关于控制爆破施工技术的应用实践分析

肖力群 珠海市宏安达华实爆破技术有限公司

1 前言

很多时候爆破区域建筑环境相对复杂且人口较为密集，因此，需要对各种因素进行分析，来对爆破施工进行精准控制。现阶段，爆破技术越来越复杂且控制难度越来越高。随着控制爆破施工技术越发成熟，控制范围越来越大，需要从爆破工程的设计施工、爆破施工技术、爆破效果分析、爆破有害效应的控制等多方面进行分析，保证爆破施工安全可控。

2 控制爆破的概述及要求

很多人对控制爆破的认知存在一定的局限性，随着控制爆破不断发展其社会价值不断被发掘，控制爆破在大型建筑物拆除、地震等地质灾害的抢险救援或者隧道开挖等多领域都有着广泛的应用。

控制爆破从不同角度分析有着不同的理解，部分学者认为控制爆破是城市拆除类爆破，也有部分认为控制爆破是预裂爆破，针对控制爆破需要与常规爆破相区分，常规爆破不需要考虑任何爆破因素，而控制爆破需要认真分析爆破区域、爆破的方向，以及有害效应达到的效果等因素。控制爆破涉及技术层面较为广泛，需要做好防护和施工，并对爆炸释放的能量进行严格计算，要在能满足爆破预期效果的同时避免产生的有害效应。一般控制爆破的有害效应有很多种，例如空气冲击波、爆破飞石扩散范围以及爆破产生的巨大噪声等。一般情况下，控制爆破在爆破范围以及爆破目标破碎程度和爆破危害上都有着严格的要求，在控制爆破目标的破碎程度上需要保证不出现高抛或者飞散的情况，整体控制爆破的范围在预算范围之内，整体的误差在统一标准规定范围之内且爆破方向必须与预定方向相吻合，同时对控制爆破的有害效应进行检测，必须保证控制在可接受范围之内。

3 控制爆破的分类

控制爆破需要保证三定四减的原则，三定分别是控制方向、爆破的距离和炸药的使用量；而四减主要是针对控制爆破的有害效应提出的原则，要求减少飞石数量、控制爆破的地震冲击、空气冲击和控制爆破产生的噪声，具体控制爆破类型分为以下几类。

3.1 成型控制爆破

在控制爆破施工之后需要保证爆破目标的形状呈现要求以内的尺寸和形状，一般用于矿石开采。

3.2 拆除控制爆破

拆除控制爆破主要针对一些钢筋混凝土或者金属结构的建筑物拆除以及大型的桩基块体或者地坪化工凝结物的切割爆破等等。

3.3 光稳控制爆破

光稳控制爆破需要在施工之后保证目标的截面或者切割面相对平整且保证一定的稳定性，一般是用于矿坡或者隧道的光面施工。

3.4 联合控制爆破

联合控制爆破是将多种爆破形式相结合，以满足很多复杂特定的爆破环境，通过多种控制爆破形式来减少爆破有害效应。

3.5 特殊控制爆破

医疗控制爆破、急救控制爆破、疏松控制爆破等控制爆破形式都属于特殊控制爆破，主要是针对一些特殊环境或者地质灾害救援。

4 控制爆破技术的基本原理及实践分析

控制爆破技术采用等能、微分、失稳、缓冲、防护等多种原理以实现爆破控制。

4.1 控制爆破等能原理

控制爆破等能原理将爆破目标进行处理让其只产生规定以内的缝隙，保证没有溢出的能量会造成额外的安全隐患或者危害风险。

4.2 控制爆破的微分原理

通过将控制爆破的炸药进行分散处理，避免炸药过于集中产生的能量过大导致控制性不足，换句话说就是在爆破过程中多打眼，同时对药量进行严格的控制，通过多个炮孔的分流进而有效避免爆破有害效应。

4.3 控制爆破的失稳原理

控制爆破技术需要确定爆破目标的承重结构，并根据结构的强度和稳定性进行设计，保证关键位置丧失支撑功能导致爆破木匾利用自身重力实现定向倾倒。一般控制爆破的坍塌方式分为三种，分别是定向、原地、折叠坍塌，都是利用形成倾覆力矩导致爆破目标功能性丧失。在施工过程中必须对爆破目标的整体框架结构进行分析，并对强度较高的支撑部分进行粉碎处理，保证在自重的压力下造成失稳状态，当爆破目标的承载结构无法承受静压荷载的情况时就会出现坍塌现象。

4.4 缓冲原理

控制爆破的缓冲原理较为复杂也极为关键，需要对爆破能源进行选择，对控制爆破的能量进行合理调配保证充分利用，并将爆破的爆轰波峰值和对爆破目标的冲击力进行缓和，通过对爆破压力进行延长来保证炮孔内部压力得到控制，降低到一定程度起到缓冲的作用。

