关于岩体边坡爆破施工中的光面爆破与预裂爆破

潘先智

摘 要：本文重点针对岩体边坡爆破施工当中光面爆破和预裂爆破技术进行了分析和研究，对光面爆破和预裂爆破的技术要点进行了阐述，有效提高岩体边坡爆破施工质量和安全性，推动我国领土工程得到快速建设和发展。

关键词：岩体边坡;光面爆破;预裂爆破

中图分类号：TD235.3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）12-0134-02

0 引言

在岩体边坡爆破施工过程中，经常需要使用光面和预裂爆破技术，对爆破技术的应用，主要是根据设计工作要求进行破碎、抛掷形成全新的岩土结构。在工程设计范围之外需要尽可能防止爆破工作对岩体结构产生的破坏与影响。爆破技术的应用，主要是使用炸药所產生的爆炸力，将岩石直接粉碎这种爆炸力的作用范围较大，经常会造成靠近岩石开挖区域的其他建筑体受到不同程度的影响。因此，工程施工单位追求在爆破效果达到理想标准的状态下，尽可能降低对周围的岩石结构以及建筑体所产生的影响。经过相关工作人员的不懈努力研究和实验，研发出了光面爆破和预裂爆破技术，在岩体边坡爆破施工过程中运用效果非常明显。

1 光面爆破和预裂爆破技术

1.1 光面爆破技术

在光面爆破技术的应用过程中，主要是沿着设计开挖的边界位置，设计出密集程度较高的炮孔。通过选用不耦合装药或者使用威力较低的炸药来进行爆破施工，在主爆破区域爆破工作完成之后，会形成表面更加平整的开挖轮廓爆破作业。

1.2 预裂爆破技术

预裂爆破主要是沿着工程设计开挖的边界设置密集的炮孔，然后通过使用不耦合装药或者使用爆炸威力较低的炸药，在主爆破区域正式爆破之后，会在爆破区域和保留区域之间形成相应的预裂缝结构，有效降低主爆破区域对周围岩体结构以及建筑体所产生的影响。现阶段，光面爆破和预裂爆破技术在我国各大岩体边坡工程中得到了广泛应用，并且取得的工程施工效果非常明显[1]。

2 岩体边坡爆破施工中的光面爆破与预裂爆破技术优势和难点

2.1 光面爆破与预裂爆破技术优势

在最近几年的发展过程中，随着我国各大高速公路工程建设发展速度不断加快，公路工程的覆盖面积越来越大，在一些山区地区经常需要穿过一些特殊的地质条件，需要对高边坡路线进行开挖工作。比如，在我国广西省、贵州省等高速公路施工当中，使用的预裂和爆破技术和光面爆破技术。该区域存在的复杂石灰岩地质条件来进行爆破施工，爆破工作完成之后边坡区域结构非常稳定，并且表面平整美观，半孔率超过95%，整体的爆破效果非常明显。

通过工程施工以及相关施工质量分析可以看出，在我国各大铁路公路工程施工当中，通过使用光面和预裂爆破技术，可以保证路堑边坡区域工程施工量降低10%～20%，并且爆破工作完成之后，岩体边坡表面光滑且平整，不需要对其进行额外的支护工作，大大降低了岩体边坡开挖和处理工作量，节省了大量的工程施工成本。通过光面和预裂爆破技术的实际应用，对推动我国各大基础工程建设以及推动社会经济的发展有着重要的意义，充分展现出科技技术是第一生产力。

2.2 爆破工作前的钻孔工作

光面爆破和预裂爆破技术，尽管在整个爆破效果上非常明显，但是在爆破工作之前的钻孔工作仍然是其中的一个难点问题。随着我国科技技术的不断向前发展，钻孔机械设备的性能也越来越强，各种先进的钻孔设备可以充分满足不同环境下光面爆破和预裂爆破工作的要求。在我国一些铁道工作单位广泛使用的是QZ-100型三角架式钳孔钻机设备，该钻孔设备体积较小、机动性较强、灵活度较高，在一些中小型的岩体边坡爆破工作中运用效果非常明显，只需要做好前期的边坡测量和放线工作，并且依照测量标准设定好钻机工作平台，然后通过正确的对位和角度调整，有效保证钻孔工作的整体效率和准确度[2]。

