工程爆破的基本方法匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇工程爆破的基本方法范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）24-0131-02

一、前言

《爆破工程》課程是本科采礦工程專業的必修課，是《井巷工程》、《隧道工程》、《地下工程》、《爆破安全技術》等課程的基礎課，爆破技術是采礦工程、土木工程、水利工程、交通土建工程中不可缺少的工藝和技術，又是能夠獨成體系的工程技術。目前我校采礦工程、安全工程、城市與地下空間工程專業以及土木工程專業的各個方向都開設有《爆破工程》課程，多年來形成了自己的教學特色，建立了一個承前啟后、能文能武的師資梯隊，培養了一代又一代從事爆破事業或相關行業的優秀人才，完成了多項教學、科研和工程項目成果?！侗乒こ獭氛n程隨著社會的需要而發展，隨著科技的進步而不斷完善。

盡管有文獻對《爆破工程》課程的教學改革進行了一些探索和實踐[1-3]，但在新形勢下，為突出我校各專業教學特色和保證該課程持續、健康發展，對本課程制定其發展規劃，拓展其改革思路勢在必行。

二、教學目的及要求

學生通過對本課程的學習，應能掌握炸藥爆炸的基本理論和巖石破碎基本原理，了解爆破工程的發展概況及應用前景，掌握爆破工程設計和施工的基本知識和方法，具備獨立從事爆破方案設計的基本技能，熟悉炸藥與爆破安全等方面的法律、法規和國家標準，掌握爆破安全技術與安全管理知識，具有爆破施工組織與管理的能力。根據我校本科生《爆破工程》課程大綱要求，共安排課堂教學36學時，實驗教學4學時。

三、課程教學面臨的問題

作為一門理論性和實踐性都很強的應用技術課程，《爆破工程》課程教學改革的目的是提高教學質量，增加學生對本門課程及相關專業的興趣，培養出適應社會發展要求的專門技術人才，但就目前的教學而言，仍然面臨不少問題與矛盾。

1.教學內容多與教學課時少的矛盾?！侗乒こ獭氛n程是一個完整的體系。首先必須要求學生掌握炸藥及其爆炸的基本知識，會正確選擇起爆器材和合理選用起爆方法，才能保證使用時的安全；其次應了解巖石的基本性質及掌握炸藥在巖石中爆破破碎的基本原理，以便取得良好爆破效果；第三，由于爆破環境與條件的千差萬別，學生應該能夠熟練掌握和靈活運用各種爆破技術，并確保安全施工。要在有限的學時內，教授學生以上這些內容，不是件容易的事情。同時，對于一門實踐性很強的課程，4個學時的實驗教學更是少之又少。

2.提高學生對專業課的興趣和專業本身特點的矛盾。不論是采礦工程、安全工程、城市與地下空間工程專業，還是土木工程專業的一些方向，畢業后的工作環境、條件及收入等與學生本人的期望總有一定差距，造成一些學生專業思想嚴重，進而導致學生對所開設的課程學習興趣不高，精力投入不夠。

3.提高教學質量與教學手段缺乏的矛盾。師資、教材、教學手段與教學方法等都對提高教學質量起著重要作用。師資水平的提高、高質量教材的編寫不是一蹴而就的事情，需要長期的積淀和總結；經費緊張導致教學設備擴充困難，教具、實驗條件和設備等都難以滿足提高教學質量的要求。

以上都是進行《爆破工程》課程教學改革所必須要考慮解決的問題。

四、教學內容的改革

教材是開展教學工作的基礎，教材質量的高低對教學效果影響很大。目前我校所選用的《爆破工程》教材是由戴俊主編、機械工業出版社出版的普通高等教育“十一五”國家級規劃教材和21世紀高等教育土木工程系列規劃教材[4]，雖然能滿足基本教學大綱的要求，但難以同時滿足各專業方向的需求和突出我?！侗乒こ獭方虒W的特色。

為此，除了選用教材之外，還指定一些優秀參考書[5]供學生課下學習，同時團隊成員對多年來的教學和科研工作也進行了總結和整理[6，7]，在教學過程中，可以結合各專業方向特點分別呈現給學生，同時計劃編寫出符合我校教學特色的教材。此外，爆破工程是一門不斷發展的學科，教學內容也應隨其發展及行業標準修訂而進行相應調整。如伴隨鉆孔設備、機具的改進和鉆孔效率的提高，并出于安全考慮，一些爆破工藝逐漸被取消或禁用。新修訂的《爆破安全規程》（GB6722-2014）規定：藥壺爆破已禁止使用，露天爆破也面臨禁止使用，硐室爆破限制使用，等等；火雷管、導火索已禁止使用，銨梯炸藥已停止生產。與此同時，一系列的新工藝、新技術應運而生，例如，逐孔起爆技術、精確延時起爆技術、高臺階拋擲爆破技術、現場混裝技術和預裝藥技術等獲得推廣應用。

五、教學手段與方式的改革

1.強調爆破工程應用的廣泛性，培養學生的學習興趣。爆破作為工程施工的一種重要手段，被廣泛應用于國民經濟建設的各個領域。從各種礦石、建筑材料的開采以及煤炭、石油、天然氣等能源的開采，交通工程、水電工程建設及地下空間開發與利用，地基處理和水下炸礁，到高大建（構）筑物拆除和大規模移山填海，爆破工程正以其不可替代的優勢發揮著越來越重要的作用。此外，在醫療、爆炸成型與切割、爆炸合成新材料以及森林滅火等方面也得到了應用。通過教學，使學生能深入了解爆破工程應用領域和發展前景，激發學生的學習興趣。

2.淡化理論公式推導，重點講解基本原理及經驗公式的實際應用。由于炸藥爆炸是一個包含有高溫、高壓、高速度的復雜過程，目前尚有許多問題仍停留在假說和經驗公式計算階段，如巖石爆破破碎原理的三種基本假說、薩道夫斯基經驗公式等，再加上爆破介質的不均勻性和環境的千差萬別，使得很多問題不像數學那么嚴密，所以在教學中應少講理論公式推導，重點講解基本原理、結論及經驗公式的合理應用，讓學生真正能夠做到學以致用。

3.精選典型案例，討論分析教學。通過選擇典型案例作為教學資料，不僅可以啟迪學生的思維，培養他們理解和分析問題的能力，同時由于教學中的案例來源于實踐，具有很強的針對性和典型性，對學生也有很強的說服力。多年來，課題組教師主持、參與完成了許多項爆破工程項目及課題研究，有很多成功的經驗值得總結，同時也通過多種途徑搜集整理了國內外一些有關爆破方面的典型案例，建立了自己的“典型案例庫”。典型案例教學做到了理論與實踐的結合，激發了學生的學習興趣，教學效果明顯。

4.借助計算機技術，開展多媒體輔助教學。多媒體技術可以對文本、圖形圖像、動畫、聲音、視頻等多種媒體素材進行綜合處理，利用它的這一特點及其強大的交互，制作的計算機輔助教學課件，能充分創造出一個圖文并茂、有聲有色的教學環境。本課程雖已從傳統的黑板+掛圖的教學進升為多媒體教學階段，但目前的多媒體內容尚需進一步完善。擬將爆轟理論、巖石破碎原理、爆破網路與參數設計等章節內容增改為三維動畫課件，將地下工程掘進爆破技術、露天爆破技術和拆除爆破技術等章節內容增改為工程實例講解和爆破視頻播放。應用多媒體技術來教學是一項長期的工作，多媒體技術也在不斷的創新。只有通過不懈的努力，在制作多媒體的技術上不斷地學習和完善，才能使多媒體技術真正給課堂教學帶來質的飛躍。

5.應用數值模擬軟件，再現實驗過程。隨著計算機技術的迅速發展，數值模擬在爆破理論和技術研究領域的應用取得了令人矚目的成績[8]，同時也給爆破工程輔助實驗教學指明了新的發展方向。傳統的爆破實驗具有一定的危險性，一些實驗現象難以捕捉和記錄，影響了實驗教學效果。利用數值模擬軟件ANSYS/LS-DYNA或AUTODYN進行計算機輔助實驗教學，能夠再現實驗過程和現象，獲取實物實驗難以記錄的信息，確保實驗安全，激發了學生的學習興趣，有利于增強爆破效果。

6.加強現場實地教學，增強動手能力。爆破工程是一門實踐性很強的課程，無論對于技術、質量還是安全，都有很高的要求。為了增強學生對課堂教學內容的理解和掌握，實驗課和現場實地教學都是必不可少的教學環節。俗話說：百聞不如一見。因此在條件許可的情況下，應盡可能的帶領學生到工程爆破現場進行參觀學習，開展實地教學。指導學生參加一些實際爆破工程項目的設計，在教師和現場工程技術人員的指導下，讓學生親身參與現場爆破工程的施工、質量控制與安全防護工作。

六、結論

《爆破工程》課程教學的實踐表明，結合各專業需求與技術發展方向改革教學內容，結合課程特點與現代技術手段改革教學手段與方式，均能取得良好的教學效果。課程教學的改革是一個不斷探索和實踐的過程，需要我們長期不懈的堅持和努力，只要我們朝著一切為了學生發展的目標努力，定會把《爆破工程》建成受學生歡迎的課程。

參考文獻：

[1]張云鵬.“爆破工程”課程教學設計與能力培養[J].河北聯合大學學報（社會科學報），2012，（4）：97-99.

