能力评价模型的构建

采用模糊层次分析法来构建爆破从业人员评价模型，第一步用层次分析法确定各指标的权重，得出权重系数表，包括：请考评专家两两比较进行赋值打分，构造判断矩阵，计算权重；第二步用模糊综合评价计算综合评价值，从而得到爆破作业人员综合能力的总体评价。

3.2建立爆破安全技术能力评价指标体系

爆破作业人员安全技术能力评价的过程是一个系统化的分析过程，由于人的思维具有复杂性、多变性，对于爆破作业人员安全技术能力评价存在许多模糊现象，因此结合多指标体系来定量分析十分必要的。在运用层次分析法的基础上，引入模糊数学理论，把反映爆破作业人员安全技术能力特性的主客观各大因素全面考察和分析，细分到比较容易量化的指标，大大减少了主观模糊概念带来的不准确。一般情况下，反映爆破作业人员综合能力的指标因素主要包括爆破作业人员基本情况、技术能力、安全能力、组织协调性四大方面。

基本情况的指标包括学历、年龄、工龄（或经历）、性格特点。这些因素基本上属于一个长期形成的比较稳定的特性，基本无法改变，但是可以努力去修正，通过这些指标可以定量的去评价个人。学历，爆破作业人员的综合能力与文化程度有一定的关系，文化程度的高低可以反映爆破作业人员的系统安全观念；年龄，对于爆破作业人员这个高风险的职业，年龄也是比较重要的能力评价指标，往往年龄较大的爆破作业人员，比较沉稳，处理现场问题比较老练；工龄，这是反映爆破作业人员综合能力比较重要的指标，工龄越长，综合能力相对更高，对现场操作更熟练；性格特点，反映爆破作业人员在现场的应变能力，遇到复杂问题时作出的决定。

技术能力的指标，这些因素直接反映爆破作业人员在现场的操作能力，包括爆破作业人员技术培训次数、是否专业、从事过的爆破类型、爆破知识、爆破作业人员岗位。这些因素往往是考察爆破作业人员实操能力，从理论与现场实际操作能力对爆破技术能力进行定量评价。

安全能力的指标，这些因素主要反映爆破作业人员安全行为及安全意识，包括从业期间是否发生过事故（含违纪、违规事件）、爆破安全培训次数、从业期间发生的盲炮次数。爆破作业人员的综合能力既包括技术能力，安全能力也是非常重要的，所以考察爆破作业人员安全能力是评价指标的非常重要因素之一。

组织协调性的指标，这些指标反映爆破作业人员现场自我控制的能力，也称“软实力”，主要包括工作积极性、责任心、纪律性、团队精神、现场协调性。这些指标表面上与爆破技术能力关系不大，但是在现场操作过程中，往往由于人的不安全因素发生事故的可能性较大，而人的不安全因素由于爆破作业人员技术能力出现的事故概率较小，往往是爆破作业人员本身安全意识疏忽、工作过程中纪律性不强、工作积极性不高等原因造成的，所以通过定量评价这些因素非常有必要，也是可行的。

综上所述，对于目前爆破作业人员现状，可以建立以下的指标体系，它包括4个一级指标：基本情况、技术能力、安全能力、组织协调性。进一步将这4个一级指标继续细分，基本情况划分为4个二级指标，技术能力划分为5个二级指标，安全能力划分为3个二级指标，组织协调性划分为5个二级指标。据此建立爆破作业人员综合能力评价指标体系，如图1所示。

