筑路施工中的爆破安全控制

1 引言:

在经济迅速发展的大环境下, 伴随着交通压力和运输压力的加大, 修筑各等级的道路, 成为发展经济的重要任务之一, 在修筑道路桥梁时, 尤其是在修筑路基时, 利用爆破能快速高效地完成任务。但在爆破工作中, 安全工作是爆破任务的重中之重, 加强科学管理的同时, 利用爆破专业技术知识和科学管理, 来确保筑路爆破施工安。

2 根据不同的爆破主体, 科学合理地计算装药量

2.1 土壤与岩石爆破分为飞散爆破、松散爆破和压缩爆破三种

2.1.1 飞散、松散爆破装药量公式:

C=Abh3 (C:装药量;A:材料抗力系数;b:装药作用指数的系数;h:最小抵抗线) 在实施飞散爆破中采用寻常装药或过量装药, 在松散爆破中如采用微量装药震荡装药都不能满足工程要求 (装药量过大或过小) 时, 系数b可在0.35~0.70之间选取, 以调整装药量。

2.1.2 压缩爆破装药量计算:

压缩装药量公式:Cg=KAD2式中:C-g每纵长米的装药量 (公斤/米)

K-压缩作用系数, 使用硝铵炸药时:土层厚度≤1米取3, 当土层厚度为1.1-4米时K值取4, 厚度大于4米时K值取5, 使用梯恩梯炸药时, 应增加10%;A-土壤系数, 含水量较多的水稻田为0.5-0.6;含水量适中的中等硬度粘土和砂质粘土为0.7;含水量较少而坚硬的粘土和黄土时为0.8-0.9。

2.2 对于砖、石、砼和钢筋砼构件爆破的装药量

爆破砖、石、砼和钢筋砼梁 (柱) 时, 通常采用集团装药, 当目标厚度不大时, 也可采用直列装药。为了限制大破片的飞散, 也可采用穿孔爆破法。当采用集团装药时, 装药公式:C=ABR3;当采用直列装药时, 装药公式:C=ABR3L:C是中级炸药装药量 (公斤) , A是材料抗力系数, B是填塞系数, R是破坏半径, L是装药长度 (米) 。在运用上述公式计算装药量时, 应考虑以下两点:

2.2.1 装药的状况越差, 填塞系数值越大, 需要的装药量就越多, 因此应尽量用土、砂等加以填塞。

2.2.2 破坏半径的确定与装药配置有关, 装药设置在目标表面或药龛中破坏半径等于目标的厚度;装药设置在桥台, 挡土墙后的土墙中, 破坏半径等于装药处的目标厚度。

2.3 大型松动爆破装药量计算公式

Q=0.44ekw3, e是炸药换算系数, K是标准抛掷漏斗, Q单位耗药量 (公斤/立方) W是最小抵抗线。

3 要正确计算爆破施工中的安全距离

3.1 土石方爆破时安全距离的计算

实施土壤与岩石爆破时, 个别土石块飞散、爆破地震波、空气冲击波将在一定范围内造成一定危害。为避免上述因素可能带来的损失, 应当确定它们可能造成危害的范围, 提出足够的安全距离。以便在爆破时, 把人员、牲畜、机械、车辆等撤离危险区, 对可能遭受破坏而又无法移动的设备和建筑物采取保护措施, 以保证安全。实施飞散爆破和松散爆破, 主要考虑个别土石块的飞散和地震波的安全距离。

3.1.1 个别土石块的飞散距离:

实施飞散爆破时个别土石块飞散很远, 危害性很大, 是确定安全距离的主要依据。个别土石块的飞散距离按下式计算:单个装药任何方向和一列装药的两端方向:Rf=20n2h;一列装药的两侧方向和二、三列装药的两端方向:Rf=40n2h;式中:Rf-土石块飞散距离 (米) ;n-装药作用指数;h-最小抵抗线 (米) ;土石块沿下坡方向或顺风方向 (风力强烈时) 的飞散距离还应增大25%~50%。

3.1.2 地震波对建筑物的最小安全距离

装药在土石中爆炸后, 在一定范围的土石介质产生弹性震波, 即爆破地震波, 其可能对附近的建筑物造成破坏。地震波对建筑物的最小安全距离可按下式计算:式中:Rz-地震波对建筑物的最小安全距离 (米) Kz-系数, 地基的土壤、岩石种类查表。为了保证建筑物的安全, 震速应不大于被保护建筑物的允许振速。震速太大时, 应减少一次齐爆的装药量。距离、震速确定后, 可按震动速度公式推算出一次允许齐爆的最大装药量。