[2]付菊根.《爆破工程》課程教學改革探索[J].煤礦爆破，2000，（4）：25-27.

[3]何姣云，余周武.高職院校《爆破工程》課程教學改革研究[J].管理觀察，2010，（6）：107-108.

[4]戴俊.爆破工程[M].北京：機械工業出版社，2007.

[5]王玉杰.爆破工程[M].北京：武漢理工大學出版社，2007.

篇（2）

中圖分類號：U45 文獻標識碼：A文章編號：

開挖是控制隧道施工中的關鍵工序，決定了施工的工期和造價。超挖過多，會增加出渣量和襯砌量而導致工程造價的提高，同時局部的超挖會引起應力集中，導致圍巖的穩定性降低；欠挖對襯砌厚度有直接的影響，會引起安全產生和工程質量的隱患，需要花費多余的時間、資金來處理。

預裂爆破和加強光面爆破是控制超欠挖的常用方法。筆者在新建鐵路南寧至廣州線施工過程中，對于隧道施工過程中的超欠挖現象進行了一定實際的研究。該鐵路線路中隧道按新奧法原理組織施工，根據圍巖級別不同采用鉆爆法和人工配合機械開挖法施工，開挖采用光面爆破，嚴格控制超欠挖。

一、超欠挖的檢測技術研究

在隧道施工過程中應當根據現場條件采用切實可行的超欠挖量測定方法，其中主要（以內模為參照物）有直接測量法、直角坐標法、三維近景攝影法等方法。檢測超欠挖主要是要測量斷面，因此可以根據測量斷面的方法將超欠挖量的測定方法分為兩類：直接測量開挖斷面面積的方法和非接觸觀測法。直接測量開挖斷面面積是直接接觸或者是間接接觸開挖斷面的測量方法，包括激光束測量、投影儀測量和內膜直接測量。非接觸類觀測法是不接觸開挖斷面，利用觀測的方法來測量斷面面積，包括極坐標法、直角坐標法和三維近景攝影法。

二、超欠挖問題的控制研究

筆者通過對近百座隧道的調查和統計，將影響超欠挖的因素歸結為以下幾點：爆破技術、測量放線、鉆孔精度、地質條件變化、施工組織管理。因此控制超欠挖的重點是控制孔精度、爆破和施工管理，這種分析與筆者本次施工的實際是符合的。

2.1 改變“寧超勿欠”的傳統觀念

在超欠挖技術的安全管理中，首先應該改變觀念，即必須改變“寧超勿欠”的傳統觀點，樹立“少欠少超”的觀點。在實際工程中，應該容許一定程度的欠挖。例如，《鐵路隧道施工規范》（TB 10204-2002）規定：當圍巖完整、石質堅硬時，容許巖石個別突出部分侵入襯砌；侵入值應小于襯砌厚度的1/3，并小于10cm；對噴錨襯砌應不大于5cm。

2.2 提高鉆孔技術水平

鉆孔技術對隧道超欠挖的影響主要是周邊炮孔的外插角θ、開口位置e和鉆孔的深度L，它們與超欠挖高度(h)有如下的關系：

h = e + Ltan(θ/2)

上式表明，外插角θ與鉆孔深度L的增大，h增大。L是一個設計指標，可在設計中加以控制。即在其他條件一定時，采用較淺孔爆破對減少超挖是有利的。這也是國外在鉆孔深度上很少采用超過4.0m以上深孔的原因，而在一般情況下，都采用3.5m左右的鉆孔深度。筆者從實際的工程中發現，控制θ值是比較困難的，但是控制e值是可能的。炮眼間距的布置應該實行多打眼少裝藥，多打眼少裝藥的好處在于：節省火工品的成本，光面爆破效果出來了，能夠很好的控制隧道超欠挖。

在的新建鐵路南寧至廣州線花培嶺隧道爆破中，Ⅱ級、Ⅲ級圍巖開挖采用全斷面鉆爆法施工，Ⅲ級圍巖、Ⅳ級圍巖采用上下正臺階法鉆爆施工。開挖主要采用光面爆破掘進作業，嚴格控制超欠挖，盡量減小擾動圍巖。在施工中根據光面爆破設計結合現場地質情況進行爆破試驗，不斷修正爆破參數，達到最優爆破效果，開挖后及時完成初期支護。爆破需要達到以下效果：炮眼利用率大于90％；半眼痕保存率大于80％；爆破后圍巖面應圓順平整，無欠挖，平均線性超挖面不超過20cm，且圍巖面上無粉碎巖石和明顯裂隙，以減少對圍巖的施工擾動。

2.3 進一步解決好爆破技術參數的合理匹配

筆者對國內外100多座隧道的超欠挖現象進行的統計表明，爆破技術對超欠挖影響還是很大的，所謂的爆破技術就是指爆破方法、爆破方式以及各種爆破參數。通過統計發現，即使采用了控制爆破也仍然有相當數量的超欠挖。爆破方式有全斷面一次爆破、臺階法爆破、導洞現行擴大爆破和預留光面層爆破等方式。不同爆破方式的效果比較如下表所示。

表 1不同爆破方式效果比較

同時，正確的使用爆破器材以及裝藥方法，能夠有效的降低爆破產生的振動，減少應力波對圍巖的破壞作用，因此可以有效的減少超欠挖現象，提高開挖輪廓的質量。

2.4 隧道組織施工的現場管理

筆者指出，良好的組織施工管理，對于減少超欠挖具有十分現實的意義?？刂扑淼莱吠诘倪^程中，建立一套完善、系統的質量保證體系，并對整個施工過程進行嚴格科學的管理是非常必要的。隧道組織施工現場管理的目的就在于要將影響隧道施工的因素置于可控的狀態，從而達到爆破設計的基本要求。在爆破質量管理中，應該堅持幾個基本原則：必須采用控制爆破；在條件允許的情況下，應該優先考慮采用操作簡單且精度高、有良好性能的器材儀器；嚴格控制斷面的測量放線精度；嚴格控制鉆孔精度；嚴格控制重要爆破作業的質量；必須做到及時檢測和及時反饋；必須強化施工組織管理等。

2.5 測量放線和地質條件

控制超欠挖主要是開挖輪廓線的精度要控制好，首先就要保證中線和標高的準確，其次是要通過正確的方法來保證輪廓線位置的準確。中線和標高的偏移，將使斷面輪廓線向一側偏移，造成開挖斷面一側超挖，一側欠挖。一般情況下，由于隧道的掌子面是斜的，會導致放線的誤差。所以提高放線精度，可以有效的降低超欠挖現象。

地質條件是客觀條件，是欠挖處理的前提，是確定爆破參數的基本依據?，F階段的爆破設計主要是根據經驗、類比或現場實驗設計，而地質條件卻是隨著掘進不斷變化，其主要是圍巖節禮裂縫的變化。

筆者所在的新建鐵路南寧至廣州線花培嶺隧道處的地質條件為：隧道范圍無大的區域性斷層通過；IDK255＋505處深94～112m（洞身）受區域性構造影響，巖體破碎，節理裂隙面可見綠泥石化現象，推測為傾向北面斷層；隧道洞身范圍燕山期花崗巖兩次和寒武系地層侵入接觸，受侵入作用影響，接觸帶處巖體破碎，風化作用強烈。

三、綜述

超挖引起多裝、多運渣，超挖空間還要用混凝土回填；欠挖則要進行二次清理，造成人工、工期和材料的超額消耗，知識工程成本增加。筆者在新建鐵路南寧至廣州線施工中負責組織設計，深刻的認識到超欠挖問題是一個嚴重而又普遍的問題，因此筆者通過調查研究，結合自身的實際經驗，提出了若干見解。但是對于解決超欠挖問題的措施，筆者還將進一步的研究。

參考文獻：

[1]關寶樹.隧道工程施工要點集[M].北京：人民交通出版社，2003.132-141.

[2]交通部基本建設質量監督總站組織.隧道工程試驗檢測技術[M].北京：人民交通出版社，2005.14-20.