目标层

方案层

图1 爆破作业人员综合能力评价指标体系

3.3 评价指标体系的设置

根据爆破作业人员的特性，影响爆破作业人员综合能力的因素，参考相关行业考评专家的意见，选择以下因素作为评价指标，建立层次结构模型，如表3.1所示。

表3.1 爆破作业人员评价指标体系

表3.2 各指标权重汇总表

3.4运用模糊数学对爆破作业人员进行综合评价

在确定各级指标权重后，结合实例来验证模糊层次综合评价模型，为了凸显爆破作业人

过模糊层次综合评价模型的计算，根据评价等级可判定爆破作业人员安全技术能力等级，按等级分配工作，能在事前有效的发现各种隐患，提高

项目安全风险管控能力。

3.5安全技术能力分级方法的实现

由于模糊层次综合评价法计算相对复杂,不利于分析方法的推广。因此，为了简化计算过程，提高效率，通过软件形式来实现整个爆破员综合能力的评价。

该软件是交互式软件，依据需求说明书采用CVI9.0作为开发工具，使软件具备需求说明书所规定的功能。整体而言，该软件首先依据用户输入的爆破员的各项得分，再利用矩阵乘法算出爆破员的最终得分同时给予相应提示、记录，使整个计算过程智能化，从而达到提高计算效率的。

主要功能是从“基本情况”，“技术能力”，“安全能力”，“组织协调能力”四个面板中得到爆破员的各级指标的得分，并通过“爆破员综合能力考察”面板中的计算按钮，计算出爆破员的等级以及最终得分，最后以对话框的形式提示计算人员。

同时该软件对每个爆破作业人员建立安全技能能力档案，建立数据库，通过定期或不定期的对项目爆破作业人员进行评定，按照爆破安全技术能力水平进行分级管理，调整人员分工，提高整个公司对项目的安全控制能力。

4结论

1、本文提出的评价模型——模糊层次分析法，较大幅度的削弱了人为评定主观因素的影响，比较科学、客观。

2、通过定期或不定期的对项目爆破作业人员进行评定，按照分级管理，调整人员分工，可明显提高项目本质安全控制能力。

3、该评价方法及其软件系统，可实现现场单独评价也可实现远距离的互联互通的评价。

4、爆破作业人员安全技术能力分级方法的研究，迫切需要建立全面数据库系统，目前还存在些不足，希望通过实践应用完善。

参考文献

[1] 王守伟, 许剑, 杨君, 等. 工程爆破作业人员安全技术培训模式探讨[J], 爆破, 2011, 28(2): 116-118.

[2] 黄永辉, 栾龙发, 张智宇. 浅谈爆破作业人员的安全培训[J], 培训与教育, 2006, 12: 36-37.

[3] 重庆市公安局.重庆市爆破员分级管理暂行办法[Z].2011.

[4] 中华人民共和国公安部.爆破作业单位资质条件和管理办法[Z].2012.

[5] 中华人民共和国公安部.爆破作业项目管理办法[Z].2012.

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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.

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顶管施工技术是一种地下管道施工方法，随着城市建设的发展已越来越普及，它不需要开挖面层，能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。当顶管穿过土层基本为粘性土、砂性土等土层，可采用泥水平衡，土压平衡顶管机顶进，当顶管穿过坚硬岩层时现在普遍采用另一种不同的顶进技术：微型爆破顶管施工技术。

笔者在设计深圳葵涌污水处理厂配套干管工程时，有段350m长DN1500的污水管需要穿过强风化岩及中风化岩，经过经济及技术比较后采用顶管方案通过。在地下顶管施工中遇到岩石地层，按照常规施工工艺，可采用风镐破碎岩体，或者采用凿岩机械顶进。采用人工风镐破碎岩体，工作环境差，进度缓慢，不适于长距离岩体破碎成洞；采用凿岩机顶进价格昂贵，并需进行技能培训，增加项目投资，大大滞后工期，不经济。通过综合分析比较，决定采用微型爆破顶管施工技术来解决这一施工难题。

1、爆破方法的选择：

由于本工程水平成洞尺寸（直径1.5m）较小，爆破成洞精度要求较高，加之爆破地点位于居民区，四周房屋较多，故对爆破安全要求很高，针对工程的实际情况，洞身爆破及顶管工作坑爆破均采用石方静力爆破法爆破。微型爆破工艺流程图如下：

