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摘要:伴随着社会经济水平的提升,城市化运行进程逐渐加快,而土石方开挖和混凝土结构项目规模有所拓展。因为以往传统的机械开挖技术较为滞后和单一,难以满足当前提出的高要求,而引进爆破技术则可以有效弥补以往传统技术存在的不足之处,不过该项技术也有着一些弊端,对周围环境产生了诸多不良影响,因此就加强控制爆破安全技术措施在市政工程应用中的探究力度,将该项技术的优势全面发挥出来,显得尤为重要。
关键词:控制爆破;安全技术措施;市政工程应用策略
伴随着市政工程项目数量的增加,工程开挖土方量随之增多,而以往传统的机械作业方式缺陷较多,除了无法提升施工效率之外,还会增加成本输出。在这一现状下,新型爆破技术随之出现,大范围应用新型爆破技术能够减少成本输出,确保工程在规定期限内高质量完成,所以该项技术由于优势极高而受到了普遍的重视。
1工程概况
1.1工程周边的环境
贵阳吉利M100甲醇汽车制造厂土石方场平工程,需要建立施工区域,主要的形状为不规则的四边形,爆破开挖区的边线北面与民房的距离为48.6米,然而在爆破开挖区的西面,距离高压输电线塔最近的点为107.9米,在施工区域的南边,大约有130米爆破开挖区与金清路仅仅相邻,在爆破开挖区的东边,大约存在270米的爆破开挖区与金清路相近。
在土石方场内的中心位置低洼的地方有一座使用浆砌石筑造的拦水大坝,由大坝围成中心的茶山水库,总的面积约是13106平方米。其中,整个拦水大坝的总长度为170米,而对于拦水大坝的坝体而言,距离最深孔爆破区的距离为95米,而茶山水库的边界与爆破开挖区的距离仅仅有12米。
除此之外,在工程的施工现场,存在极少数的工棚、施工区域与民房以及高压线距离比较近,经过调查,一共存在3组高压输电线,主要的走向为西南-东北走向,并且贯穿整个施工区域,因此,这些工程的施工条件相对复杂。
1.2工程爆破工作的难点
由于工程周边爆破区的民房自身的抗震性能相对较弱,此外,在建设中的建筑物以及贯穿整个爆破区的高压线安全等级相对较高,如果收到严重的损坏,所带来的影响非常大,所以,在该区域进行施工的过程中,需要严格的控制爆破碎石、爆破的冲击等等。
因为爆破施工区域岩石自身的完整度不好,在进行钻孔时的施工难度非常大,因此,对于不同区域的岩层区变化也非常大,所以在实际的施工过程中,无法有效的控制爆破碎石以及振动,在爆破碎石方面的防护要求相对较高。
由于土石方场内施工爆破区的地域分布较为分散,不同的施工位置所造成的爆破面积不同,由于爆破工程的施工量非常大,建设周期短,因此对于施工的布置以及工期而言,存在很大的难度。
2、市政工程施工特征
和爆破区域相靠近的周围居民房屋抗灾性能一般不高,一旦受损以后必定会产生安全隐患,甚至是重大安全隐患,因此对于施工期间爆破飞石和震动等方面提出的要求非常之高。爆破区域内延时完整性较差,面临着极大的钻孔难度,并且很难有效的控制爆破和震动控制环节,这是控制爆破安全技术措施在市政工程开展期间面临的一项难点。
2.1受到的干扰因素较多
在施工工作开展期间除了需要保证工程整体质量之外,还需要保持道路交通的畅通性,防止施工过程中发生安全隐患,不过从实际情况来看,还存在着其他较多的影响因素,比如施工作业场地狭小、人员设备较多、地质情况复杂等,这些因素均影响到了市政工程整体质量受控。
2.2面临着诸多的安全隐患
因为该项工程地质条件较为恶劣,因此面临的隐患性是极高的,再加上市政道路车流量非常多,当施工期间一旦有危石从高处落下的话,必定会威胁到路面行驶的车辆,严重的情况下还会产生人员伤亡现象,从中看出该项工程面临的隐患性是极高的。
3、控制爆破安全技术措施在市政工程中的应用
3.1高压输电线铁塔安全技术措施