篇（3）

關鍵詞：爆破作業 安全技術能力評價

中圖分類號：TU714文獻標識碼： A

1.前言

工程爆破是涉及爆炸物品的一種高風險的特種作業，其特性在于必須對安全的嚴格管理，為此，我國有關部門制定了一系列有關工程爆破的法律法規、規程，如《民用爆炸物品管理條例》、《爆破安全規程》等法規及技術規范來嚴格控制爆破作業安全。隨著工程爆破項目逐年增多，工程爆破作業人員的需求越來越大，對爆破安全管理要求也越來越高。為了強化管理，公安部門又出臺《爆破作業單位資質條件和管理辦法》（GA 990-2012）和《爆破作業項目管理要求》（GA 991-2012）對爆破作業企業和爆破工程技術人員及爆破工程項目實施了分級管理，但未涉及到爆破作業人員的分級管理。

爆破作業人員是爆破施工安全控制的根本。但目前我國爆破行業中爆破作業人員普遍存在年齡偏大、文化低、人員流動大隊伍不穩定、綜合素質不高等特點。而且整個爆破行業的作業人員長期未實行分級管理，急需解決。本文對爆破作業人員分級方法進行研究，通過定性與定量相結合的模糊數學的方法對爆破作業人員的安全技術能力進行綜合評價，并對其進行等級劃分，建立一套全面、科學、系統的分級分析方法，對提高爆破安全管控能力奠定基礎，同時填補國內關于爆破分級方法研究的空白。

2.爆破作業人員管理現狀分析

目前國內爆破從業人員包括爆破作業人員、爆破技術人員兩類，爆破作業人員承擔鉆孔、敷設起爆網絡、加工起爆藥包、裝藥、填塞、警戒、信號、起爆、盲炮處理等操作工作，而爆破技術人員承擔爆破方案設計、施工管理、安全評估、安全監理、事故預防、盲炮處理等技術及其管理工作。公安機關對爆破工程技術人員的資格實施高、中、初三級分級管理 [1-7]，而對爆破作業人員沒有分級管理。

一般情況下對爆破作業人員的管理，都是通過地方公安機關考試合格、持證上崗的制度。普遍存在年齡偏大，文化程度不高，初中文化學歷占80%以上，工作中大多依靠某種習慣進行操作，技術水平低，安全意識薄弱等現象。同時爆破作業人員隊伍本身也希望通過安全技能水平分級使自身專業技術水平得到行業認可，能充分體現自己的價值。爆破企業也希望通過對爆破作業人員分級，使爆破作業人員隊伍形成競爭，實施對爆破作業人員有效管理，提高安全保障和工作效率。

3.爆破安全能力分級管理模型構建

3.1爆破安全技術能力評價模型的構建

采用模糊層次分析法來構建爆破從業人員評價模型，第一步用層次分析法確定各指標的權重，得出權重系數表，包括：請考評專家兩兩比較進行賦值打分，構造判斷矩陣，計算權重；第二步用模糊綜合評價計算綜合評價值，從而得到爆破作業人員綜合能力的總體評價。

3.2建立爆破安全技術能力評價指標體系

爆破作業人員安全技術能力評價的過程是一個系統化的分析過程，由于人的思維具有復雜性、多變性，對于爆破作業人員安全技術能力評價存在許多模糊現象，因此結合多指標體系來定量分析十分必要的。在運用層次分析法的基礎上，引入模糊數學理論，把反映爆破作業人員安全技術能力特性的主客觀各大因素全面考察和分析，細分到比較容易量化的指標，大大減少了主觀模糊概念帶來的不準確。一般情況下，反映爆破作業人員綜合能力的指標因素主要包括爆破作業人員基本情況、技術能力、安全能力、組織協調性四大方面。

基本情況的指標包括學歷、年齡、工齡（或經歷）、性格特點。這些因素基本上屬于一個長期形成的比較穩定的特性，基本無法改變，但是可以努力去修正，通過這些指標可以定量的去評價個人。學歷，爆破作業人員的綜合能力與文化程度有一定的關系，文化程度的高低可以反映爆破作業人員的系統安全觀念；年齡，對于爆破作業人員這個高風險的職業，年齡也是比較重要的能力評價指標，往往年齡較大的爆破作業人員，比較沉穩，處理現場問題比較老練；工齡，這是反映爆破作業人員綜合能力比較重要的指標，工齡越長，綜合能力相對更高，對現場操作更熟練；性格特點，反映爆破作業人員在現場的應變能力，遇到復雜問題時作出的決定。

技術能力的指標，這些因素直接反映爆破作業人員在現場的操作能力，包括爆破作業人員技術培訓次數、是否專業、從事過的爆破類型、爆破知識、爆破作業人員崗位。這些因素往往是考察爆破作業人員實操能力，從理論與現場實際操作能力對爆破技術能力進行定量評價。

安全能力的指標，這些因素主要反映爆破作業人員安全行為及安全意識，包括從業期間是否發生過事故（含違紀、違規事件）、爆破安全培訓次數、從業期間發生的盲炮次數。爆破作業人員的綜合能力既包括技術能力，安全能力也是非常重要的，所以考察爆破作業人員安全能力是評價指標的非常重要因素之一。

組織協調性的指標，這些指標反映爆破作業人員現場自我控制的能力，也稱“軟實力”，主要包括工作積極性、責任心、紀律性、團隊精神、現場協調性。這些指標表面上與爆破技術能力關系不大，但是在現場操作過程中，往往由于人的不安全因素發生事故的可能性較大，而人的不安全因素由于爆破作業人員技術能力出現的事故概率較小，往往是爆破作業人員本身安全意識疏忽、工作過程中紀律性不強、工作積極性不高等原因造成的，所以通過定量評價這些因素非常有必要，也是可行的。

綜上所述，對于目前爆破作業人員現狀，可以建立以下的指標體系，它包括4個一級指標：基本情況、技術能力、安全能力、組織協調性。進一步將這4個一級指標繼續細分，基本情況劃分為4個二級指標，技術能力劃分為5個二級指標，安全能力劃分為3個二級指標，組織協調性劃分為5個二級指標。據此建立爆破作業人員綜合能力評價指標體系，如圖1所示。

目標層

方案層

圖1 爆破作業人員綜合能力評價指標體系

3.3 評價指標體系的設置

根據爆破作業人員的特性，影響爆破作業人員綜合能力的因素，參考相關行業考評專家的意見，選擇以下因素作為評價指標，建立層次結構模型，如表3.1所示。

表3.1 爆破作業人員評價指標體系

表3.2 各指標權重匯總表

3.4運用模糊數學對爆破作業人員進行綜合評價

在確定各級指標權重后，結合實例來驗證模糊層次綜合評價模型，為了凸顯爆破作業人

過模糊層次綜合評價模型的計算，根據評價等級可判定爆破作業人員安全技術能力等級，按等級分配工作，能在事前有效的發現各種隱患，提高

項目安全風險管控能力。

3.5安全技術能力分級方法的實現

由于模糊層次綜合評價法計算相對復雜,不利于分析方法的推廣。因此，為了簡化計算過程，提高效率，通過軟件形式來實現整個爆破員綜合能力的評價。

該軟件是交互式軟件，依據需求說明書采用CVI9.0作為開發工具，使軟件具備需求說明書所規定的功能。整體而言，該軟件首先依據用戶輸入的爆破員的各項得分，再利用矩陣乘法算出爆破員的最終得分同時給予相應提示、記錄，使整個計算過程智能化，從而達到提高計算效率的。

主要功能是從“基本情況”，“技術能力”，“安全能力”，“組織協調能力”四個面板中得到爆破員的各級指標的得分，并通過“爆破員綜合能力考察”面板中的計算按鈕，計算出爆破員的等級以及最終得分，最后以對話框的形式提示計算人員。

同時該軟件對每個爆破作業人員建立安全技能能力檔案，建立數據庫，通過定期或不定期的對項目爆破作業人員進行評定，按照爆破安全技術能力水平進行分級管理，調整人員分工，提高整個公司對項目的安全控制能力。

4結論

1、本文提出的評價模型——模糊層次分析法，較大幅度的削弱了人為評定主觀因素的影響，比較科學、客觀。

2、通過定期或不定期的對項目爆破作業人員進行評定，按照分級管理，調整人員分工，可明顯提高項目本質安全控制能力。

3、該評價方法及其軟件系統，可實現現場單獨評價也可實現遠距離的互聯互通的評價。

4、爆破作業人員安全技術能力分級方法的研究，迫切需要建立全面數據庫系統，目前還存在些不足，希望通過實踐應用完善。

參考文獻

[1] 王守偉, 許劍, 楊君, 等. 工程爆破作業人員安全技術培訓模式探討[J], 爆破, 2011, 28(2): 116-118.