2、静力爆破法无声破碎剂性能介绍

静力爆破法采用无声破碎剂进行爆破。无声破碎剂在中华人民共和国建材行业标准《无声破碎剂》（标准号JC506-92）中定义为：凡经高温煅烧以氧化钙为主体的无机化合物，掺入适量外加剂共同粉磨制成的具备高膨胀性能的非爆破性破碎用粉状材料，称为无声破碎剂(又称静态破碎剂)。无声破碎剂是通过与水反应，形成固相体积增大的结晶，结晶生长对孔壁施加压缩应力，当压缩应力与垂直方向的张拉应力超过了脆性物体的极限强度时，物体发生龟裂，随着无声破碎剂的膨胀压不断增长，被破碎物体的裂缝不断扩大，直到破碎。常规施工方法是将无声破碎剂用水拌成浆体，填充在岩石钻孔中，在常温下可产生30Mpa以上的膨胀压，经6 h～24 h将混凝土构筑物或岩石破碎。

3、微型爆破设计

岩石的破碎设计首先要了解山体的地质构造、岩质、节理发育状况，岩石的抗压强度和抗拉强度，然后确定破碎时的最小抵抗线形W、孔距a和排距b、孔径D、孔深L、钻孔方向和钻孔布置。根据经验，各种参数一般估计值如下：

3.1 最小抵抗线形W

最小抵抗线应根据岩石的形状、节理、钻孔孔径和要求破碎的块度等因素来确定，一般取值为：

破碎软质岩石：W=40cm～60cm，

破碎中、硬质岩石：W=25cm～40cm。

本段顶管基本穿过中风化岩，属于中、硬质岩石，所以取W=35cm

3.2孔距a和排距b

岩石破碎块度较小时，W、a、b均取小值，相反，取大值，一般取值为：

破碎软质岩石：a=40cm-60cm，

破碎中、硬质岩石：a=30cm-50cm。

排距b应根据岩体的自由面多少决定，自由面多，b取较大值，反之，b取较小值。多排孔分次破碎时，b一般等于(0.6-0.9)a。多排孔宜采用梅花形布孔。

本段顶管穿过中、硬质岩石，取a=40cm，b=0.8a=32cm。

3.3孔径D

孔径是决定无声破碎剂破碎效率的重要因素。孔径D较大，破碎剂装药量多，产生的膨胀压较大，其破碎效果较高。但由于破碎剂水化同时放出热量，当内部蓄热状态达100℃时，破碎剂浆体中未水化的水分就会沸腾，产生蒸汽压，从而把无声破碎剂浆体喷出来。所以，最大孔径D主要取决于无声破碎剂浆体是否喷出来。一般孔径不宜小于20mm，但不宜大于50 mm，本工程取D=40mm。

3.4孔深L

孔深大小主要取决于破碎面的高度(H)和岩石的约束程度。一般按如下公式计算

L=(O.90-1.05)H。(H为设计破碎高度)

本工程H=2.0m，L取1.8m。。

本段顶管爆破半径R=100cm，在外圈环向加设一排光面爆破孔，间距20cm，使微爆孔洞成型。孔距、排距、孔径及孔深等以上参数为设计中的估算值，在具体施工中应根据实际地质情况进行适当调整。

3.5破碎剂型号的选择

根据中华人民共和国建材行业标准《无声破碎剂》（标准号JC506-92）中的规定，产品根据使用温度分为三个型号，如表1

表1无声破碎剂型号和使用范围

结合本工程的地点及施工时间，选用无声破碎剂I型。

3.6无声破碎剂使用量估算方法

根据试验检测无声破碎剂每立方米浆体中无声破碎剂重量K值。SCA-Ⅰ型号，K=1540 kg.m-3。

无声破碎剂用量Q=πR2LK

式中：Q――每米钻孔的无声破碎剂理论用量，kg/m3；

R――钻孔半径，m；

L――钻孔深度，m；

K――每立方米无声破碎剂浆体中无声破碎剂用量，kg/m3

本工程钻孔直径D=40mm，钻孔深度L=1.8m，得出每m钻孔装药量为3.48kg。

3.7拌浆及灌浆

无声破碎剂一般每袋5 Kg，加水量一般为无声破碎剂重量的30％，即加入1 500ml的水，无声破碎剂浆体以畅流入孔为准，不宜多加，否则会降低破碎效果。混合搅拌时间一般为60 s～90 s。