3.1.3 冲击波的最小安全距离

实施飞散爆破时, 爆炸产生的部分高压气体随土石块冲出, 在空气中形成冲击波。但是强度较小, 危害范围小于土石飞散的危害范围, 冲击波的最小安全距离, 按实施材料爆破时安全距离计算。

松散爆破和飞散爆破 (n≤1) 时, 可不考虑冲击波的影响。

3.2 实施材料爆破时安全距离的计算

实施材料, 构件爆破时, 为防止冲击波、碎片、碎块对附近的人员、机械和建筑物造成、危害, 必须进行安全距离的计算。

3.2.1 冲击波的安全距离:

R冲-冲击波的安全距离 (米)

CP-一次齐爆的装药量 (公斤) ;KP-系数

Kn-系数, 根据装药种类查表Cp次-齐爆的装药量 (公斤)

3.2.2 飞散碎片、碎块的安全距离

实施材料、构件爆破时, 产生的碎片、碎块对人员和建筑物的安全距离, 难以用统一的公式进行计算, 可参照下表的经验数据酌情确定。

3.2.3 大爆破安全距离通常采用Rf=20Kfn2w式中:

Rf-个别飞石的安全距离 (米) ;n-最大装药的最小抵抗线 (米) ;W-最大装药的最小抵抗线 (米) ;Kf-安全系数, 一般为-11.5。沿最小抵抗线方向、顺风、下坡方向, 硬脆岩石取大值。反之取小值。

3.3 爆破毒气安全距离的确定

由于爆破装药量较大, 爆破后将产生大量有毒气体 (一氧化碳或氮氧化合物) , 其影响范围可按下式计算:, 式中Rg-爆破毒气的安全距离 (米) ;G总-爆破总药量 (公斤) Kg;系数根据资料平均值取160。对于下风向的安全距离应增加一倍。最大爆破区附近有矿山井巷或采空区时, 毒气有可能沿巷道或爆破裂缝向井下扩散, 爆破后应进行空气取样, 确定安全后, 才准许人员进入作业。

4 做好爆破安全的科学管理工作

4.1 建立健全安全组织, 加强对爆破施工安全管理

公路工程建设施工中, 要成立以项目部经理为组长的安全网络小组, 设立专职安全员, 对爆破施工、技术安全管理进行督查检查指导, 定期不定期的进行考核检查评比, 参加爆破施工人员必须持证上岗, 经过专业理论训练学习, 严格遵守操作规范和安全规则。

4.2 爆破作业中做好以下安全要求规范

4.2.1 严密组织, 两人以上共同作业时, 应指定负责人。

4.2.2 实施爆破作业的施工员必须熟悉炸药、火具性能及其处理方法, 明确自己的职责及实施爆破作业的顺序。

4.2.3 炸药火具应分别保管并注意警戒;在捆绑炸药或制作点火管时要远离住宅;炸药和火具附近不准吸烟和生火。

4.2.4 禁止非工作人员进入作业现场。

4.2.5 外部装药只有在点火前才将点火管、电雷管插入装药, 并应严格控制点火器材 (拉火管、点火机等) 。

4.2.6 对于计破片飞散的区域要派出警戒, 严禁一切人员进入危险区。

4.2.7 作业人员必须严格听从指挥, 服从命令。

4.2.8 爆破后, 如发现未爆破的炸药和火具, 应及时销毁, 不得遗留在现场 (用导火索点火法起爆的装药或装有延期电雷管的装药, 如点火后未爆炸, 要等预计起爆时间过15分钟后, 方可接近检查) 。

4.3 实施责任承包制, 分工明确、责任到班组、个人

在实施工程爆破施工中, 一般分为装药组、线路敷设组、技术组、抢险组、医疗组、安全警戒组, 明确各组负责人, 设立专职安全员, 严格按照爆破程序进行组织施工爆破。

5. 结语

在筑路工程爆破施工中, 爆破科学专业技术和科学管理是爆破施工安全工作中的两项重要内容。科学爆破专业技术是科学安全管理的基础。同时, 科学安全管理对爆破专业技术起着协调、控制、推动作用, 两者相辅相成;要正确认识两者的辩证关系。在爆破施工实践中, 抓好安全管理将极大地促进爆破科学技术健康顺利的向前发展。

摘要：针对爆破 (blasting) 其特性, 在筑路爆破施工中若利用好其自然规律, 能产生事半功倍的效果;反之, 后果严重, 甚至是灾难性的, 所以研究探索爆破的安全规律, 把握爆破装药量和爆破安全距离确保工程施工安全, 加强科学管理, 控制爆破安全, 在工程施工安全工作中显得尤为必要。

关键词：爆破装药量,安全距离,科学管理,施工安全