[2] 黃永輝, 欒龍發, 張智宇. 淺談爆破作業人員的安全培訓[J], 培訓與教育, 2006, 12: 36-37.

[3] 重慶市公安局.重慶市爆破員分級管理暫行辦法[Z].2011.

[4] 中華人民共和國公安部.爆破作業單位資質條件和管理辦法[Z].2012.

[5] 中華人民共和國公安部.爆破作業項目管理辦法[Z].2012.

篇（4）

作者簡介：肖定軍（1982-），男，四川德陽人，西南科技大學環境與資源學院，講師；蒲傳金（1979-），男，四川射洪人，西南科技大學環境與資源學院，副教授。（四川 綿陽 621010）

基金項目：本文系四川省教育廳青年基金項目（項目編號：11ZB194）、四川省教育廳青年基金項目（項目編號：11zd1009）、西南科技大學實驗技術研究項目（項目編號：13syjs-18）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）32-0172-02

“爆破工程”是礦業工程學科的一門專業必修課程，采礦工程、安全工程以及交通工程均開設了這門課程?！氨乒こ獭闭n程具有很強的實踐性，[1-4]傳統的課程考核主要是以閉卷考試為主，學生往往為了應付考試而忽略了其實踐性強的特點。一考定終身的制度不利于學生對重要知識點的掌握，也會大大地削弱學生們學習的積極性。如何改變課程改革方式與方法，督促學生學習，加強對課程各個環節的考查，特別是對實踐環節的考查就顯得尤為重要。

一、降低期末考試比重，合理分配各個教學環節

以往“爆破工程”期末考核成績一般占總成績的70%，實驗以及其他環節僅占30%，這樣十分不利于學生對知識的全面掌握，也很容易讓學生失去對課程學習的興趣。通過對課程進行改革，增加并加強對課程的各個環節的考核，促進并督促學生進行學習，并逐步培養學生對課程的興趣。對課程全過程的考核主要分為以下幾個部分：隨堂測驗占總成績的10%；課后作業占總成績的10%；爆破專題設計占總成績的15%；爆破物理實驗與數值實驗占總成績的15%；期末考試占總成績的50%。在降低期末考試比重的同時，增加全過程課程各個環節的考核。

二、加強對學生基礎知識掌握情況的考核

任何一門課程考核都離不開對基本知識的考核，學生對基礎知識的掌握是否牢固，決定了其運用基本知識的能力如何。因此，在課程中適當增加隨堂測驗次數來加強對基本知識點進行考核。一方面，可以督促學生及時進行自我學習；另一方面強調基礎知識的重要性，使學生更加注重對基礎知識的掌握。近3年采礦專業的爆破課程成績得分統計見表1，可見在采礦工程2010級進行全過程課程改革后，學生的各項得分率有了比較明顯的提高。

三、增加專題設計，強調學生運用知識能力

“爆破工程”是一門實踐性很強的專業課程，技術、質量和安全要求很高。然而隨著學生人數的增加以及課程學時的減少，目前學生到爆破現場進行學習的機會幾乎沒有。為了提高學生解決實際爆破問題的能力，進行相應的爆破專題設計是十分必要的，如一些土巖爆破（露天深孔爆破、露天硐室爆破等）和城市拆除控制爆破技術等。本環節首先通過典型的案例對爆破設計方案進行詳細的講解，然后通過給定現場爆破的基本資料，讓學生根據基本地質資料運用所學的爆破知識進行簡單的爆破方案設計。

四、改革傳統實驗教學方法，提升學生對現象與理論知識的認識與掌握

傳統的“爆破工程”實驗，主要以老師演示為主，并且只能觀測到實驗結果無法觀測實驗過程，不利于學生動手能力的培養與對基本理論知識的理解。在傳統實驗基礎上將學校的高速攝影機與自制的高速攝影系統[5-7]相結合，在拓寬傳統“爆破工程”實驗基礎的同時，再現了整個“爆破工程”，加深學生對爆破基本理論的理解與掌握，培養了學生獨立自主的動手能力。

1.爆炸裂紋形成過程拍攝實例

在模型拍攝面上涂間距約為2cm的黃黑間條紋作為背景，便于觀測防彈玻璃在爆炸作用下裂紋的產生與發展過程，拍攝圖片如圖1所示。

從圖1可以清晰地觀察到整個爆炸裂紋產生的過程，首先壓應力波產生了徑向裂紋，隨后稀疏波產生了環向裂紋，并清楚地觀察到了壓縮區、破裂區的形成過程，讓學生能夠更直觀地理解爆炸應力波的作用。

2.炸藥爆轟過程拍攝實例

炸藥爆速是爆轟波的一個重要參數，它是計算其他爆轟參數的依據，反映了炸藥爆轟的性能，研究爆速對保證爆破效果、有效使用炸藥具有重要的意義。炸藥的爆轟實驗是“爆破工程”實驗的重要實驗之一，然而由于爆破實驗的不可逆性、爆轟過程的高速性以及實驗的危險性，學生很難觀察到整個過程。通過數字式高速相機可以清楚觀測到炸藥爆炸的整個過程，從而能增強學生的感性認識，如圖2所示。

五、運用ansys/ls-dyna數值軟件教學，提升學生學習興趣

數值模擬是爆炸動力學分析的一種重要技術，現在已經在科學研究中得到廣泛應用，[8-12]但是由于其難度高、掌握困難，很少在教學中運用。通過已經計算好的簡單算例，僅讓學生運用簡單后處理軟件進行基本的云圖以及時程曲線的繪制，從而降低學習軟件的難度，增加學生學習的興趣，使學生更好地理解爆破基本原理，提升了教學深度。

1.多孔爆破微差起爆實例

露天臺階爆破是露天礦山的主要爆破形式，目前露天臺階爆破主要運用微差與逐孔起爆技術，各個炮孔間通過孔間相互應力差作用來達到爆破破巖，通過數值實驗可以直觀地觀測到爆炸應力波在巖體中的傳播過程。通過課程改革學生可以利用老師提供的計算算例和必要的后處理軟件自行反復觀測爆炸的整個過程并繪制微差爆破應力云圖，如圖3所示。

2.切縫藥包爆破實例[13]

切縫藥包技術是一種重要的控制爆破技術。切縫藥包爆破的爆轟氣體在切縫處直接作用于孔壁巖體，其余部分則通過藥包間接作用于巖體，因此，切縫藥包爆破的炮孔壁壓力出現不均勻分布，尤其是在套管間隙處壓力發生突變，通過數值實驗可以直觀地觀測到應力在切縫處出現了明顯的應力集中現象。學生通過老師提供的計算算例，利用后處理軟件自行繪制的應力云圖如圖4所示。

六、結論

由于“爆破工程”課程是交叉學科，主要是力學與化學知識的綜合，個別學生僅僅針對考點進行復習，難免會造成對知識掌握不夠全面，在全過程改革教學中教師應該多強調基礎知識，督促學生掌握基礎知識，多對實際問題進行分析，提高學生運用基礎知識的能力。

1.加強基礎知識考核

通過全過程課程考核改革，在教學中既要以教材為本強調學生對基礎知識的掌握，扎扎實實地滲透教材的重點、難點，又要通過具體實踐解決實際問題。

2.深入課程過程考核，引導探究創新

通過課程的全過程考核，改變了以前單一的書面考核形式，對課程的教學各個環節都進行了針對性的考核，強調了課程教學的過程考核，引導并督促了學生的自主學習；有針對性地加強了對實踐課程的過程考核，培養了學生運用基礎知識解決實際問題的能力。

3.加強對實驗課程的教學與考核，進一步培養了學生解決實際問題的能力

“爆破工程”是實踐性很強的課程，實驗課程是考查學生是否掌握課程基礎知識的重要環節，也是培養學生運用基礎知識解決實際問題能力的重要環節。本次課程改革通過與傳統物理實驗結合，增加了數值實驗與專題設計部分，培養了學生動手能力，拓寬了學生的知識面。

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篇（5）

1.引言

地鐵以其高效、節能、環保、安全、舒適等特點，成為我國多個城市建設快速軌道交通的首選。地鐵車站及區間隧道的施工方法因地質的差異而不同，常用的方法有明挖法、蓋挖法、暗挖法和混合法等施工方法，上述方法在我國及世界各地的地鐵及隧道施工中均有應用，技術成熟。由于地鐵穿越城市區域，施工時需要控制其對周邊建構筑物的影響，因此地鐵施工需要選用適合該區域地質的施工方法。本文介紹了控制爆破技術作為暗挖法在大連地鐵施工中的應用。