对于垂直孔，可直接倾倒进去，孔口留下2 cm左右空隙，用废纸或废布将口堵实。对于斜孔或水平孔，为防止倒流的现象，可用水灰比为0．25～0．28的水与无声破碎剂拌成浆体，用手搓成条，塞入孔中，再用木棒捣压密实，最后用塞子堵口。

3.8清理破碎岩石

一般过24小时，无声破碎剂完全膨胀后，由人工使用钢钎清理破碎的岩石。清理的顺序自上而下，在清理过程中应注意安全，防止岩石坠落砸伤工人。

4、混凝土导向管基设计

用经纬仪定出管轴线及高程，采用C15砼浇注砼管基，管基厚10cm，为90°下底

弧。为提高混凝土的早强强度，管基砼浇筑时加早强剂。示意图如下：

5、顶管四周注浆设计。

本段顶管管材为钢筋砼管，在厂家生产时每节管道自身预留4个灌浆孔。砼导向管基达到一定强度后进行顶进，每50m顶进结束后进行压注水泥浆，注满管外壁与岩石之间的缝隙。注浆材料为水泥、粉煤灰（重量比1:1）混合浆液，采用注浆泵进行注浆，注浆压力＞0.1Mpa。浆液凝固后起到固定管道、防止渗漏及加固地层的作用。

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本工程爆炸处理软基采用“控制加载爆炸挤淤置换法”,是利用堤身自重荷载与爆炸荷载对填方综合作用达到挤淤目的。其基本原理如下。

(1)据体积平衡原理和堤身设计高度,经过理论分析计算,确定本工程堤身抛填高度为设计顶面标高即可,但考虑到为避免时海水淹没堤身,保证陆上填方正常进行,最终确定抛填高度为顶面高程达到+6m。

(2)需要计算堤身抛填宽度值,计算典型断面堤顶抛宽值为25m,这都是根据堤身设计断面和抛填计算高度值进行的。通过抛填宽度控制尽量达到减少理坡工作量,同时使堤身宽度得到保证,特别是堤身海侧平台宽度的控制。

(3)在施工的工程中,为了确定堤身断面的完整形成,需要控制两侧药包位置和参数,并检测爆前爆后断面(包括淤泥包)和施工环境。

在这个方法中,内因是使用了土及填料的物理力学性质,手段是控制抛填加载,同时,附加外载是指必要的时候使用爆炸使挤淤过程得以完成。这样,通过爆炸载荷的控制以及抛填加载的控制,使整个挤淤过程都是按照预先设计进行,满足了质量要求的同时也保证了堤身达到设计断面。

2抛填参数的确定

爆破挤淤的主体和对象是堤心石,堤身必须达到设计断面的宽度和深度,因此,必须要要求抛填的石方总量达到设计方量。在确定了每炮推进量和抛填高程的前提下,调节上堤方量的主要参数就是堤头抛填宽度。在《爆炸法处理水下地基和基础技术规程》中对于抛填参数的计算方法没有明确规定,而常规的关于抛填参数计算方法就是综合考虑堤身设计断面宽度,特别是堤顶宽度、落底宽度、内外坡坡比等参数。

在确定抛填高程时,需要考虑以下两个主要因素:一是要求堤身足够高,在位时,堤身不上水,要保证车辆的安全通行;二是降低堤身抛填高度时,会增加堤身宽度,这样有利于车辆的调头和通行,也便于堤上各工序施工。但是,过高或者高低的堤身都会造成抛填不便,一般情况下,抛填高程在设计高水位之上0.5m即可(高程起算面采用董家口理论最底潮面,下同)。本项工程设计的高水位为+4.71m,+6m的抛填高程也是比较合理的,并且与设计堤心石顶高程吻合。

