复杂环境下土石方爆破设计与施工

周炎林

摘要：随着社会科技技术的不断进步，我国的建筑工程行业一直在稳步的发展。一些建筑工程的开发是在城市之内，主要的施工困难在于如何缩短工期，尽量减少对周边居民生活的影响。而一些在地质环境复杂地区的工程项目，其困难在于如何使用最经济高效的方法完成工程，摆脱地形等因素对工程质量的影响。因此，本文将系统性地介绍土石方爆破设计方案与施工过程中的具体分析过程，并提出施工中必要的注意事项，为项目爆破施工提出有参考价值的意见。

关键词：复杂环境;土石方爆破;设计施工

在建筑项目工程中，爆破是一种常见的施工手段，也有着十分重要的作用。尤其是在一些地质环境状况较差的地区，无法使用车辆器械和仪器设备进行开挖时，用药爆破就成了最有效的方式。但是，爆破施工需要在前期进行严格的测算和设计，控制好最佳的用药量、用药位置和埋放深度，在能达到施工要求的基础上，尽量降低对环境和周边居民的影响。安全施工和绿色施工的理念应该应用到具体操作的每一个环节里，为建筑行业更好的发展共同努力。

一、 土石方爆破概述

土石方爆破是在建筑工程施工中常用的一种施工方法，主要应用于道路、桥梁、隧道和水利工程中，在一些地质环境状况较差的地区，无法使用车辆器械和仪器设备进行开挖时，爆破开挖就成了最有效的方式[1]。土石方爆破作业主要有三种形式。裸露爆破是指不需要人工打孔，直接将爆破用药放置在指定的位置。这种爆破方式的好处是速度快、效率高，但只适合于需要爆破面积较小的对象。浅孔爆破是指爆破深度在5m之内、爆破孔径在50mm之内的任务。前空爆破产生的碎石较多，需要在爆破作业时与碎石清理工作予以相应的配合。深孔爆破是指爆破深度在5m之上、爆破孔径在50mm之上的任务。深恐爆破对地质和周边环境的影响较大，需要设计者科学合理地进行爆破方案设计。

二、 复杂环境分析

在进行土石方爆破作业之前，需要对施工作业进行详细的环境分析。首先，要求对地质结构进行资料收集，包括土质结构和地下水资源分布。不同的土质结构需要有不同的爆破方案设计，沙石、岩石和松散的土壤适合的爆破药品用量、埋放药品深度和爆破方式都有差异，需要根据实际情况选择。地下水资源的分布情况会直接影响爆破的效果，如果将药品埋放点设置在有较多地下水或暗河的地方，可能会存在药品不能正常爆破的情况。另外，还需要对爆破点周边分布的居民情况进行了解，包括分布位置、居住条件等。根据这一结果需要在爆破方案中进行适度修改，降低爆破对周边居民生活和安全的影响，防止因为爆破震动产生不必要的房屋坍塌事故等。在爆破施工时，需要告知附近居民，以免引起不必要的恐慌，还需要尽量降低爆破噪音，防止出现扰民的情况。

三、 工程项目管理

为了保证工程项目在方案设计和实际施工中能够严格按照要求进行，需要对项目进行必要的管理，包括工程管理和技术管理两个方面。

（一） 工程管理

工程管理主要是指对整个工程进行统筹和管理，对人员、设备和制度等方面进行规定，严格落实工程要求和工程进度，保证施工企业的经济效益[2]。首先，对于人员的管理，需要科学地安排施工，将工程任务平均地分散给每个操作人员。如可以制定短期和长期的工程目标，成立不同工种的施工小组，并定期对施工的进度进行核查，有效保证施工效率。其次，在对工程设备的管理上，需要有相应的管理方案。如科学配置不同的施工环节，减少设备的空置率。还可以对同种设备进行编号记录，在每天施工和收工时对数量进行核查。另外还要定期对施工设备进行安全检查和维护，保证在施工过程中不会产生安全隐患。最后，在制度上应该订立一定的奖罚规则，对表现优秀的员工进行适度的经济奖励。这种奖罚规则能够有效刺激员工的工作积极性，保证了施工的进度和效率。

（二） 技术管理

施工技术的管理主要是指在方案设计要充分考虑技术要求，一方面是技术实施的安全性，另一方面是技术实施的可操作性;还需要考虑施工后续的管理要求。在施工方案的设计中，爆破方式的选择应该符合现场的实际情况，要事先收集相关资料，对地形地貌和地质状况进行详细分析。从技术角度来看，石岩、沙砾和土质的地质应该选择不同的爆破方案，在设计时必须使技术和实际相适应，以最经济的方式进行爆破作业。在完成爆破作业后，清运工作应该如何开展，爆破和清运如何协同作业都需要技术管理者予以考虑并制定出文字性的方案，便于工人随时进行查阅，确保施工管理有序进行。施工作业的许多环节都离不开管理，只有进行有效管理，形成完善的体制，在多个项目之间也能够相互借鉴经验，为施工企业的发展提供不竭动力。

四、 土石方爆破施工方案

施工方案是貫穿整个施工作业中重要的依据和标准，工程是否能够达到预期的目标，完成招标方的要求，不仅需要先进的施工技术，还需要科学合理的施工方案。在土石方进行爆破作业之前，也需要进行爆破方案的设计，主要包括方案设计过程和相关参数设置。