2.工程概況

2.1工程概況

大連市地鐵一號線一期工程107標段醫大二院站～黑石礁站，區間隧道里程DK15+875.006～DK17+045.412，線路全長1170.406m，臨時施工豎井設于DK16+443.000左側：至醫大二院站方向567.994m，至黑石礁站方向602.412m。區間全部為地下線，線間距12.5m～13.0m，隧道為單線單洞馬蹄形斷面。本場區地面起伏較大，東高西低，地面高程在15.50～6.15m之間。線路出醫大二院站后便以25‰坡度下坡，坡段長度520m，然后以4‰和2‰的坡度上坡進入黑石礁站，線路縱斷呈“V”形。隧道最大覆土厚度26.2m，最小覆土厚度16.5m。

2.2地質水文介紹

根據地勘報告，本區間地質為剝蝕殘丘，上覆第四系人工素填土，下伏震旦系長嶺子組全～微風化板巖，拱頂主要為中風化板巖，Ⅳ級圍巖。邊墻主要為中風化板巖，Ⅳ級圍巖，隧底主要為中風化板巖，Ⅳ級圍巖，綜合圍巖級別為Ⅳ級；地下水主要為基巖裂隙水，主要賦存于全～中風化板巖中，水量一般，開挖時有滲水、滴水現象，豐水期可出現涌水。

3.控制爆破技術應用

控制爆破技術是鉆爆法的一種，即通過一定的技術措施嚴格控制爆炸能量和爆破規模使爆破的聲響、震動、飛石、傾倒方向、破壞區域以及破碎物的散坍范圍在規定限度以內的爆破方法，經常采用的有預裂爆破、光面爆破技術等。

3.1 施工原則

區間開挖必須嚴格遵循“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、早封閉、勤量測”的施工原則，做到隨挖隨支，現場加強監控量測，并及時反饋信息，根據實際情況修正設計參數，確保施工安全。

3.2 爆破方案選擇

本區間基巖埋深較淺，區間隧道施工多需爆破施工，由于地面建筑物、管線密集，為將施工對地面建筑物、管線的影響控制在規范允許范圍內，措施如下：

⑴采用控制爆破技術開挖，其中硬巖選用光面爆破，軟巖采用預裂爆破，分步開挖時采用預留光面層光面爆破。

⑵控制爆破震速。按照多打眼、少裝藥，多分段的原則，嚴格控制炸藥單耗量和炮眼填塞長度，保守裝藥試爆3次以振動檢測實測數據為依據調整參數。

3.3 爆破設計

區間正洞開挖采用雙臺階法施工，上臺階開挖高度3.1m，下臺階開挖高度3.31m本文以正洞上臺階法開挖為例。

⑴炮孔布置。掏槽眼采用楔形掏槽技術，因圍巖屬于軟弱圍巖（Ⅳ級），故炮眼深度不宜過深，循環進尺為1.0m，有效進尺約為90%,本設計除陶槽眼垂直深度采用1.3m深外，其它眼均采用1.1m深，鉆孔采用YT-28風鉆，炮眼直徑為Ф42mm。正洞上斷面炮孔布置圖見圖1。

⑵爆破安全驗算及裝藥參數確定

正洞至地表建筑最小距離約為15.0m，且地表建筑大都為鋼筋混凝土結構，少數磚房，根據規范[1]安全標準要求，對周邊磚混結構房屋震速需控制在1.5cm/s以內, 根據規范[1]“第6.2.3條公式（1）”得：

Qm = R3(Vk/k)（3/α）

Qm-最大一段允許用藥量（kg）；Vk-震動安全速度，取1.5cm/s；

R-距建筑物距離（30m）；α-炸藥衰減指數，取2.0；

m-炸藥指數，取1/3； K-場地因數，取180。

經計算得最大一段用藥量2.56kg＞2.25kg,符合規范[1]安全要求。爆破設計參數見表1。

表1 爆破設計參數表（進尺1.0m）

4.結論及建議

施工中，正洞范圍內圍巖既有中風化巖，又有強風化巖和全風化巖，巖層分布不均勻，與地勘報告不符，這給爆破施工帶來了一定難度，除了按原設計采用控制爆破開挖外，需要機械開挖、人工開挖相結合的方法；由于巖層結構復雜，爆破后的超挖較嚴重，因此需要合理的超前支護措施才能有效的控制超挖、防止坍塌。另外，通過對地面的振速測試，爆破質點振速基本控制在1.5cm/s以下，正洞范圍地面僅有微小震動，地面建構筑物的變形均在規范允許值內；且在白天作業，對人基本無影響。

大連市地鐵一號線一期工程107標段醫大二院站～黑石礁站區間采用控制爆破技術進行開挖施工，在實際施工過程中及時調整爆破設計參數，有效的控制超挖現象、地面振動，滿足該工程施工進度和要求。

參考文獻

[1] 爆破安全規程 （GB6722-2003）,中國標準出版社,2002.

篇（6）

本工程爆炸處理軟基采用“控制加載爆炸擠淤置換法”,是利用堤身自重荷載與爆炸荷載對填方綜合作用達到擠淤目的。其基本原理如下。

(1)據體積平衡原理和堤身設計高度,經過理論分析計算,確定本工程堤身拋填高度為設計頂面標高即可,但考慮到為避免時海水淹沒堤身,保證陸上填方正常進行,最終確定拋填高度為頂面高程達到+6m。

(2)需要計算堤身拋填寬度值,計算典型斷面堤頂拋寬值為25m,這都是根據堤身設計斷面和拋填計算高度值進行的。通過拋填寬度控制盡量達到減少理坡工作量,同時使堤身寬度得到保證,特別是堤身海側平臺寬度的控制。

(3)在施工的工程中,為了確定堤身斷面的完整形成,需要控制兩側藥包位置和參數,并檢測爆前爆后斷面(包括淤泥包)和施工環境。

在這個方法中,內因是使用了土及填料的物理力學性質,手段是控制拋填加載,同時,附加外載是指必要的時候使用爆炸使擠淤過程得以完成。這樣,通過爆炸載荷的控制以及拋填加載的控制,使整個擠淤過程都是按照預先設計進行,滿足了質量要求的同時也保證了堤身達到設計斷面。

2拋填參數的確定

爆破擠淤的主體和對象是堤心石,堤身必須達到設計斷面的寬度和深度,因此,必須要要求拋填的石方總量達到設計方量。在確定了每炮推進量和拋填高程的前提下,調節上堤方量的主要參數就是堤頭拋填寬度。在《爆炸法處理水下地基和基礎技術規程》中對于拋填參數的計算方法沒有明確規定,而常規的關于拋填參數計算方法就是綜合考慮堤身設計斷面寬度,特別是堤頂寬度、落底寬度、內外坡坡比等參數。

在確定拋填高程時,需要考慮以下兩個主要因素:一是要求堤身足夠高,在位時,堤身不上水,要保證車輛的安全通行;二是降低堤身拋填高度時,會增加堤身寬度,這樣有利于車輛的調頭和通行,也便于堤上各工序施工。但是,過高或者高低的堤身都會造成拋填不便,一般情況下,拋填高程在設計高水位之上0.5m即可(高程起算面采用董家口理論最底潮面,下同)。本項工程設計的高水位為+4.71m,+6m的拋填高程也是比較合理的,并且與設計堤心石頂高程吻合。

在采用了反“L”型堤頭推進方式后,拋填寬度分為爆前拋填寬度、爆后補拋寬度。設計落底寬度確定了爆前拋填寬度,并且要考慮淤泥包隆起、側爆加寬量可能會造成灘面增高的影響;設計堤身頂寬度確定了爆后補拋寬度,并需要綜合考慮車輛拋填的便利程度等因素。這項工程引堤斷面的尺寸不同,導致各斷面堤頭爆前拋填寬度的也各不相同。

3爆破參數的確定

根據《爆炸法處理水下地基和基礎技術規程》規定,擠淤一次爆破藥量按下式計算:

Ql＝q0·LH·Hmw·LL

Hmw＝Hm+(γw/γm)Hw

其中:Ql為次爆破排淤填石藥量,單位:kg;

q0為爆炸擠淤單位體積淤泥的耗藥量,單位:kg/m3;

LH為次推填的水平距離,單位:m;

Hmw為計入覆蓋水深的折算淤泥厚度,單位:m;

LL為布藥線長度;

Hw為覆蓋水深,即泥面以上的水深,單位:m;

Hm為置換淤泥層厚度,包含淤泥包隆起高度,單位:m;

γm為淤泥重度,單位:kN/m3;