在采用了反“L”型堤头推进方式后,抛填宽度分为爆前抛填宽度、爆后补抛宽度。设计落底宽度确定了爆前抛填宽度,并且要考虑淤泥包隆起、侧爆加宽量可能会造成滩面增高的影响;设计堤身顶宽度确定了爆后补抛宽度,并需要综合考虑车辆抛填的便利程度等因素。这项工程引堤断面的尺寸不同,导致各断面堤头爆前抛填宽度的也各不相同。

3爆破参数的确定

根据《爆炸法处理水下地基和基础技术规程》规定,挤淤一次爆破药量按下式计算:

Ql＝q0·LH·Hmw·LL

Hmw＝Hm+(γw/γm)Hw

其中:Ql为次爆破排淤填石药量,单位:kg;

q0为爆炸挤淤单位体积淤泥的耗药量,单位:kg/m3;

LH为次推填的水平距离,单位:m;

Hmw为计入覆盖水深的折算淤泥厚度,单位:m;

LL为布药线长度;

Hw为覆盖水深,即泥面以上的水深,单位:m;

Hm为置换淤泥层厚度,包含淤泥包隆起高度,单位:m;

γm为淤泥重度,单位:kN/m3;

γw为水重度,单位:kN/m3。

关于爆炸挤淤单位体积淤泥的耗药量系数q0的影响因素较多,如淤泥深度、物理力学指标、覆盖水深、石料厚度、炸药种类等等,规定中q0值处于0.6和1.0之间,根据近年来爆破挤淤工程的实践显示此单耗值偏大。并且,不同地区不同泥挤淤爆破炸药的指标显示的单耗量差异较大,例如青岛地区单耗药量一般不超过0.2kg/m3。另外,在计算总装药量时,一般不计入覆盖水深的折算厚度,但需要计入淤泥包隆起的高度。

对于药包埋深的计算同时需要考虑计入淤泥包隆起的高度和覆盖水深的折算淤泥厚度。其中,覆盖水能够充分利用炸药能量,覆盖水越深,那么计算得出的折算后埋深越深,药包埋入淤泥内的深度越浅。当覆盖水够深时即水深大于泥深的1.6倍时,药包可以放置在淤泥表面。

在爆破挤淤筑堤的相关规程中,关于爆夯参数的计算方法没有具体规定,一般是参照抛石基床爆夯的计算方法来确定。爆夯炸药量与侧爆药量相同,或者小于侧爆药量时,药包放置于抛填石表面,不要求有挂高,区别于抛石基床爆夯,爆夯时要求时起爆,低潮布药。

4抛填进尺的确定

《爆炸法处理水下地基和基础技术规程》中规定一次推进的爆破水平距离应该为4.5m～7.0m,实际施工中根据淤泥厚度和泥面以上堤身高度通常控制在8m～10m。进尺太长对堤身质量有影响,会造成淤泥裹入堤身;进尺过短会影响效率和进度,增大装药难度。因此,在实际的施工过程中,施工单位需要根据淤泥包变化等实际情况,调整抛填参数,以求达到最佳的效果。

爆理效果检测表明抛石层落底标高与落底宽度均达到设计要求,取得了满意的爆破挤淤处理效果。可供今后类似工程借鉴。

参考文献

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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。