当前阶段,根据工程的概况来看,需要结合爆破领域和高压电网的距离来合理的划分具体区域,通过相关探究来看,主要包含了两项区域,分别是浅孔爆破区和深孔爆破区,根据实际情况调整爆破掘进进度,明确最佳的爆破位置。第一,控制好自由面方向的警戒距离,保持合理性。第二,确定最佳的孔网参数,遵循排距小于孔距的基本原则,而且填塞长度还应当大于最小的抵抗线长度。第三,将专孔流程详细的记录下来,比如岩石特征以及不良地质对爆破产生的各方面影响,以此为后期爆破工作开展提供良好的依据。第四,对于爆破工程师来讲,必须做好技术交底工作,禁止随意增加装药数量或者更改雷管位置,当发现炮孔堵塞或者泥槽装药不符合标准要求的时候,必须马上反馈给工程师,然后及时整改并加以记录。第五,强化填塞质量,确保填塞长度的充足性以及合理性,当对存在水分泡孔进行装药的过程中,应当将炮孔内存流的积水彻底清理干净,然后才可以开展装药工作。
3.2爆破震动控制措施的制定
从爆破震动的安全情况来看,应当加大对爆破震动的控制力度,以免对周围建筑物产生不良的影响,而为了确保爆破的安全性,可以采取以下几种方式来减少爆破震动频率,确保安全性。第一,对单次起爆药量以及爆破规模进行合理的控制。第二,动态性的监督和测试爆破震动情况。第三,在爆破工作开展期间可以采取微差爆破的方式,此种方式产生的效果极好,有利于避免爆破震动对周围环境产生不良的干扰。第四,结合工程开展期间区分的爆破区域周围建筑物保护情况,全面控制爆破的最大单响药量,当进行爆破开挖的过程中,需要根据爆心距被保护建筑物的距离进行调整。
3.3爆破飞石控制对策
当出现爆破飞石以后,有可能会对被保护物产生不良的影响,基于此,在爆破期间应当采取合理的对策严格控制爆破飞石情况,从根本上确保爆破的安全性。第一,做好爆破方向的控制工作,明确抵抗线位置。第二,掌握好具体的装药结构、爆破参数和起爆时间。第三,强化填塞质量,当出现了较大块的孤石时必须使用机械设备进行破碎,当无法直接进行破碎的时候,可以采取松动爆破的方式加以处理。第四,在爆破工作开展之前,需要做好坡顶线和坡底线的测量工作,构建三维立体图,或者是将防护屏障设置于被保护建筑物或者设施周围,以免受损。
3.4爆破警戒措施的制定
目前,依照爆破方案设计要求实施爆破警戒,在爆破工作开展之前可以采取书面告知的方式,及时将消息传递给周围居民和行人,在规定时间内进行爆破,以免爆破期间发生不必要的恐慌。
第一,装药环节中的安全警戒,在爆破进入装药环节时,必须全过程进行警戒,安装警示牌,禁止和本次作业无关的人员进入爆破现场;当处于非常危险的区域时,必须派遣专业性人员进行检查,确保施工现场的安全性,禁止出现违规操作行为。
第二,起爆前的安全警戒,在起爆前20分钟,爆破人员需要发布有关的警戒指令,撤离警戒区域内的所有人员及有关设施设备。
第三,爆破期间的警戒,应当在距离爆破中心200米的警戒范围内实施,在炮响以后没有发出警戒解除信号之前,警戒人员必须继续执勤,防止无关人员和车辆进入危险区域。
第四,起爆后的安全警戒,在起爆后将起爆现场剩余的爆破作业相关物品清理干净,确保不存在哑炮等安全隐患的前提之下,30分钟后解除警报,将警戒人员撤除。
3.5确定不同的施工参数
结合项目工程实际开展情况,对周围环境进行有效的探究和分析,在开发变现内提前挖出减震沟,目的是避免震动对建筑产生的不良影响。针对于主要的爆破区域而言,可以借助爆破技术来控制爆破震动情况。由于贵阳吉利M100甲醇汽车制造厂土石方场平工程主要是是填石路基,所以,可以将爆破完成以后产生的碎石当成路基填料进行处理,与此同时控制好填料的粒径,具体表现为:爆破参数依照设计值经过试爆,在生产期间优化以及调整各项参数,使其产生极高的爆破性。其一,台阶高度(H);H=2~8m。其二,孔径(D),使用阿托拉斯潜孔钻打孔,D=90mm。底盘抵抗线用W1进行表示,在计算底盘抵抗线时,用以下公式表示:
W1=(30-40)D=2.7-3.6m,此时需要取3m来计算相关的参数。
①在计算孔深L以及超深h时,超深h=(0.15-0.35)W1=0.45-1.05m,此时,需要取的超深值为0.8米。当计算孔深时,L=H+h=15+0.8=15.8m,在计算其他孔深时,也可以使用这种方法计算。
孔距a以及排距b的计算,其中包含了两种形式:
其一,对于比较高的山包情况而言:a=mW1=2.5m,在这个公式当中,m所表示的是密集系数,针对一般状况下的爆破,m的取值为0.7-1.4,此时m的取值需要大于等于1,如果是宽孔爆破,m的取值为2.0-5.0。b=2.5m
其二,针对较缓的坡地而言:a= mW1=2.5m,b=2.0m。
②装药结构、堵塞以及实际的堵塞长度:
其一,对于装药结构,一般使用人工连续装药方式。人工连续装药结构在进行实际操作时相对简便,同时,也可以满足实际的工程要求。
其二,对于堵塞以及实际的堵塞长度,在实际设计过程中,一般选取3米到5米之间的堵塞长度。由于堵塞长度会受到填塞料的直接影响,如果使用颗粒相对均匀的岩石粉,填塞的实际长度按照上述公式进行计算时,此时会获得比较好的爆破效果,所以一般使用的填塞料为验石碎屑,严禁使用易燃材料以及石块。当有水炮孔堵塞时,应预防堵塞料悬空,确保填塞长度的合理性。
其三,单孔的药量用Q进行表示,在进行计算时,用以下公式进行表示:
Q=qaWH(g)
在进行实际施工的过程中,采用现场半工地的实验方式,优化不同的参数,从而达到良好的实验效果。
3.6滚石控制措施的制定
一般而言,在爆破和爆破后,边坡挖桩期间形成滚石,滚石对于底部建筑物产生的影响力很大,危害性极高,一旦控制不到位滚石就会直接落入坡底,造成周围建筑物质量受损,从中可以看出加大对市政工程爆破环节中滚石控制力度是非常关键的。第一,在施工期间可以设置防止滚石落入破底的拦墙,沿着坡角土石构建宽度和高度均为两米的挡土墙,以免形成的爆破滚石对周围道路和建筑物造成冲击。第二,加大对边坡危石的检验力度,对于可能滚落的石块必须及时处理。
3.7爆破冲击波控制对策的制定
首先对爆破方向进行合理的调整,禁止进行大规模爆破或者是裸露爆破,然后对于爆破冲击波进行严格控制,以免产生不良的影响,最后在光面爆破期间,应当减少对周围环境产生的不良影响。
3.8落实完善的隔离防护对策
当在道路附近区域内开展爆破工作的时候,应当以实际情况为主,将钢管排架搭设在爆破作业安全区域边缘或者道路人行道交界处,并挂设钢丝绳网,以免因为飞石或者冲击波出现而对行人和车辆产生不良影响。
3.9选择合理的起爆方式以及起爆设计
首先需要确定微差爆破的间隔时间,改善原先的爆破效果,有效降低地震产生的影响。在间隔时间的确定方面,需要考虑到岩石的性质以及岩土破碎的特征等。假设微差的时间过长,则极有可能造成爆破孔的破坏,从而影响爆破的质量、效果。间隔时间的长短需要用以下公式进行表达:
,在这个公式当中,△t所表示的是微差间隔的时间,使用的单位为ms;
表示的是岩石的裂缝系数,当自身的取值为0.5时,则表示为中等裂隙的岩石,如果取值为0.75时,所表示的为裂缝发育期的岩石;W1主要表示为台阶底盘抵抗线;f表示为岩石坚固性系数;经过详细的计算,△t的取值为25-50。
对于雷管装置来说,主要使用的是非电毫秒延时雷管。非电毫秒延时雷管具有很好的耐火性以及防水性,不会受到电流干扰,实际的操作过程比较简单,起爆安全。在这篇文章所研究的贵阳吉利M100甲醇汽车制造厂土石方场平工程中,使用的雷管是非电毫秒雷管。
4、结语:
将控制爆破安全技术措施应用于市政工程中产生的作用是提高的,其能够降低安全隐患出现的概率,从根本上确保爆破操作的安全性,从中可以看出该项技术有着极高的发展前景,未来值得推广和应用。
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