γw為水重度,單位:kN/m3。

關于爆炸擠淤單位體積淤泥的耗藥量系數q0的影響因素較多,如淤泥深度、物理力學指標、覆蓋水深、石料厚度、炸藥種類等等,規定中q0值處于0.6和1.0之間,根據近年來爆破擠淤工程的實踐顯示此單耗值偏大。并且,不同地區不同泥擠淤爆破炸藥的指標顯示的單耗量差異較大,例如青島地區單耗藥量一般不超過0.2kg/m3。另外,在計算總裝藥量時,一般不計入覆蓋水深的折算厚度,但需要計入淤泥包隆起的高度。

對于藥包埋深的計算同時需要考慮計入淤泥包隆起的高度和覆蓋水深的折算淤泥厚度。其中,覆蓋水能夠充分利用炸藥能量,覆蓋水越深,那么計算得出的折算后埋深越深,藥包埋入淤泥內的深度越淺。當覆蓋水夠深時即水深大于泥深的1.6倍時,藥包可以放置在淤泥表面。

在爆破擠淤筑堤的相關規程中,關于爆夯參數的計算方法沒有具體規定,一般是參照拋石基床爆夯的計算方法來確定。爆夯炸藥量與側爆藥量相同,或者小于側爆藥量時,藥包放置于拋填石表面,不要求有掛高,區別于拋石基床爆夯,爆夯時要求時起爆,低潮布藥。

4拋填進尺的確定

《爆炸法處理水下地基和基礎技術規程》中規定一次推進的爆破水平距離應該為4.5m～7.0m,實際施工中根據淤泥厚度和泥面以上堤身高度通?？刂圃?m～10m。進尺太長對堤身質量有影響,會造成淤泥裹入堤身;進尺過短會影響效率和進度,增大裝藥難度。因此,在實際的施工過程中,施工單位需要根據淤泥包變化等實際情況,調整拋填參數,以求達到最佳的效果。

爆理效果檢測表明拋石層落底標高與落底寬度均達到設計要求,取得了滿意的爆破擠淤處理效果?？晒┙窈箢愃乒こ探梃b。

參考文獻

篇（7）

1.引言

隨著城市化進程和產業升級的不斷推進，在城市建設和企業技術改造中，經常要開展煙囪、水塔等廢棄高聳建筑物的控制性拆除爆破工作。拆除爆破既要達到預定拆除目的，又必須有效控制爆破振動影響、飛石拋擲距離和破壞范圍等，以保障周圍環境安全[1]。目前，國內外已廣泛應用爆破方法拆除高聳建筑物，定向爆破拆除煙囪的高度已達210米[2]。

本文基于彈塑性力學和有限元基本理論，針對一150m高聳鋼筋混凝土結構煙囪定向爆破拆除工程，對該煙囪爆破拆除的力學條件、煙囪爆破傾覆時間、煙囪爆破傾覆時的支座內力以及煙囪爆破傾覆時的本構關系進行研究，并采用有限元分析軟件ANSYS/LS-DYNA，通過分離式共節點建模，建立高聳鋼筋混凝土煙囪有限元模型，對煙囪爆破拆除過程進行了有限元模擬。

2.爆破拆除方案

煙囪爆破拆除的原理是在煙囪傾倒一側的煙囪支承筒壁底部炸開一個爆破缺口，破壞煙囪結構穩定性，導致整個結構失穩和重心外移，使煙囪在自重作用下形成傾覆力矩，進而使煙囪按預定方向傾倒。若煙囪爆破缺口長度過短，上部結構產生的傾覆力矩可能小于下部支撐結構可以承受的彎矩，爆破時結構不易發生破壞；若煙囪爆破缺口尺寸過長，下部支撐結構不能承受上部結構的自重，上部結構將直接壓塌下部結構，影響煙囪倒塌方向，產生嚴重后果。因此煙囪爆破缺口尺寸對煙囪控制爆破拆除至關重要。

某電廠一個150m高度的鋼筋混凝土結構煙囪，煙囪底部壁厚400mm，外徑為5.83m、內徑為5.43m；110m高度處煙囪璧厚為180mm，外徑為3.68m、內徑為3.5m；煙囪頂部壁厚200mm，外徑為2.905m、內徑為2.705m；煙囪體積為1299.87m3，質量為3.37966×106Kg，煙囪自重為33121KN。圖1為該電廠150m高度的鋼筋混凝土煙囪。

在爆破缺口中部長度7.5m范圍內，采用137發瞬發導爆管雷管，總裝藥量8.22kg；第二段起爆雷管布置在爆破缺口余下的炮孔，采用140發導爆管毫秒延期雷管，總裝藥量8.4kg。此外，為保證煙囪順利倒塌，在煙囪爆破缺口兩端各開設了1個高1.46m、長4m的三角形作為定向窗。

3.煙囪爆破傾覆時間歷程

煙囪爆破傾覆時間是煙囪爆破過程控制的一個重要因素，煙囪爆破傾覆時間可由煙囪傾覆過程的角加速度ε與煙囪傾覆過程的角速度求得，即：

在公式（1）中，dt為煙囪爆破傾覆時間。針對論文中150m高度的鋼筋混凝土結構煙囪，其爆破傾覆時間為：

4.煙囪爆破拆除過程有限元模擬

4.1有限元模型

鑒于鋼筋混凝土煙囪由鋼筋和混凝土兩種不同性能的材料組成，采用分離式共節點有限元建模，可事先分別計算混凝土和鋼筋的單元剛度矩陣，然后統一集成到結構整體剛度矩陣中，可按實際配筋劃分單元，并可在鋼筋混凝土之間嵌入粘結單元。因此，論文針對該150m高度鋼筋混凝土結構煙囪，基于ANSYS/LS-DYNA有限元分析軟件[11]，采用分離式有限元建模方法建立鋼筋混凝土煙囪有限元模型。論文建立的煙囪有限元整體模型如圖3所示。

建模過程時，為模擬煙囪傾覆過程，通過在特定時間定義爆破缺口處材料失效的方法來模擬爆破缺口的形成。筒體之間以及筒體與地面之間采用自動單面接觸，鋼筋與地面之間采用點面接觸模擬煙囪傾覆觸地。其中在ANSYS/LS-DYNA有限元分析軟件環境下可通過在K文件中加入使材料失效的命令流來模擬爆破形成缺口，并可修改K文件使煙囪筒體和缺口處的材料具有失效準則功能。

4.2數值模擬結果

圖4為煙囪爆破傾覆歷程數值模擬結果，圖5為實際煙囪爆破傾覆歷程圖，圖6和圖7為有限元計算得到的煙囪頂部、質心及缺口等不同部位在爆破傾覆過程中的位移、運動速度隨時間的變化曲線，圖8為有限元計算得到的煙囪爆破傾覆歷程不同時刻的煙囪等效應力場分布圖。

由圖4和圖5可知，煙囪爆破傾覆歷程數值模擬結果與實際煙囪爆破傾覆過程吻合較好。由圖6和圖7可知，計算得到的煙囪頂部、質心及缺口等不同部位在爆破傾覆過程中的位移、運動速度隨時間的變化情況較符合實際。圖7中煙囪頂部、質心及缺口部位在爆破傾覆過程中的運動速度隨時間變化出現振動是因為爆破傾覆初期煙囪筒體出現晃動，圖7中煙囪頂部、質心及缺口部位運動速度在5.8秒出現突變是因為煙囪爆破傾覆過程中爆破缺口發生閉合，圖7中煙囪頂部、質心及缺口部位運動速度在5.8秒出現躍變是因為煙囪爆破傾覆觸地造成的。

5.結論

（1）采用數值模擬方法對煙囪爆破拆除過程進行模擬分析，可較全面地研究煙囪傾覆歷程、煙囪傾覆歷程的應力、位移、煙囪傾覆時間和速度、煙囪爆破傾覆時的支座內力等，可開展煙囪模擬爆破拆除實驗，以指導煙囪爆破拆除設計。

（2）采用有限元分析軟件ANSYS/LS-DYNA可模擬煙囪控制爆破拆除過程，采用分離式共節點有限元建模方法建模，實際煙囪傾覆歷程、傾覆方位、傾覆長度與有限元數值模擬結果吻合較好。

（3）論文提出的煙囪爆破傾覆歷程的本構關系符合實際；論文采用的材料塑性隨動硬化模型以及可Cowper-Symonds材料應變率模型可較好地反應煙囪爆破傾覆過程的鋼筋及混凝土材料力學性能。

（4）數值模擬結果與理論計算結果存在一定差別的主要原因是理論計算所采用的模型沒有考慮煙囪爆破過程形成的塑性鉸對煙囪傾覆運動的影響作用。數值模擬結果與實際煙囪爆破傾覆過程存在一定差別的主要原因是數值模擬所用材料參數與實際煙囪爆破傾覆過程材料力學性能存在偏差。