4.5 防护原理

控制爆破的防护原理就是控制爆破的有害效应，并针对这些有害效应进行针对性防护，通过分析控制爆破中的地震现象，可以得出爆破地震要比自然地震有着更高的震动频率，大概是自然地震振动频率的5～10倍。但是爆破地震往往持续时间可以控制在0.5s以内，自然地震则通常在10s以上，且爆破地震是以爆破目标为中心向四周递减，一般受到波及影响的区域较小，且震源可控。而自然地震则不能人为干预，一般爆破地震会根据地质环境和建筑物类型有不同的震动规律，地质越高越容易被爆破地震破坏，建筑物越低矮受到影响越小，且很多深沟断层和河流都可以起到震荡隔离的效果。

爆破地震还与装药方式有一定的联系，分散装药要比集中装药震动频率低，对炮孔进行中心点连线的方向要比垂直方向震动频率低，且为了降低爆破地震的影响，很多时候采用微差起爆来进行控制。

5 控制爆破的器材

5.1 工业炸药

控制爆破需要工业炸药来进行操作，工业炸药分为塑性和挠性炸药两种，塑性炸药从名字可以分析在指定的温度范围之内，塑性炸药可以对不同形状的炸药进行成型，进而提升控制爆破炸药使用的便捷性，对爆炸效果有积极的影响。而挠性炸药则是有一定的弹性，可以在特种爆破以及水下切割或者金刚石合成上进行使用。还有一种较为少见的炸药叫耐热炸药，一般情况下，都适用于油气资源开采，有着较高的耐热性，可承受300℃高温。

5.2 静爆剂

控制爆破的静爆剂主要原料是氧化钙，氧化钙作为膨胀剂搭配硅酸盐和其他粉状添加剂来实现城市控制爆破。

5.3 起爆器

一般控制爆破起爆方式分为控制爆破和遥控爆破两种，控制爆破主要是利用雷管或者导爆索导爆管进行起爆，而遥控起爆则是利用超声波或者电磁波实现遥控起爆。

6 控制爆破技术的孔位确定以及爆破参数调整

6.1 控制爆破的孔位确定

控制爆破的孔位直接关系到爆破的可控程度和预期效果，一般针对不同位置不同爆破目标孔位确定不同，在建筑物梁柱区域一般都是设计垂直炮孔，如果施工限制性较大则采用水平炮孔，在建筑梁区域沿梁进行单排或者双排炮孔设计如果存在断层则进行梅花状布设，而控制爆破立柱时需要考虑立柱的完好性，如果立柱完整则采用水平炮孔，如果不完整则在底部布设合适数量的炮孔。

建筑物的承重墙位置一般都是设计水平爆破炮孔，具体位置在距离地面半米以上区域，外部承重墙的炮孔一般设置在门窗之间和建筑四角位置，一共布设2～4排，要保证炮孔高度爆裂位置高于墙体厚度的1.5倍。

路面或者桥墩等基础建筑在控制爆破时炮孔选择垂直炮孔，具体布设需要根据控制爆破目标的实际状态和体积进行分析如果有控制爆破要求，对爆破模板表进行部分保留并预留爆裂面需要在两端进行导向炮孔设计。

6.2 控制爆破的参数调整

想要控制爆破达到预期效果需要对网状爆破孔进行参数分析，主要的参数包括炮孔的深度、炮孔的垂直距离和水平距离、最小抵抗线三方面。在进行控制爆破过程中，炮孔深度需要根据爆破目标的体积材料和形状等多种因素分析，一般情况下，为了加强对爆破的控制都会深打孔，但是过深不利于填装炸药。所以一般保持在3m左右，当对挡土墙或者地下室的外墙进行爆破时，要保证炮孔深度为墙体厚度的3/4，孔与孔之间的距离要保证在规定的孔距系数内，一般在拆除起爆的炮孔排数设计上都会设计2～3排。

7 控制爆破的炸药量计算

控制爆破的炸药量设计尤为重要直接关系到控制爆破的效果，一般对控制爆破炸药量的影响因素分四种，分别是控制爆破的类型、爆破目标的材质和体积、爆破器材的选择和自由面存有数量和控制爆破的方法。一般控制爆破的炸药量计算从三方面着手，分别是工程允许使用的最大炸药量也就是炸药量总额，进而对每次起爆使用的炸药量进行控制，并通过公式进行计算或者对最小的起爆计算进行校对。

在进行校核和试爆的过程中需要对爆破目标的材质和结构进行分析并借助建筑资料来调整核对炸药使用量，并进行两次左右的小范围试爆实验来保证炸药量使用科学可行。

8 控制爆破的装药结构

控制爆破的装药结构分为两种，分别是密实和空隙装药，极少情况下会选择分段装药，除非在设计过程中炮孔深度过深才会采用分段装药。密实装药炸药主要布设在炮孔的孔底，并保证孔壁和炸药接触面接触，一般情况下密实装药都是针对松动爆破目标进行，当孔深度达到最小抵抗线的两倍时效果最优。

空隙装药则是借助缓冲原理进行装药保证对爆炸进行有效控制避免爆炸有害效应产生，可以有效对爆破效果进行改善，一般都是用于切割或者预裂爆破。

9 结束语

控制爆破随着建筑密度不断增加需要不断优化创新，严格对爆破区域和方向以及产生的有害效应进行控制，从爆破原理和爆破材料炮孔布设多方面着手，保证爆破的可控性和安全性。