2010 年 8 月 12 日深夜至 8 月 13 日凌晨,四川省清平乡发生强降雨,导致绵远河左岸走马岭沟、罗家沟、娃娃沟、文家沟山体崩塌,发生特大泥石流灾害,总体方量估计超过 700 万 m3.其中文家沟规模最大,约占 50%,四个沟的泥石流随强降雨冲入河道的总量约 600 万 m3.泥石流中裹携大量的巨大孤石。
泥石流发生后,我部于 8 月 14 日 ~ 9 月 12日进行了前期抢险,之后进行了河道应急治理施工。在进行应急治理施工过程中,发现泥石流中裹携大量的孤石,致使挖掘机无法挖动,液压破碎锤破碎速度缓慢,其方量约为 5 万 m3,严重影响工期,必须进行爆破解小处理。
爆破作业区位于清平乡境内的绵远河上,距其右侧约 50 ~100 m 是棋盘村、圆包村居民区,左侧 200 m 是盐井村居民区,且爆区上方20 m 为居民区用电 10 kV 高压线,爆破作业环境复杂,爆破参数难以控制。
2 孤石解小方案编制依据。
(1) 国家相关法律法规、标准规范;(2) 应急治理工程实施方案;(3) 类似施工经验;(4) 爆破作业区环境情况。
3 爆破方案。
对于泥石流中掩埋的大孤石,采用挖掘机将其周围的泥石流全部剥离,使石料全部出露,再视情况用手风钻进行钻孔,孔深控制以在钻孔方向岩石厚度 2/3 左右为宜,具体深度视实际情况而定,药量以能够爆裂孤石为准并防止产生飞石,爆破均采用串联电雷管起爆网络,爆破施工的总体原则是"小药量,严封孔,强覆盖,多批次".
4 药量计算依据。
(1) 钻孔直径 D: 采用 φ38 钻头,D =38 mm,手风钻造孔。
(2) 装药直径 d: 采用标准药卷乳化炸药,d =32 mm.
(3) 钻孔深度 L: 采用 2 ~3 m 长钻杆,即 0. 5m≤L≤1. 8 m(视孤石情况决定钻孔深度) .
(4) 装药长度 L1: L1 =0. 2 L ~0. 5 L(单位为m) .
(5) 堵塞长度 L0: L0 = L - L1(单位为 m) .
(6) 装药量计算: Q = L1 ×10 ×100/1 000(单位为 kg) .
(7) 单次起爆药量 Q单: 每次爆破 5 ~10 个炮孔,控制每次起爆药量不超过 0. 6 kg.
5 安全计算。
根据实际情况,在孤石爆破时,可仅考虑空气冲击波和个别飞石的危害距离。
5. 1 空气冲击波。
根据 GB6722 - 2003《爆破安全规程》规定:裸露药包爆破时按空气波超压值判定保护对象的安全性,对人的安全超压为 0. 02 ×105Pa,对建筑物玻璃的安全超压不大于 0. 02 ×105Pa.
(1) 考虑掩体内的爆破人员。
空气冲击波按总起爆药量为裸露爆破考虑,具体按式(1) 进行计算:R = 25Q1 /3式中 Q 为一次爆破的总炸药量,单位为 kg; R 为距爆破保护对象的距离,单位为 m.经计算,按此方案实施爆破时,起爆药量 Q =0. 6 kg,R = 21 m,取 30 m.
(2) 考虑对建筑物玻璃的安全超压。
空气冲击波对保护对象的安全超压距离按式(2) 计算:▽ P =14Q/R3+ 4. 3Q2 /3/ R2+ 1. 1Q1 /3/ R (2)式中 ▽ P 为空气冲击波的安全超压,单位为105Pa.经计算,按此方案实施爆破时,起爆药量 Q =0. 6 kg,R = 49 m,取 50 m.经计算得知: 每次爆破用药量在 0. 6 kg 以内时,对 50 m 外村民房屋玻璃不会造成损坏,是安全的。
5. 2 个别飞石。
根据 GB6722 - 2003《爆破安全规程》规定,裸露爆破时,个别飞石的安全距离为 300 m.由于该工程为应急爆破,个别飞石可能飞得较远,故爆破时以飞石的安全距离为准。
5. 3 起爆站的设置。
起爆站设置在距现场 350 m 处的坚固居民房内且位于无玻璃的砖墙侧,以保证爆破员的安全。
6 施工方法。
6. 1 造 孔。
采用手风钻钻孔,孔深、孔向视现场情况确定,孔深以 2/3 块石厚度为宜,爆破时的飞石抛掷方向以不影响村民的财物为准。
6. 2 装 药。
炮孔钻好后,将炸药按规范要求装入孔内并将炮孔用粘土堵塞好,用胶布将爆破线路保护好,每次形成一个完整的串连网路,以防止其他电流对爆破产生影响。
6. 3 封 堵。
炮孔采用黏土严密封堵,同时在炮孔上方覆盖沙袋和竹胶模板,以减小飞石的距离。
6. 4 起 爆。
在机械、人员全部撤离到安全位置后起爆。
6. 5 警戒的解除。
爆破后 10 min 由专业人员对爆区进行检查,待爆破处理完成、确认安全后解除警戒。
7 资源配置。
按照抢险任务及工期目标进行资源配置:
(1) 空压机: 3. 5 m3空压机 3 台;(2) 钻机: YT28 钻机 8 套;(3) 人员: 施工人员 20 人,其中爆破员 5 名。
8 安全文明施工及环境保护措施。
(1) 对施工人员进行安全环境教育,强化安全环境保护意识。
(2) 炸药、雷管不得同车运输或一人搬运。
严禁将雷管装在衣(裤) 袋内。
(3) 火工产品由专人保管,严禁乱丢乱放。
对于火工产品的消耗必须做好详细登记。当日(班) 剩余的火工产品必须即时退库,不得带回住地。
(4) 搬运炸药、装药、堵塞、联线过程中严禁吸烟。装药过程中,应在距装药点20 m 处设置警戒,无关人员不准进入装药现场。
(5) 爆破前 30 min,在距爆点 300 m 处设置警戒,300 m 以内的所有人员需全部撤离。
(6) 爆破结束 10 min 后,爆破技术人员方可进入爆区进行仔细检查,确认安全后方可进行其他作业。
(7) 严格执行国家相关政策法规,保护自然环境。
(8) 建立健全相关制度并在施工时坚决执行。
(9) 经常对施工现场进行检查,发现问题及时处理。
9 爆破效果。
从后期爆破效果看,该方案较好地解决了清平"8. 13"特大山洪泥石流河道应急治理工程中孤石量大、爆破环境复杂、施工强度高等问题,保证了施工进度,确保了施工安全,最终取得了较好的效果。
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