曾庆建
广西建设职业技术学院
摘要：静态爆破能够平静而安全地破碎、解体岩石，同时不产生噪声、震动和粉尘等公害，是现有爆破技术的一项重要补充和发展，在高边坡施工中具有显著的优势。本文分析了静态爆破技术在岩溶地区高边坡的应用，以岩溶地区某高边坡为例，阐述了静态爆破的施工工艺。现场实施效果表明，静态爆破较传统爆破手段，在施工工艺、经济性、便捷性、安全性、以及社会效应等方面都具有突出优势。
关键词：静态爆破；岩溶地区；高边坡；施工
0 引言
在岩溶发育地区，可溶性岩石在含有CO2的流水侵蚀作用下往往会产生洞穴、石沟、石林、溶洞和地下河等地貌，在此类地区实施爆破作业，能量的泄露往往是导致爆破失败和引发爆破事故最重要的原因。采用传统方式起爆，爆破飞石和震动难于控制、岩石大块率居高不下、炸药单耗高，震感明显、噪音巨大、飞石众多、粉尘弥漫、污染严重。静态爆破技术的出现为解决该问题提供了思路。
1 静态爆破技术原理及优点
静态爆破是一种用来破碎(或切割)岩石和混凝土的新方法。使用的药剂为静态破碎剂，是一种具有高度膨胀性能的粉状无机材料，能够平静而安全地破碎、解体岩石，同时不产生噪声、震动和粉尘等公害。其水化产生的膨胀压力在致使被破碎体产生裂缝后持续，随着时间的推移，其裂缝缓慢增大，然后用碎石机等破碎工具就能简单完成破碎任务。与传统炸药爆破的方式相比较，静态爆破爆速低、加载慢，起到爆破作用的同时又能提供一个无噪声、无震动、无飞石粉尘、无公害的条件。且静态破碎剂不是易燃易爆有毒的危险品，运输、保管十分便捷，其主要原材料也来源丰富，在岩溶地区爆破施工中应用前景广阔。
2 静态爆破技术在岩溶地区高边坡的应用
2.1 工程概况
该高边坡位于岩溶发育地区，地表覆盖层多为残坡积粘土、含角砾粘土或溶蚀残余粘土等，基岩埋深深浅不一，可见基岩出露。爆破区临近乡道，附近分布有拌合站场站、中心试验室以及劳务队驻地，传统爆破方式震感明显、噪音巨大、飞石众多，严重影响当地村民出行安全和项目人员的工作及生活，存在较大安全隐患。施工单位经过分析讨论, 结合国内外类似工程施工经验,决定采用静态爆破施工技术, 通过配制并放置破碎剂到合适位置, 来完成对高边坡的施工。
2.2 施工实施
2.2.1 施工准备
根据一次性爆破的工程量调配适量的药浆，避免调配过多，造成浪费。操作前务必确定已准备以下材料物品：药剂、洁净拌合水、盛水桶、拌合盆和水瓢、桶棍（水平灌装），防护眼镜、橡胶手套、备用洁净水和毛巾。所用设备主要有空压机、充气钻、金刚石钻头。
2.2.2 孔位布设
根据施工现场的具体情况，尽可能多地创造临空面，对不同的临空面采取不同的布孔方法，可采取垂直、水平、斜向等布孔方式，为达到更理想的爆破效果，可采取中心掏槽结合垂直、水平、斜向孔同时使用。钻孔参数见表1所示。据岩体的实际情况，为了方便现场施工，尽量选用小孔径，对于某些节理发育的部位可以超过42mm,但是不要超过50mm。每次钻孔深度控制在1.2m，抵抗线统一取40cm。
表1 静态破碎剂布孔参数表
孔径d/mm 孔深L 相邻孔距a/cm 排距b/cm 抵抗线W
38~50 1.05H 20~40 （0.6~0.9）a 30~50
2.2.3 钻孔
采用梅花形交错布孔。
为减少钻孔过程中粉尘对施工人员的身体健康造成危害，施工作业人员必须按要求佩带相关防护用品，待爆破孔全部钻完后，用风管将爆破孔吹干净，并进行封堵等待装药。
2.2.4 拌制
拌制时，根据塑料容器的大小，先称取好破碎剂和水，然后将破碎剂放入塑料容器内，再将水缓缓加入容器中，最后用手工拌制，制成具有流动性的均匀浆体备用。要求拌匀，拌和时间最多不超过3min。为了避免药剂反应时间过快易发生冲孔伤人事故，可用延缓反应时间的抑制剂。抑制剂放入浸泡药剂的拌和水中。加入量为拌和水的5%~6%。如果室外温度较低或者在冬季进行施工时，需要对纯净水进行加热，当温度达到15℃~20℃时才可添加药剂，拌和水温度不可超过50℃。反映时间一般控制在30~60min较好。
2.2.5 装药
对于垂直向下和斜向下的孔眼，药剂中加入20%~30%的拌合水拌成流塑状后注入孔内捣实，粉末药剂水灰比控制在0.32为宜。对于水平方向的孔道，用比钻孔直径略小的吸水性强的纤维纸袋装入药剂，将药剂连同纸袋一并装入孔内，装药长度约为孔深的90%。装药前先将装有药剂的纸袋放在盆中倒入洁净水完全浸泡30~50s使药剂充分吸收水分，然后将药袋从孔底依次密实地填塞至孔口，即“集中浸泡、充分吸水，依次填塞，分层捣实”。
填注药剂时，通过观察确定岩石、药剂、拌和水的温度能否满足要求。若灌装过程中已开始发生化学反应的药剂不允许继续使用，具体表现为开始冒气和温度快速上升。从药剂加入拌和水到灌装结束，根据药剂包装说明结合现场试验测定控制在5min以内。
装药完成后约3~5h为岩石开裂时间，裂缝大约为2-3cm宽左右。岩石开裂后，通过向裂缝中注水，使药剂充分反应，膨胀效果更佳。
2.2.6 二次破碎
一次静态爆破完成后，岩石一般都会胀裂为较大粒径的块石，无法运输和使用，需要用炮锤式挖掘机将石块破碎至需要的粒径，然后用挖掘机和自卸汽车配合，将已经破碎的石料运至施工现场。
2.3 现场实施与效果分析
根据专项施工方案进行施工，先后进行了施工准备、孔位布设、钻孔、拌药、装药，静待静态破碎剂发挥作用，清理碴石等工序的施工。结果表明，装药后约45min后，在钻孔周边有细小裂缝出现，随着反应时间的延长，裂缝不断增大扩展，3h后部分孔之间的裂缝已经相互贯通，5h后基本完成岩石破碎，可以清理碴石。整个过程基本上听不到任何噪声，也没有飞石粉尘。但在现场也观察到，部分钻孔直径较大，膨胀力大，出现极少量封孔效果不好的钻孔出现冲孔现象，因此封孔后要对静态爆破区进行管制，人员不得进入该区域。
3 结语
在岩溶地区高边坡施工中，静态爆破较传统爆破具有明显的优势。爆破过程中降低作业难度、提高施工质量，保障了项目临建设施安全以及乡道行车安全，具备较高的安全性和环保性，可以在岩溶地区高边坡施工中加以推广。在具体的实施过程中需要结合工程实际选择静态破碎剂，精心安排施工组织，加强每一个作业环节的规范和监管，才能充分发挥静态爆破技术优势。
参考文献
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作者简介：
曾庆建（1993.10—）男，汉族，硕士，主要从事路基施工及特殊土工程性质研究。E-mail:2462431831@qq.com