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篇（8）

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A

1 高邊坡石方爆破施工技術要求

1.1 施工內容

1.1.1 表層土石方的開挖。高邊坡表層的有機土層需要進行單獨開挖，合理組織并安全運輸至指定的棄碴場，且要做好相關的防、排水措施。表層的土石方覆蓋層或全風化的碎巖均需按照相應施工規范的填筑施工要求嚴格作業。

1.1.2 邊坡的開挖。一般地，邊坡的開挖是按照設計坡度比從上而下依次進行的，屬高邊坡的應采取梯段分層的開挖施工辦法，但要求邊坡的垂直梯段高度不能超過15米。同時，如果發現開挖土體中有軟弱的巖土層或者是構造破碎的地段應該根據設計要求及時采取相關的支護處理措施，并且有效完善防、排水工作保障措施。值得強調的是，高邊坡開挖的支護結構應在進行分層開挖的過程中就開始逐層執行，且上層支護結構應能夠保證進行下層開挖施工的絕對順利和安全。另外，高邊坡的開挖坡面還需盡量做到平順、無陡坡和無反坡，若開挖巖土結構層中有局部反坡等狀況應按照相關設計要求予以妥善處理。

1.1.3 建基面的開挖。高邊坡的基礎建基面通常是采取預留保護層或控制爆破施工兩種辦法進行開挖，保障良好的開挖建基面平整度和控制爆破施工隊保留區巖體結構層的擾動也作為建基面開挖的基本要求。同時，已完成開挖的建基面不能存在陡坡或反坡、表面應保持粗糙干凈，如發現開挖巖土結構層中存在如斷層、裂隙或軟弱夾層的情況均需按照相關設計要求予以及時處理。

1.2 控制施工爆破

基礎和坡面的石方開挖可優先采用預裂爆破和光面爆破兩種方法，而對于特殊的不適合于以上兩種開挖爆破方法的高邊坡部位則宜采取預留保護層的開挖辦法。應用預裂爆破法其相鄰兩鉆孔之間的不平整度需嚴格控制在15公分以內，孔壁的表面不能具有明顯的爆破裂隙，且鉆孔的殘留率要滿足于此項施工技術規范的要求。在爆破施工中關于爆破振動的控制也極為關鍵，在實際的爆破施工當中需重視對爆破震動的觀測工作，必要時對開挖高邊坡的錨噴支護、現澆砼或高邊坡整體結構的穩定性予以監測控制。

1.3 基本原則

1.3.1 剔除不合格料。溢洪道在進入到石方爆破開挖之前，必須要按照要求將覆蓋軟弱土石層處理干凈，由現場監理工程師驗收合格并簽字確認之后方可進入到正式的土石方開挖，并確保填筑砂石料達到質量標準要求。

1.3.2 爆破試驗。嚴格按照“爆破試驗大綱”所提出進行相關爆破試驗的要求進行，以確定最終的爆破孔網參數。

1.3.3 控制爆破技術。溢洪道的石方開挖宜采用“寬孔距、小底抗線”的爆破施工技術或“微差擠壓爆破”的爆破施工技術。具體確定爆破參數方案應以能夠確保構筑物結構形體質量作為基本標準，盡量控制降低大塊率。

1.3.4 保障高邊坡穩定。溢洪道的土石方開挖須遵循“自上而下、分層分塊”控制爆破，嚴格遵照“開挖一層、支護一層”的基本原則來組織和安排現場施工，減少開挖爆破振動引起的擾動，保障高邊坡的穩定性。

1.3.5 滿足填筑砂石料動態的平衡要求。為了能夠減少開挖土石方的二次周轉和提高開挖土石方的直接上壩率，溢洪道各個開挖階段強度必須還要與各個階段壩體砂石料的回填強度相一致。

2 高邊坡石方爆破施工的技術要點

2.1 爆破施工方法選擇

石方爆破工作自上而下分臺階逐層進行。臺階高度小于5米時，用淺眼爆破法分層爆破，分層高度2～3米為一層；臺階高度為5～10米時，用深孔爆破法一次爆破到設計標高，爆高超過10米時，分臺階進行深孔爆破。永久邊坡采用光面爆破方法進行處理，工作臺階分層臺階高度定為5～10m米。

2.1.1 坡面開挖、整形。石方開挖采用挖機開挖，分級進行。開挖前用木板按設計坡率做好坡度架，安排專人指揮邊坡開挖，保證邊坡不陡于設計，坡面平順、平整。坡面整形主要以機械施工為主，局部人工配合修整。對松散巖土及全強風化巖層直接安排液壓反鏟挖掘機修整，對于硬度較大的微風化、弱風化類巖層，要采用爆破方法。坡面整形的目的是盡快為坡面防護工程施工提供完整的作業面，坡面整形從上而下逐級進行，開挖一級支護一級。

2.1.2 石方爆破。對于少量石方爆破，由于不影響工期，采用淺孔密眼小型爆破，風鉆機打眼。對于大量石方路段，小型爆破滿足不了工期要求，將采用先進的爆破技術一深孔多排微差擠壓爆破和光面爆破法施工，降低對巖石邊坡的擾動和破壞，同時滿足每日進度計劃的工作量。

石方爆破施工流程一般為：爆破方案設計審核測量放樣、布孔鉆孔裝藥起爆清除盲炮修整坡面清運石渣。

2.2 施工流程

2.2.1 施工準備。首先對即將進行爆破作業的區域進行清理，采用反鏟挖掘機或推土機，使其能滿足鉆孔設備作業的需要。然后進行測量放線，確定鉆孔作業的范圍、深度。

2.2.2 鉆孔作業。在爆破工程技術人員的指導下，嚴格按照爆破設計進行布孔、鉆孔作業，布孔根據地形實際情況主要采用矩形布孔和梅花型布孔。在布孔時，應特別注意孔邊距不得小于2米，保障鉆孔作業設備的安全。在鉆孔時，應該嚴格按照爆破設計中的孔位、孔徑、鉆孔深度、炮孔傾角進行鉆孔。對孔口周圍的碎石、雜物進行清理，防止堵塞炮孔。對于孔口周圍破碎不穩固段，應進行維護，避免孔口形成喇叭狀。鉆孔完成后，應對成孔進行驗收檢查。

2.2.3 裝藥爆破。①器材檢查。裝藥前首先對運抵現場的爆破器材進行驗收檢查，對不合格的爆破器材堅決不能使用。②裝藥。裝藥作業應在爆破工程技術人員的指揮下，嚴格按照爆破設計進行，嚴禁用鉆具處理裝藥堵塞的炮孔。③堵塞。堵塞材料采用鉆孔的石渣、粘土、巖粉等進行堵塞，堵塞長度嚴格按照爆破設計進行。④爆破網路敷設。嚴格按照爆破設計進行網路連接，并用絕緣膠布包好結頭。⑤爆破防護。網路連接完成并檢查合格后，方能按照爆破設計中的防護范圍、防護措施進行防護。⑥設置警戒、起爆。嚴格按照爆破設計的警戒范圍布置安全警戒，確認人員設備全部撤離危險區，具備安全起爆條件時進行起爆作業。⑦爆破檢查及記錄。每次爆破完成后，必須按照規定的等待時間進入爆破地點檢查有無盲炮和其它不安全因素，爆破員應認真填寫爆破記錄。

結語

綜上所述，通過以上內容對高邊坡石方爆破的施工主要從施工要求和技術要點兩方面入手，著重對解決高邊坡石方爆破施工穩定性提出相應的一些建議，以保證高邊坡石方爆破施工的安全性、高效性，而本論文以理論分析技術，筆者旨圖與同行朋友交流學習。

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中圖分類號：TD235 文獻標識號：A 文章編號：2306-1499（2014）10-

1.基本情況

浙江省嵊州水庫工程項目位于嵊州市甘霖鎮博濟水庫的西北側的老采石場內，現根據庫區規劃建設需要，需將原有的殘留的山體坡腳進行爆理，整平后在此修建四座自來水凈化池。預計爆破石方量約20000m?。

爆區山體呈L環形展布，山勢較緩，自然地形坡度25～45°。本工程所在區域地質構造斷裂不發育，但節理裂隙發育。工程地質條件屬簡單類型。開采區巖性為中等風化凝灰巖，灰色，海岸一帶風化后表面呈肉紅色。巖石普氏硬度系數f=8～12，可爆性較好。