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1.破碎程度

结构物的破碎程度对施工造价具有一定的影响，结构物的材料、强度以及清理碎渣的方式是造成施工造价提高的主要因素。

2.安全因素

在爆破30～50ITI周围的重要保护对象要降低药包的使用量，保证爆破后的裂片不会随意坠落，防止因安全因素造成施工造价的提高。

3.结构物特征

结构物的材质类型、结构形状特征和结构强度在爆破施工中如果缺乏对结构物的了解，一定程度上会加大爆破的难度，施工造价也就相应的提高了。

4.药包布设

在实际的施工操作中，为确保爆破效果，一般情况下会增加布设药包的地点。但是，过多的药包布设并不一定会提高结构物的破碎质量，因此，药包的布设要在爆破前充分计算。

5.用药量公式的选用

经验公式的选用也会影响到工程的整体造价。水压爆破的用药量要选用最合适的经验公式，这要求设计者一方面要具备丰富的技术经验，另一方面要求设计者充分考虑爆破的实际条件，尽量选择合理的用药量。由于水压爆破施工的用药量尚无公认的计算公式，目前常采用的计算公式也多为半理论型公式，因而应通过公式计算与爆破试验相结合的方式确定用药量。本工程施工中，首先通过经验公式Q=Kb·Ke·δ·B2。再通爆破试验确定了分层多药包的布设方法及确定了炸药的用药量，为节约用药量和提升施工效果奠定了良好的基础。

二、应用水压爆破技术所产生的经济效益分析

水压爆破技术的使用降低了爆破所使用的用药量，降低了工程某个环节的成本，节省了人力、物力，减少了工程的支出。同时，加快了工程的施工进度，提高了工程的施工效率，最大程度上提高了工程的经济效益。

1.减少用药量，节省单项开支

水压爆破技术的操作方法在挖槽、炮眼布置、炮眼数量、炮眼深度、起爆时间等方面的设计与常规爆破方法基本相同，而水压爆破施工中增加了对炸药、水泥袋、泡泥在炮眼中长度的设计。通过这一设计而提升炸药所发挥出的能量，从而使炸药的有效利用率大大增加，对围岩的破碎效果也更为理想。众所周知，炸药费用时隧道开挖过程中的主要成本之一，减少炸药用量对于节约隧道工程造价，提升隧道工程经济效益有着重要的意义。本工程通过公示计算、爆破试验相结合的方式确定了最佳用药量，且实现了较为理想的爆破效果，仅炸药费用一项就比常规爆破方式节省了约20%的费用，火药用量与定额比较节约了0.23～0.34kg/m3，费用与定额比较节约了58.01～86.89元/m。

2.加快施工进度，提升经济效益

隧道爆破中，围岩的破碎是炸药的包扎所产生的能量与爆炸气体膨胀的联合作用而造成的，由于水压爆破法大大提高了炸药爆破的能量，更有利于围岩的破碎，因而爆破效果有效改善，这样一来大大加快了施工进度。此外，由于本次施工中通过公式与爆破试验相结合的方式较为准确地确定了炸药用药量，且药包的布设也经过严格的设计，因而爆破施工安全性得以有效改善，在取得了良好的爆破效果的基础上，围岩裂片随意坠落的现象几乎没有发生，减少了因安全事故而造成的工期延误及经济损失。使工程在规定工期内高质量地完成，无论是对于施工单位还是对于工程业主，都带来了理想的经济效益。

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中图分类号：TD235 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2014）10-

1.基本情况

浙江省嵊州水库工程项目位于嵊州市甘霖镇博济水库的西北侧的老采石场内，现根据库区规划建设需要，需将原有的残留的山体坡脚进行爆理，整平后在此修建四座自来水净化池。预计爆破石方量约20000m?。

爆区山体呈L环形展布，山势较缓，自然地形坡度25～45°。本工程所在区域地质构造断裂不发育，但节理裂隙发育。工程地质条件属简单类型。开采区岩性为中等风化凝灰岩，灰色，海岸一带风化后表面呈肉红色。岩石普氏硬度系数f=8～12，可爆性较好。

