黑龙江省大庆地区防洪工程管理处 黑龙江 大庆 163311
摘要：近年来，随着爆破安全防控技术的发展，爆破施工在抗洪抢险中得到了广泛而有效的应用，特别是在执行分洪蓄洪、应急清障、封堵决口、破冰防凌等急难险重任务中发挥了重要作用。本文基于特大暴雨造成水库水位暴涨，随时发生决堤危及下游人民生命和财产安全的特殊状况，重点介绍了应急抗洪抢险中的约束药包控制爆破施工和安全防控技术。
关键词：抗洪抢险；约束药包；控制爆破；安全技术；泄洪槽
１ 工程概况及周围环境
２０１６年７月１９日，河北省邢台市遭遇历史罕见的特大暴雨，致使流经南和县的南澧河上游朱庄水库和野沟门水库的水位暴涨，水库泄洪每秒达３０００ｍ３。根据市防汛救灾指挥部预报，７月１９日２１时，南澧河最大洪峰将抵达南和县城段，严重威胁着南和县城二十余万人民的生命财产安全。１７时０３分，河北云山集团工程爆破有限公司接到市公安局紧急通知，要求于２０时３０分之前，必须完成对横穿南澧河的拦河坝的爆破拆除泄洪任务，并要求拆除坝体的长度不小于１２ｍ、深度不小于０．５ｍ，确保南和县城人民生命财产安全。
抗洪抢险的具体任务为拆除横穿于南澧河的拦河坝，该坝位于南和县北郭庄乡南张村村南。该坝为黄黏土基础与浇筑混凝土面的混合坝，坝高２ｍ，混凝土坝面宽１０ｍ、厚０．３ｍ，黄黏土基础顶宽１２ｍ，底部宽约１６ｍ。混合坝平日兼顾拦洪与交通之用，坝体结构密实坚固。
待拆除拦河坝段的泄洪河道宽５００ｍ，拆除地点周围环境比较复杂，西北侧２００ｍ处为县城防洪大堤；西侧１０００ｍ处为３５ｋＶ高压线路；东南侧３０００ｍ处有南和县东南张村等１０余座自然村庄；北侧２１５０ｍ处为邯黄铁路，５０００ｍ处为邢临高速公路，５５００ｍ处为南河县城区（见图１）。
２ 爆破设计
2.1方案选择
抗洪抢险一般采用人工、机械和爆破等方法。在进行现场实地勘察时，拦河坝坝面上过水严重，周围一片汪洋，且洪峰即将到达，大型机械设备无法进入现场，已不能采用人工和机械方法实施抢险泄洪。为此，决定采取爆破方法拆除拦河坝，快速疏通河道，顺利实施泄洪。由于时间紧、任务重、风险大、安全要求高，不具备采用钻孔爆破技术施工的时间与条件，经过爆破方案比较，最终决定采用约束药包控制爆破泄洪方案。根据《爆破安全规程》（ＧＢ ６７２２－２０１４）有关规定，应急抢险救灾时，爆破技术与工艺不受相关条文的限制，即根据抢险工程实际情况，经应急抢险指挥部研究决定，可以采取切实、有效的爆破方法。本抗洪抢险工程采取约束药包控制爆破方法，但必须严格做到“三控一防”，即控制爆破冲击波、爆破振动及爆破飞石和做好安全防护措施，确保爆破不会对周围人员与设施造成影响。
2.2 爆破炸药量计算
2.2.1单药包药量计算
为达到爆破泄洪目的，单个药包的爆炸能需足以破坏直径５ｍ、深０．５ｍ的范围，同时，还应有效控制爆破产生的冲击波、振动和飞石。因此，应首先计算单个药包的炸药量。根据炸药爆炸的原理，将单个药包置于拦河坝混凝土坝面上，并在药包的上面和四周用沙袋围严压实，即相当于将药包置于一定深度的岩石介质中。据此，参照爆破漏斗理论，计算出单个药包质量。
１）爆破漏斗体积。鉴于拦河坝混凝土坝面厚０．３ｍ，混凝土下方为１．７ｍ厚的黏土坝基。为使爆破破坏坝体深度大于０．５ｍ（粉碎区），则要求单药包爆破漏斗的最小抵抗线Ｗ＝０．５ｍ。依据爆破工程实践经验，取爆破作用指数ｎ＝３．０，按照爆破漏斗经验公式计算：
式中：ｑ为形成加强抛掷爆破漏斗的炸药单耗，取ｑ＝１．８ｋｇ／ｍ３。
计算得Ｑｄ＝２．１２ｋｇ。根据实践经验，药包在岩体内部实施抛掷爆破时，用于破碎岩石的有用功只占炸药总能量的５．０％～７．０％。而将药包置于岩体表面或浅部时，炸药能量的利用率仅为钻孔爆破炸药能量利用率的１％左右。据此，可以推算出炸药量约为２１２ｋｇ，可取单药包炸药量为２００ｋｇ。
群药包数量推算
由式（１）可知，单药包爆破漏斗的开口半径ｒ＝１．５ｍ，则单药包的爆破漏斗直径为３．０ｍ。考虑到漏斗四周破裂区的存在，可认为一个药包对拦河坝的破坏范围约为５．０ｍ。由此推断，在拦河坝体上形成长１２ｍ、深０．５ｍ的缺口，需要布置３个２００ｋｇ的药包，即６００ｋｇ的药包同时起爆。
2.3爆破药量安全校核
爆破药量安全校核主要针对空气冲击波超压、爆破飞石和爆破振动三个方面。本次爆破设定警戒范围以爆源为中心、半径为１ ０００ｍ。
１）空气冲击波超压计算。在地表实施大药量爆破时，应核算不同保护对象所承受的空气冲击波超压值：
式中：ｖ为振动速度峰值，ｃｍ／ｓ；Ｒ为爆源至保护对象的距离，与爆源最近的为２００ｍ处的县城防洪大堤，取Ｒ＝２００ｍ；Ｑ为炸药量，齐发爆破为总装药量，延时爆破为最大一段药量，ｋｇ，本次爆破Ｑ＝６００ｋｇ；Ｋ、α为与爆源至保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，取Ｋ＝２５０、α＝１．８。
经计算，ｖ＝０．８３ｃｍ／ｓ，远小于一般民用建筑抗振要求（２．０～２．５ｃｍ／ｓ）。
执行，还须制定强制性措施。监督管理部门的介入，很好的实现了该技术在施工中的渗透。制定设计、施工及验收规范、工程设计指标。尽量减少不可再生及高耗能材料的使用，改为节能环保材料，遵守绿色施工规定的施工程序，严格控制各道工序的施工工艺，确保该技术能够全面的落实到位，充分的发挥其作用，此外，监督部门加强对施工的监管工作，若发现违反相关标准、规范的行为，一定严惩不贷，绝不姑息。如此一来，从基层到管理形成了一套完整的体系，保证工程质量的同时，减轻了能源的消耗，降低建设成本。
3.2.3不断积累不断创新
近年来，我国建筑行业发展迅猛，施工工程技术也跟随着潮流不断进步。纵观建筑业发展境况，其未来在利用上只会有增无减，因此，科学技术的革新是十分重要的。绿色施工应在运用的过程中不断改善自身的不足，发展创新的科学技术，健全优化管理模式，实现节能减排。
结语
综上所述，绿色施工技术是近几年最为推崇的新型施工技术，不但能够保证施工的安全性和质量，而且还能加强对于环境的保护。因此此项技术有着非常大的市场应用价值和潜力，我们还需要对其继续进行研究，并对其大力推广。
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论文作者:杨蔚
论文发表刊物:《防护工程》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/3
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