2.3 爆破炸药的研制工作

提高光面爆破和预裂爆破工作效果的有效改进方法是对炸药的类型以及装药的结构进行调整，以此来提高光面和预裂爆破工作的整体质量。现阶段，我国很多工程施工现场所使用的光面和预裂爆破技术，在整个装药方法上仍然没有达到国际领先状态，尽管一些厂家可以生产出光面和预裂爆破施工专用的炸药，但是炸药的制造成本较高，无法实现大面积的推广和使用，因此在岩体边坡爆破施工当中，针对大孔径深孔光面爆破工作使用的是PVC管半壁缓冲与不耦合装药爆破使用方法，在整个操作流程上相对比较简单，同时可以有效提高半孔率大小。因此，推广和使用适用于光面爆破和预裂爆破专用的炸药，是我国爆破施工作业工作中所需要攻克的一项重点难题。

3 光面爆破与预裂爆破技术的成功使用案例

早在1964年至1965年，我国湖北省陆水水电站施工过程中，进行了一系列关于预裂爆破试验工作，并且在1965年相关铁道工作的单位，针对铁路建设工作也陆续开展了关于光面爆破工作实验。在1977年西延线张家船施工点，对全长为200m的2000m2路堑边坡进行了光面爆破工作，爆破工作之后边坡结构的稳定性良好，并且爆破残留的半个孔壁清晰可见，这也是我国铁路工程建设施工过程中，首次运用的路线光面爆破工作。在20世纪70年代末，我国葛洲坝水利工程建设施工当中，相关施工单位对预裂爆破实验工作进行了详细分析和研究，并且在水利工程的爆破施工当中取得了良好的爆破工作效果。设计工作单位在具体的施工当中将缓坡结构进行了有效转变，并且设计出以陡坡为主的结构形式，并且在该区域开展了预裂爆破施工。在本次工程施工当中，预裂孔的角度基本是以90°为主，同时也有部分倾斜孔角度范围在60°～75°，其中一次钻孔的最大深度可以达到37m，并且在砂岩地质条件下，整个钻孔工作的效果非常明显，所获取的预裂爆破表面质量相对较高。该项爆破工作也是我国在爆破工作历史上，首次使用大规模预裂爆破技术。本次爆破工作的成功开展，对我国水利水电行业的全面推广打下了良好的基础，通过预裂爆破技术的合理应用，大大提高了整个水利工程的建设效率和质量，因此预裂爆破技术也成为了各大工程建设施工当中边坡防护工作的重要技术措施。现阶段，在我国各大水利工程的建设和施工当中，对预裂爆破技术的应用程度越来越高，并且整体的使用效果非常明显，这也是我国爆破工作发展过程中的一个重要标志，代表着我国在爆破技术的应用方面已经正式进入了世界发展前列。

在大瑶山铁路隧道工程施工过程中，铁路隧道工程单位在施工过程中，采用了光面爆破开挖成型施工技术，在光面爆破工作中，炮眼的痕迹率达到了70%以上，同时深度为5m的炮孔，使用率超过了90%以上，平均循环进尺大小为4.5m，整个隧道的掘进工作速度创下了我国铁路是一道挖掘施工的新纪录。经过相关工作单位，针对我国各地区隧道工程开挖量的详细分析和估算，当前我国在隧道工程的挖掘量平均每年的进尺大约为5000km，通过对预裂爆破和光面爆破技术的有效應用，通过减少超挖10cm来进行计算，相当于总共少挖了250km的隧洞长度。由此可以看出，通过预裂爆破和光面爆破技术的合理使用，不但可以提高隧道工程挖掘效率，同时还减少了不必要的隧道挖掘施工量，给相关建设施工单位带来了更高的经济效益。