2.施工方案

根据本工程现场实际情况，结合本公司以往类似工程的施工经验，对此工程选择采取的施工方案为开采采用钻机钻孔爆破，装运采用挖掘机装车、自卸轮式卡车运输。

其工艺流程为：

修筑施工平台钻孔装药堵塞连线覆盖警戒起爆爆后检查破碎锤解小爆破后清渣。

（1）根据施工现场具体情况选择决定爆破方式、爆破规模和爆破次数；

（2）用K90型凿岩机进行钻孔，爆破后的爆渣用挖掘机装车外运到业主指定的堆放点。

3.爆破方案

根据爆破区周边比较复杂的环境情况，该区域内爆破必须严格控制爆破振动、飞石和空气冲击波，结合现场的清表、剥离情况及岩性、岩石结构等，该处采用中深孔松动控制爆破施工方案：将现有的地形简整进行钻孔，多钻孔、少装药、控制和减小炸药单耗、增加堵塞长度和确保堵塞质量、必要时采取覆盖等防护措施、选择东面为自由面等，以此来实施此处的中深孔控制爆破。

4.钻爆工艺

为保证爆破作业的安全，尽量减少对邻近建构筑物的影响或破坏，本次爆破作业选定中深孔爆破炸药单耗q=0.3kg/m3。并以此基础确定钻爆参数如下：

4.1钻孔作业

根据实际开挖施工规模要求设计采用K90型凿岩机实施钻孔工作，炮孔孔径D=90mm。

4.2爆破作业

（1）爆破材料

炸药：采用70mm管状乳化或2#岩石炸药。

起爆材料：采用非电导爆管微差爆破系统，高能起爆器激发起爆。

（2）爆破方法

采用孔内、外延时控制爆破技术，方便操作、改善爆破效果，减少和控制爆破震动、飞石和冲击波，保证安全爆破作业。

（3）钻爆参数

钻爆参数的确定对爆破效果将产生直接的影响，它受钻孔设备能力、台阶参数、爆破块度和环境要求等因数的限定。

4.3二次破碎

爆破后的大块及台阶岩坎需要二次破碎，二次破碎要求在工作面进行，破碎方法：手锤或机械破碎。

4.4施工要求

（1）安全要求

施工区禁止闲人进入，凡进入工作面的施工人员，必须佩带安全帽。爆破作业时禁止无关人员滞留或抽烟、明火作业。

（2）布孔要求

孔位确定根据设计由技术人员现场进行，并由工地施工员交底安排钻孔，具体要求准、正、平、直、齐。

（3）钻孔检查与孔内排水

钻孔时由于意外原因较多，极易导致炮孔堵塞而报废，因此须检查和孔口保护工作，防渗水。孔内积水要在装药前排除。

（4）装药与堵塞

本工程采用人工装药，装药时先用炮棍插入检查炮孔深度及是否堵塞然后再进行装药，要防止炸药结快，堵塞炮孔或超装药量不能满足堵塞长度，起爆体按设计位置放于炮孔中，用可塑状介质将炮孔堵塞密实。

（5）覆盖与防护

将装满的泥沙袋压实在每个空口上方，控制和减少个别飞石的逸出。必要时，还需在爆区上铺设两层竹排。

本次爆破石量约20000m3，采用爆破方法和最大单响药量按《与保护物距离不同的最大单响药量计算表》进行选择和控制。计划需Φ70mm管状乳化炸药6000、非电毫秒差雷管900发、塑料导爆管500m。

5.安全距离校核

5.1空气冲击波

根据《爆破安全规程》6.3.3当n

5.2爆破振动和最大单响药量

爆破振动强度大小根据公式：R=（K/V）1/αQm

式中：R--爆破振动的安全距离 （m）

α―衰减指数，按地质条件，取1.65

K―与爆破现场有关的系数，取170

Q―微差爆破最大一段装药量 ，取Q =31.5kg

M--药量指数，取1/3

V--爆破安全振动速度，一般砖房取3cm/s，现取V=2.3 cm/s。

根据以上计算结果得知，在本爆破工程实施爆破时，应根据距离被保护物的远近，当距离较近时，采用单孔单响、当距离较远时，才能多孔齐响。

6.爆破作业顺序

（1）清除开挖区域地表浮渣（浮土）危石、松石，整理出工作面。

（2）按设计要求布孔、钻孔。

（3）制作药包、准备堵塞介质。

7.爆破安全措施

篇10

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