摘要:爆破工程已经成为工程建设、矿产资源开发中的核心技术,由于爆破工程本身有较高的危险性,若控制不当会造成地质灾害,要尽力规避这一现象。本文详细研究了爆破工程中地质灾害问题的主要形成原因,并在此基础上说明患者地质灾害防治工作的使用思路,并总结爆破工程形成地质灾害的防治方法,提高工程施工的安全性。
关键词:爆破工程; 地质灾害; 灾害防治;
0 引言
在爆破工程的实施中,要求炸药的使用量、炸药的装配位置、周边的地质条件参数都要被全面分析和总结,才可以采用最佳的工作方案分析当前这一工作项目的作用方法。在实际的分析过程,要分析不同参数存在缺陷的情况下,针对可能存在问题的形成方法与作用形式,才能够让最终采取的作业形式符合功能方面的要求。
1 爆破工程导致地质灾害的原因和形式
爆破工程会在多种地址环境下实施爆破作业,由于不同地质环境在作业中存在差异,实际的作业中也存在多种隐患。当前常见的故障形式如下:(1)冲炮事故。该事故的形成原因是爆破过程中产生气体冲击到了软弱结构面上,这一结构面会在这类因素的共同作用下,致使结构面冲出爆破区域,后果是导致整个工程施工面和周边的建筑物被严重损坏。(2)超爆事故。这一事故的原因是爆破作业中向爆破区域填入了过多的炸药,后果是整个周边环境的地下环境受到干扰,严重时会降低底层的承力水平[1].(3)欠爆问题。该事故的成因是爆破作业中炸药的装填位置不合理,或者对于炸药放置周边的地质环境处理效果较差,后果是定向爆破工作失效,由于爆破方向无法有效控制,导致的自然灾害情况无法确定。(4)涌水问题。该事故的成因是爆破区域周边的地层中含有大量的水,在爆破振动的作用下,地下水道受到相应的影响,导致涌水问题出现。(5)爆破滑坡问题。该问题的成因是在爆破中会产生剧烈振动,在振动的情况下会导致爆破区域以及邻近区域受到强烈的干扰,在这一干扰的作用下,会出现区域断裂等问题,严重时会出现滑坡等问题。
2 爆破工程地质灾害防治工作的条件和作用形式
2.1 地质条件的显性影响
地质条件的显性影响概念是,由于地质情况限制条件的自身存在,无论采用何种爆破技术都会导致该区域出现有问题的爆破形式,这类因素的存在可以让整个区域失去爆破作业的客观条件。显性条件的作用形式是在各个地质条件的作用下,使得结构面的强度不足以承担爆破作业产生的冲击量,容易出现爆破面以及周边结构面的大面积垮塌问题。这类地质条件常见的有4种形式,首先是爆破地点和其周边的地下区域有明显水头以及含水通道,在这类结构面揭开以及爆破过程中均会产生强烈的涌水现象。其次是岩层存在明显问题,包括岩石的碎裂程度过高、岩石抗压强度数值不高于40~60 MPa时,在爆破作业中会让整个岩层的碎裂程度提高。再次是结构面或者组合面的结构问题,常见的是多个结构面的衔接水平不足,或者结构面的本身坡度过高等,都会降低结构面的实际强度。最后是结构面或者爆破区域欠缺稳定性等,在这一因素的作用下,会出现山体滑坡、爆破面滑移量过大问题。
2.2 地质条件的隐性影响
隐性影响的概念是,在一些特殊地质条件的作用下,在发生爆破作业的过程会由于岩层、结构面的特殊作用,导致爆破参数和预期效果之间产生较大的不同,从而让整个爆破结果出现变化[2].在实际的作用过程,这类干扰性因素包括结构面的倾斜或者垂直、抵抗线的实际长度等,若这类因素和采用的爆破之作业间存在较大差异时,自然会导致这一结构的作用形式出现故障和问题。常见的隐性影响因素包括不同岩层结构中的强度差值过大、岩层中的抵抗线出现反射、偏振问题等,在这些负面影响因素的作用下,可能会出现岩层结构遭受不可逆损坏问题,甚至在一些作业中让原有的作业形式和运行体系出现全面性的故障,从而导致整个系统的作用水平大幅度降低。
2.3 其余条件的影响方式
爆破作业的实际成效会受到多个因素的影响,包括炸药的单次装填量、爆破能量的释放方向等,在这类因素的共同作用下会让整个系统的作用形式变革,和预期的设计指标不符。此外在爆破作业中,也会在其余地点设置抗震缝,防止对其余的结构面造成不可逆的破坏。实际处理方法要根据炸药的使用量和爆破作业的工作形式合理控制,防止在后续的作业中出现过大的损坏。