（一） 爆破方案

在土石方爆破方案的制定上，主要需要经过以下几个步骤。首先，要尽可能全的收集施工地的资料，包括地质条件、地下管道情况和周边居民分布情况。设计的爆破方案既要满足施工要求，又不能给周边居民生活和安全带来影响，更不能对环境造成破坏和污染[3]。如果施工地的地下存在暗河等会对爆破结果有影响的地质结构时，需要进行标注，由专家进行分析并商定结果。其次，在确定爆破方法时，需要进行严格的测试。在测试时，要结合岩石震动和爆破的结果，对方案的不足之处进行及时修改，保证设计的科学性和合理性。最后，在确定好爆破的方案后，要在施工现场进行恰当的管理工作，保证土石方的爆破过程是严格按照设计方案执行，防止出现不必要的意外事故。

（二） 爆破参数

在土石方爆破方案的设计中，最重要的就是相关参数的确定。首先，对于用药量、埋放位置、埋放深度、爆破方向等要进行严格的试验，使参数的设置科学合理。在一些不适合用较大药量进行爆破的地方，可以在总用药量不变的情况下，以多点布置、单点小用量的方式进行爆破。其次，对于各个爆破点构成的爆破网络，设计者要不仅要对单个的爆破点参数负责，还要从全局上协调各个爆破点之间的关系，保证相互不会产生影响[4]。对起爆网络的控制能够有效降低爆破飞石和爆破震动带来的影响。设计爆破网络时要对不同位置和线路的爆破时间进行严格控制，为清理碎石留出充足的时间，保证清理工人的人身安全。最后，在打好埋药桩之后要进行一次校验，保证所有的爆破点否符合设计方案的要求，对保证爆破效果有重要影响。

五、 土石方爆破施工过程

在土石方爆破施工的过程中需要注意以下几点。

1.根据工程要求和实际情况制定科学合理的施工方案，并根据进度要求，合理安排爆破作业环节与其他施工环节的协作进行。

2.进行充分的施工准备，根据方案设计，将所需要的爆破药品、爆破设备用具提前准备好，并留出适当的应急机动空间，防止因操作失误等原因造成准备不足的情况。

3.合理进行资源配置，对爆破过程中所需要的施工设备进行合理调度，提高设备的利用率，保证工程进度。

4.在施工过程中每完成一个步骤都要进行质量检验，严格落实方案，保证施工的安全性和完整性。

5.在施工时要遵循保护环境的政策，绿色施工，减少对环境的破坏和对周边居民生活的影响。

六、 土石方爆破注意事项

安全施工是所有建筑工程项目都要保证的前提，而土石方的爆破作业则更具有危险性。安全是一道高压线，需要设计单位和施工单位共同注意，保证工作人员和周边居民的生命安全。在土石方爆破中的安全注意事项主要从飞石安全、震动安全和应急预案三个方面进行讨论。

（一） 爆破飞石

由于岩体的挖掘工作是较难进行的，为了满足施工效率的要求，多会选择爆破的方式进行作业。在岩体周边进行爆破很容易产生飞石、滚石的现象，如果没有做好防护措施，对施工人员的生命安全会产生较大威胁。另外土方的爆破虽然不容易产生飞石，但凝结的土块也会伤害施工人员的健康，仍然需要引起重视。在预防爆破飞石中需要做好以下工作。在爆破作业之前，工作人员应该充分检查防护架的稳固程度、防护面的覆盖面积和相关的人员设备是否撤离到安全区域[5]。

（二） 爆破震动

无论在任何条件下进行爆破操作，都会产生程度不一的震动，有时这种震动会产生较大的危害，如引发周边危房的坍塌等。一方面，要求施工团队在制定爆破方案时要充分了解周边情况，保证方案的科学性和合理性。另一方面，在施工时要做好爆破震动的控制工作。要根据实际情况合理设置爆破的方向和爆破的顺序，使得爆破的延迟时间达到要求，不同位置上的爆破震动波不会产生叠加引起共振，加大爆破震动的危害[6]。

（三） 应急预案

在进行爆破方案设计时，不仅要对爆破方式、爆破工艺和爆破计划进行预设，还需要设计出一套合理的应急预案，充分考虑可能发生的危险情况，保证在有事故发生的第一时间，能够按照应急预案的设定进行救助。应急预案的设计应该包含两个方面。首先，要考虑到如果出现人员安全的伤亡应该如何应对，如配备专业的医生、在平时加强对工人应急处理的培训、由专人负责救助工作等。要保证在事故发生时不慌不乱，且能够按照预案设计对伤者进行有效救助。

七、 结束语

总之，建筑工程项目中，爆破施工是一种重要的方式，在面对难以使用车辆器械和仪器设备进行开挖的环境中，选择爆破是既快速又高效的手段。但是在使用爆破方法进行施工时必须要注意对工程附近的情况进行详细调研，确定最佳的施工方案。

参考文献：

[1] 张袁娟，赵强，李星等.复杂工況下土石爆破设计及安全措施研究[J].煤炭技术，2016（06）：137-139.

[2] 王希之，吴健源，柴金泉等.3座180m高钢筋混凝土烟囱爆破拆除[J].爆破，2012（29）：76-79.

[3] 刘嘉琦.复杂地形条件下的爆破施工探讨[J].西部交通科技，2016（09）：42.

[4] 王金涛.特殊地形条件下爆破网络的优化设计[J].河南水利与南水北调，2016（12）：45-46.

[5] 许名标，彭德红.某露天石材矿开采爆破震动测试与分析[J].矿业研究与开发，2006（26）：62-64.

[6] 冯明伟.在特殊环境下土石方爆破的施工技术[J].四川水利，2015（02）：213-214.

（作者单位：中交二公局第四工程有限公司）