2.施工方案

根據本工程現場實際情況，結合本公司以往類似工程的施工經驗，對此工程選擇采取的施工方案為開采采用鉆機鉆孔爆破，裝運采用挖掘機裝車、自卸輪式卡車運輸。

其工藝流程為：

修筑施工平臺鉆孔裝藥堵塞連線覆蓋警戒起爆爆后檢查破碎錘解小爆破后清渣。

（1）根據施工現場具體情況選擇決定爆破方式、爆破規模和爆破次數；

（2）用K90型鑿巖機進行鉆孔，爆破后的爆渣用挖掘機裝車外運到業主指定的堆放點。

3.爆破方案

根據爆破區周邊比較復雜的環境情況，該區域內爆破必須嚴格控制爆破振動、飛石和空氣沖擊波，結合現場的清表、剝離情況及巖性、巖石結構等，該處采用中深孔松動控制爆破施工方案：將現有的地形簡整進行鉆孔，多鉆孔、少裝藥、控制和減小炸藥單耗、增加堵塞長度和確保堵塞質量、必要時采取覆蓋等防護措施、選擇東面為自由面等，以此來實施此處的中深孔控制爆破。

4.鉆爆工藝

為保證爆破作業的安全，盡量減少對鄰近建構筑物的影響或破壞，本次爆破作業選定中深孔爆破炸藥單耗q=0.3kg/m3。并以此基礎確定鉆爆參數如下：

4.1鉆孔作業

根據實際開挖施工規模要求設計采用K90型鑿巖機實施鉆孔工作，炮孔孔徑D=90mm。

4.2爆破作業

（1）爆破材料

炸藥：采用70mm管狀乳化或2#巖石炸藥。

起爆材料：采用非電導爆管微差爆破系統，高能起爆器激發起爆。

（2）爆破方法

采用孔內、外延時控制爆破技術，方便操作、改善爆破效果，減少和控制爆破震動、飛石和沖擊波，保證安全爆破作業。

（3）鉆爆參數

鉆爆參數的確定對爆破效果將產生直接的影響，它受鉆孔設備能力、臺階參數、爆破塊度和環境要求等因數的限定。

4.3二次破碎

爆破后的大塊及臺階巖坎需要二次破碎，二次破碎要求在工作面進行，破碎方法：手錘或機械破碎。

4.4施工要求

（1）安全要求

施工區禁止閑人進入，凡進入工作面的施工人員，必須佩帶安全帽。爆破作業時禁止無關人員滯留或抽煙、明火作業。

（2）布孔要求

孔位確定根據設計由技術人員現場進行，并由工地施工員交底安排鉆孔，具體要求準、正、平、直、齊。

（3）鉆孔檢查與孔內排水

鉆孔時由于意外原因較多，極易導致炮孔堵塞而報廢，因此須檢查和孔口保護工作，防滲水?？變确e水要在裝藥前排除。

（4）裝藥與堵塞

本工程采用人工裝藥，裝藥時先用炮棍插入檢查炮孔深度及是否堵塞然后再進行裝藥，要防止炸藥結快，堵塞炮孔或超裝藥量不能滿足堵塞長度，起爆體按設計位置放于炮孔中，用可塑狀介質將炮孔堵塞密實。

（5）覆蓋與防護

將裝滿的泥沙袋壓實在每個空口上方，控制和減少個別飛石的逸出。必要時，還需在爆區上鋪設兩層竹排。

本次爆破石量約20000m3，采用爆破方法和最大單響藥量按《與保護物距離不同的最大單響藥量計算表》進行選擇和控制。計劃需Φ70mm管狀乳化炸藥6000、非電毫秒差雷管900發、塑料導爆管500m。

5.安全距離校核

5.1空氣沖擊波

根據《爆破安全規程》6.3.3當n

5.2爆破振動和最大單響藥量

爆破振動強度大小根據公式：R=（K/V）1/αQm

式中：R--爆破振動的安全距離 （m）

α―衰減指數，按地質條件，取1.65

K―與爆破現場有關的系數，取170

Q―微差爆破最大一段裝藥量 ，取Q =31.5kg

M--藥量指數，取1/3

V--爆破安全振動速度，一般磚房取3cm/s，現取V=2.3 cm/s。

根據以上計算結果得知，在本爆破工程實施爆破時，應根據距離被保護物的遠近，當距離較近時，采用單孔單響、當距離較遠時，才能多孔齊響。

6.爆破作業順序

（1）清除開挖區域地表浮渣（浮土）危石、松石，整理出工作面。

（2）按設計要求布孔、鉆孔。

（3）制作藥包、準備堵塞介質。

7.爆破安全措施

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2.施工方法比選

該水道河道較窄，航運較為繁忙，船舶密度大，且炸礁點分散、大部分礁石位于航槽內，有些礁石區距危橋、學校及油庫太近，爆破安全距離嚴重不足，因此，如何選取合適的施工方法以保證過往船舶、施工船舶、施工人員安全是本工程的重中之重。

方法一（水下鉆孔爆破法）

水下爆破法首先確定采用爆破器材，確定爆破參數（炮孔直徑d、炮孔間距a、炮孔排炮b、鉆孔深度），根據實測的K、a、V（K、α——分別與爆破點地形、地質等條件有關的系數和衰減系數；V——安全震動速度）值校正炸礁安全距離。采用此方法施工鉆孔爆破后即可用抓斗或鏟斗對爆破松散后的礁石進行清挖運至指定的卸區。采用此方法清除航道中的礁石施工，其優點是施工進度比較快；其缺點是：施工手續繁瑣、手續辦理時間長、安全管理難度大、對周圍環境和通航影響較大：施工前需要向有關部門辦理繁瑣的開工手續，批準開工后爆破器材由當地公

距而定。當擊碎一層后立即清挖，如此

更替多次，直至達到設計標高為止。施工設備配置

施工配置抓斗式挖泥船（配有碎巖錘、抓斗、掃床架、測深儀等），并配置300~500m3自航式開底泥駁裝碴，其性能如表1所示。施工工藝

先用抓斗挖除礁區覆蓋層及礁石表層松散層，當底部致密層抓斗無法清挖時，則采用重錘分層擊碎后清挖，錘擊與清挖交替施工，至硬式掃床合格。

采用分塊、分條、分層的施工方法進行碎巖及清碴。分條寬度根據船寬、分段長度根據移船錨纜長度而定。單錘沖擊深度約為0.2m～0.4m（視石質、錘重、落距而定）。每完成一層巖石清挖后，都必須進行一次測深，對未達設計要求處作標識，并將電子測圖輸入控制電腦，便于確定下次碎礁的位置。

采用錘擊碎巖法時，宜順水流方向推進作業；錘擊按分塊、分條、分層的方法進行。每一次錘擊的縱橫移動量控制在錘徑的0.5倍（即壓半錘），每擊碎一層即改抓斗清除，并進行一次水深測量，作為下一層施工的依據。施工錘擊船舶的定位

開工展布時，先將錘擊船移至施工區，靠安裝在船上的GPS儀定位，該定位儀同時裝有《疏浚工程電子圖形控制系統》軟件與計算機聯接。GPS在接收衛星信號的同時，也接收陸地控制點上基準臺的差分信號，從而確定準確的船位坐標；計算機以圖形形式顯示出船舶與礁石的相對位置，同時還能在屏幕上看到由不同顏色標示出的巖面標高。當巖面標高與施工測圖標高重疊時，即可下錘（或抓斗）作業。

在本工程進行錘擊施工過程中，10＃、11＃、12＃、13＃石底部礁質為中風化巖，1＃、2＃石為原狀巖，用直接錘擊與清碴交替施工的方法根本無法將礁石清除，而且這些礁石離油庫及橋梁都比較近，該如何清除這些礁石擺在面前的難題。經過綜合分析，對中風化石的礁石采用振動錘擊法，即將原重錘更換成振動錘，利用振動錘對礁石面進行錘擊，增加了錘擊效果；對原狀石先用潛孔鉆車對礁石層進行加密鉆孔，將巖石鉆成蜂窩狀再進行錘擊碎巖工藝施工，取得了較好的效果。

在本工程施工情況來看，無論是從工程質量、進度、安全還是環保方面，都基本上達到了要求，取得了較好的效果，雖然個別礁石由于礁石比較硬、錘擊效果不明顯，通過改進施工方法，輔助采用振動錘、先加密鉆孔再錘擊的方法，最終將本項目的所有礁石清除掉，通過了硬式掃床驗收，既安全優質地完成了整個標段的施工任務，也沒有對附近的橋梁、油庫、學校等建筑物造成影響及對水下生物產生破壞，采用這種既安全又環保的“無炸藥爆破”清除礁石的方法在受通航制約和安全距離受限的航道整治工程當中將得到越來越廣泛的應用。