3 爆破工程地质灾害的防治方法
3.1 裂隙发育方向控制
裂隙的发育方向能够直接决定该项作业的实际水平,当实际的发育方向和设计值不符时,会导致被处理的岩体被严重破坏,但是在世纪的爆破中会在炸药爆炸后冲击波的作用下,导致原有的结构面上出现大小不一的缝隙和裂纹,在这类限制因素的共同作用下,若裂缝的发育方向不能得到有效控制时,则容易形成辐射状的裂隙,同时结构面的被破坏程度难以控制,则整个结构面的垮塌事故发生概率提高。
在一些结构面较为规律,同时爆破规模较大的作业中,容易在炸药作用下生成强烈的膨胀鼓包,其中鼓包的岩层下部、岩体本身以及整个爆破作业的周边区域中,都会在这一爆破作业的作用下形成不同结构面之间的相互牵连效果,形成的辐射状爆破裂隙会大幅降低这一整个系统的作用水平。此外在一些爆破作业中,采用的爆破方式是内部爆破方法[3].在炸药的冲击之下,炸药周边的介质会被炸药冲击波冲击,这一区域的介质被抛出,整个结构面中会生成空腔,若周边未建成专业化的限制性结构下,这一空腔结构的承力水平、工作形式会大幅度降低,导致整个施工区域的作用水平下滑。
3.2 预裂爆破技术实施
预裂爆破技术的实施中,会防止生成的冲击波作用于其余的结构面和介质上,防止在实际的作业过程导致这一系统的实际作用水平下滑。预裂爆破技术的实际使用中,需要完成的工作任务是分析设置的炸药含量、炸药能量的释放方向、炸药的冲击波对于周边区域的影响成果,以提高对于结构面的承力水平控制效果。在大量的结构面设置中,要根据该结构面的实际作用参数,分析该系统的实际作用方法。常见的处理方法是把炸药设置在软结构面中,这一结构内的实际作用方法和装配的地点如图1所示。
图1 软弱结构中的炸药药包装配位置
其中在预裂缝隙的生产过程,详细勘测结构缝和周边地质环境之间的作用形式,以提高整个工作系统的实际作用水平,防止对于其余的地质结构造成负面影响。此外这一预裂缝的制备过程要拥有较大的深度,以充分提高该系统的实际作用水平,分析这一系统的作业参数和作业效果。此外也可根据周边区域的岩层变更情况确定药包的装配位置,要分析这一爆破作业中对于各个结构面造成的影响,通常情况下要求结构面的特性条件中,首先是结构面的走向和边坡的走向基本相似,两者夹角不可超过10°。其次是药包和设计的边线之间距离要合理控制,通常情况下两者的距离维持在2 m左右。再次是边界线外侧的结构面要保持完整度,唯有如此才可提高爆破作业的可控性。最后是结构面的倾斜角度控制工作,当倾角不小于50°时,这一爆破技术可以取得更好的使用效果。
3.3 超爆欠爆问题消除
欠爆和超爆问题的原因通常由炸药量的参数配置存在问题,其中欠爆问题通常和冲炮问题同时存在,从而让这一结构的作用水平下降。其中超爆问题除了炸药量的放置数量过多,另一个事故的形成原因是岩体的本身问题,通常情况下岩体的故障引发因素是结构面以及组合结构面外倾,或者爆破的倾斜角度过小。为防范这类问题,要详细勘察爆破作业区域的结构面参数,发现存在过大问题时不可采用大爆破方法。
3.4 爆破渗漏问题清除
在一些特殊性工程中,爆破问题会导致结构面出现渗漏问题,严重时甚至会导致整个工程项目无法继续实施。在实际的施工中要做好防渗漏工作,尤其是针对坝基、过水隧道等区域来说,需要采用当前已经开发出的专业技术完成防渗堵漏工作,同时控制水下作业区域的实际的能量释放方向,以提高对于整个工程项目的防护效果。在具体的爆破作业中,要按照这一作业形式和详细的作用方法,采用最佳的控制方法,防止该系统出现渗漏问题。
4 结论
综上所述,在爆破作业的实施过程中,会在地质条件的影响、炸药放置量等参数的共同作用下,导致实际的作用水平降低。在实际的施工过程中,需要完成的工作任务包括爆破作业区域的全面勘测、炸药量的合理控制、炸药能量释放方向的控制等多项工作,防止实际的施工中出现问题。
参考文献
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