我國于1983年制定了《水工建筑物巖行基礎開挖工程施工技術(shù)規(guī)范》(sD 121l一1983)。自此,礦用型雙向聚能管價格在水利水電建設中預裂爆破與光面爆破已成為必須進行的保護邊坡質(zhì)量的爆破開挖技術(shù)措施。此后在此基礎上修訂的《水工建筑物巖石基礎開挖工程施工技術(shù)規(guī)范》(SL 47一1994)以及在《水電水利爆破工程施工技術(shù)規(guī)范》(DL/T 5135—2001)和《水工建筑物巖石基礎開挖工程施工技術(shù)規(guī)范》(DL/T 5389~2007)中預裂爆破與光面爆破均被編入并有所改進,DL/T 5135—2001正在修編為DL/T 5135—2012。鐵道部也不僅規(guī)定了凡是Ⅲ級以上的巖石邊坡,設計邊坡坡度為1:0.1~1:0.75,專業(yè)礦用型雙向聚能管在邊坡部位的爆破設計和施工都應采用光面爆破或預裂爆破,并闡述了光面(預裂)爆破施工技術(shù)設計的原則和參數(shù)、安全措施,而且還明確了路塹邊坡光面(預裂)爆破項目質(zhì)量驗收檢測數(shù)量和檢測方法。無疑該規(guī)程的實施,有力地推動和促進了光面(預裂)爆破技術(shù)在鐵路建設中的應用與發(fā)展。
光面爆破技術(shù)優(yōu)勢:相對于傳統(tǒng)爆破工藝,聚能管光面爆破比常規(guī)爆破具有以下優(yōu)勢∶少打眼,少裝藥。節(jié)約周邊鉆孔量50%,總鉆孔進尺減少30%;節(jié)約炸藥10~20%,雷管30%。節(jié)約噴漿料15-20%。節(jié)省時間∶每循環(huán)鉆孔、裝藥、噴漿時間1.5-2.0小時。在安全方面利用水沙袋替代炮泥,以避免搗炮泥損毀電雷管導線,造成瞎炮。大大減少對圍巖擾動,光面效果好,巖性條件差情況下可以大大減少超挖量,控制巷道成型;巖性完整無節(jié)理情況下眼痕率可以達到90%以上,巷道成型好,穩(wěn)定性強。布孔方式優(yōu)化成多排掏槽布孔,單次掘進深度可以優(yōu)化提高10%到15%不等。由于炮孔數(shù)量大大減少可以考慮一起全斷面起爆,節(jié)省放炮時間。
不成功的事例是有的,如爆而不倒、實施定向爆破后沒有按爆破方案的方向倒塌等等。這些事例警示:從爆破設計、爆破器材質(zhì)量、爆破施工到起爆網(wǎng)路連接等,只要有一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤,都將影響爆破工程的效果,乃至造成嚴重的后果。爆破作業(yè)無論是老舊建筑物本身還是周圍環(huán)境都十分復雜,這不僅要求認真調(diào)查爆破體的結(jié)構(gòu)(包括施工缺陷),分析受力狀況,同時還要對采取技術(shù)措施(如預處理、嵌補、支撐等)的可靠和安全性進行分析,對可能出現(xiàn)的意外情況,應預先制定應急方案,努力避免安全事故和不必要的損失。工程的環(huán)保性越來越受到人們的關(guān)注,同時,探索無公害的拆除爆破技術(shù),一直是爆破工作者追求的目標。設立掩蔽體對物體加以保護,簡單的辦法是用草袋、竹笆一類材料覆蓋在需要保護的物體上面;對房屋和機器設備常要在迎面和頂部豎立排架,用木板或荊笆上罩鐵絲網(wǎng),抵御較多的飛石和較強的空氣沖擊波的打擊;對某些重要工程的建筑物打防震孔或者用預裂爆破將爆破區(qū)和被保護的建筑物或工程設施隔離開來。
水壓光面爆破較水壓光面爆破,在周邊眼單循環(huán)火工品使用量上節(jié)約費用8.3%,周邊眼鉆孔數(shù)量從39個下降為23個費用節(jié)約41%,混凝土噴射每延米節(jié)約1.37立方米。水壓光面爆破比水壓光面爆破每循環(huán)節(jié)約費用258.4元,即每延米節(jié)約76較元,節(jié)約費用比例達32%。此外,聚能管水壓光面爆破能有效降低隧道內(nèi)石渣塊度和粉塵含量,還可使通風時間有效縮短33%。聚能管光面爆破工藝技術(shù)很成熟、可操作性很強、材料成本很低、施工速度很快、節(jié)能環(huán)保效果很顯著、經(jīng)濟效益社會效益很高。聚能管定向爆破技術(shù)是近幾年發(fā)展起來的一項掘進新技術(shù),這種爆破技術(shù)與傳統(tǒng)的光面爆破技術(shù)有一定的差別,聚能管定向爆破原理是在巷道周邊眼中,將炸裝在聚能管中起爆,爆破時利用聚能管的聚能作用,以減少裂隙的數(shù)量和控制優(yōu)勢裂隙的發(fā)展方向。
預裂與光面爆破技術(shù)的歷史與現(xiàn)狀:預裂爆破是沿設計開挖邊界布置密集炮孔,采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥,在主爆區(qū)之前起爆,從而在爆區(qū)與保留區(qū)之間形成預裂縫,以減弱主爆破對保留巖體的破壞并形成平整輪廓面的爆破作業(yè)。光面爆破是沿設計開挖邊界布設密集炮孔,采用不耦合裝藥或裝填低威力炸藥,在主爆區(qū)爆破之后起爆的以形成平整的開挖輪廓面的爆破作業(yè)。爆破技術(shù)的發(fā)展是先出現(xiàn)光面爆破,然后衍生發(fā)展為預裂爆破。聚能管國內(nèi)歷史與現(xiàn)狀,我國于1964~1965年在湖北陸水水電站施工中做過淺孔預裂爆破試驗,1965年鐵道部門在成昆鐵路建設中開始試驗光面爆破,1977年在西延線張家船工點,全長近200m的2000m2路塹邊坡全部采用光面爆破,爆破后邊坡平整穩(wěn)定,殘留的半孔清晰可見,是鐵路建設中采用路塹光面爆破。
我國20世紀60年代利用斷裂力學對巖石損傷引起的裂紋擴展進行過試驗研究,為聚能爆破技術(shù)應用到工程做了不少理論分析,也取得一些進展。80年代中期開始進行應用研究,以北京礦業(yè)學院為代表,著重研究了聚能藥包切割饑理和應用。1987年淮南礦業(yè)學院取得“雙面切割器”的zhuanli,1995年又取得“大理石花崗巖切割技術(shù)應用”zhuanli。1991年中國水電七局曾試圖采用硬質(zhì)紙加工聚能藥管成形聚能藥卷做過聚能預裂爆破試驗研究,但終因當時的技術(shù)及工藝水平的限制無法用于正常施工,但是他們開了橢圓雙極線性聚能結(jié)構(gòu)試驗的先河。雙聚能預裂與光面爆破綜合技術(shù)開創(chuàng)輪廓控制爆破新時代。