在经过长时间的发展过程中，我国高速公路工程建设规模正在不断扩张，在山区范围内覆盖范围越来越大，高速公路要想穿过山区经常需要进行大量的高边坡路堑开挖工作。比如我国广西省、贵州省等各大高速公路施工过程中，都采用了超深孔高台阶预裂、光面爆破技术，并且在复杂的地质条件下取得了良好的爆破功的效果。通过预裂和光面爆破施工之后，整个边坡表面的稳定性、平整程度、美观性等相对较高，同时半孔率达到了95%以上。通过相关工程施工资料分析，可以看出在铁路公路工程事故当中，通过使用光面爆破技术、预裂爆破技术，可以有效保证路堑边坡的施工量缩减10%～20%，并且边坡施工表面光滑且平整，边坡结构不需要进行过多的支护处理，大大提高了整个工程的使用效率，同时也避免了一些边坡事故的维修工作。通过大量的工程施工经验总结和分析，光面预列报技术在我国铁路公度隧道工程施工当中应用效果非常明显，爆破技术的不断向前发展，推动着我国公路交通运输产业以及其他工程产业的快速发展，为整个社会经济的发展带来了巨大的推动力，充分展现出了科学技术是社会经济发展的重要推动力。

4 光面爆破与预裂爆破技术的完善措施

当前很多岩体边坡爆破施工，在整个地形条件上相对比较复杂，光面和预裂爆破技术需要有效控制爆破震动幅度大小。对于爆破器材来讲我国生产的数字电子雷管和精确度更高的毫秒延期雷管，为整个边坡爆破工作提供出了质量和安全保障。随着测试技术的不断改进和广泛应用，在爆破工作前后通过超声波探测的方法，可以对爆破工中产生的振动量大小进行准确检测，通过信息化施工可以有效判断岩体结构，在爆破过程中受到的损伤和影响程度，对爆破开挖工作平面质量进行全面评价，并且在此基础之上对光面和预裂爆破工作进行针对性设计，以此来保证光面预裂爆破施工的整体质量和效果。在一些铁路复线工程施工当中，爆破岩体结构通常情况下和运营线路之间紧紧相连，在具体的开发施工当中，在破碎带区域采用了预裂和光面爆破施工方法，对有效提高爆破工作的整体效果，并且通过大量的工程案例分析，可以看出爆破技术在未来的发展过程中将会得到进一步地改进和升级，可以运用在一些更加复杂的爆破工程中。因此，作为相关领域的研究工作人员来讲，需要不断进行探索和研究，对现有的爆破技术进行进一步革新和完善，不断提高爆破施工的整体效果和质量。由此可以看出，有效引进更加先进的技术和设备，对提高方面和预料包括工作的质量，以及推动我国爆破施工技术的不断向前发展有着至关重要的意义[3]。

5 结语

综上所述，在岩体边坡爆破施工当中，对光面爆破和预裂爆破技术的应用效果非常明显，对于工程施工单位来讲，必须要对光面预裂爆破技术进行更深层次的优化和改进，尤其是针对爆破工作之前的钻孔工作以及包括使用的炸药生产工作等难题进行攻克，不断提高光面爆破和预裂爆破技术的使用质量，推动我国岩土工程的高质量建设和发展。

参考文献

[1] 傅荣璋，袁海平，王兵.飞来峡水利枢纽船闸边坡及建基面控制爆破技术刍探[J].广东水利电力职业技术学院学报，2019（1）：5-8+18.

[2] 郭荣旭.光面爆破和预裂爆破对边坡内部岩体的损伤分析[J].低碳世界，2017（36）：17-18.

[3] 郑红玺.三河口水利枢纽厂房边坡爆破大块率问题分析及其爆破参数优化[J].水利水电技术，2017（8）：85-89.