摘要：爆破在工程中有非常重要的作用，可以改变自然地理条件，给工程施工带来方便，在开隧道，开采矿产等方面应用较广。爆破能量巨大，使用方法不当就会产生巨大的危害，危及人身和地质环境。爆破时能量巨大会导致岩层震动，失稳；爆破时方向控制不当会引起方向错误，乱石塌落方向不按预定方向进行，造成不可预知的危害；爆破时产生的飞石、地震波都会对地质造成危害。爆破造成的危害是巨大的，一般会引起严重的损失，纵观这些危害，不难发现大多原因来自对爆破的不合理控制。为了减少这些灾害的发生需要我们对这些问题加以重视，了解其发生的原因及防治措施。
关键词：爆破工程；地质灾害；防治措施
爆破工程造成的地质灾害包括由于爆破产生的工程、环境、人身等的破坏性影响。要防止这种灾害的产生，我们需要正确的使用岩体力学原理和爆破相关知识，有效预测爆破结果。对于爆破工程导致的地质问题要一边预防，一边治理，首先要在根本上解决这种灾害的发生，其次对于已发生或将要发生的地质灾害进行快速合理的治理。这就要求我们熟悉爆破产生地质灾害的机制和原理，只有清楚的了解才能更好的防治。本文主要介绍可能形成的灾害并浅析其形成机理。
1爆破工程地质灾害的类型
爆破地质灾害有很多种类型，很难对所有的灾害形式进行详尽的描述，这种灾害的发生是随机的，造成的破坏是不可预测的。这里根据形成的原因，简单将这些地质灾害分为五种类型。
1.1 冲炮事故
冲炮事故是由于炸药爆炸时产生的高压气体急速膨胀，之后产生巨大的冲力，在冲力的作用下一些碎石冲出爆炸区。这种灾害一般产生在浅孔爆破或者填塞不好的露天深孔爆破工程中，井下爆破时有碎石飞出井口，犹如炮弹炸裂。这种事故产生时会伴随着巨大的冲击波，夹杂大量岩石碎片，这些爆破飞石的飞行方向和轨迹是不确定的，威力也十分巨大。一旦发生这种事故将会严重危害周围建构筑物和设施设备，有时也会造成人员、牲畜的伤亡。
1.2爆破震动
这种地质灾害是由于需要被保护的建构筑物离爆源太近，最大单响药量过大引起建构筑物墙体破裂、坍塌等；或者爆破设计不合理，爆破后座力太大导致后方岩体失稳、滑坡。在隧道工程中，会导致渗漏，顶板坍塌。这种危害发生时地面剧烈抖动，危害巨大。
1.3爆破方向控制不当
爆破时一般都采用定向控制爆破，通过研究岩层的结构，调整装药的位置可以实现爆破定向，达到预期的目的，但是一旦装药位置不当，就会导致爆破方向改变，使定向爆破方向变得不可控，这种危害无法预测。爆破方向失准会导致本应作用的区域效果不大，没有达到预期的效果，在其他方向上造成无法预测的灾害。方向不定，无法提前做出准备，一旦发生就会造成严重的环境损坏。
1.4水层破裂
在地下爆破区域有含水层，尤其是含水顶板时。爆破力度的控制不当会导致顶板破裂，含水层水涌入爆破区域。这样造成的危害是双向的，一方面水的涌入会带来工程上和人员上的灾害，在水层方面，水泄露导致原有的水层水量减少或者干涸，带来的环境损害是巨大的。
1.5造成地震
爆破时巨大的冲击力直接作用于山体，会导致山体滑坡、岩层断裂、洞体崩塌，硐室大爆破剧烈时会引发小规模地震。
2地质灾害形成机制
只有清楚了解地质灾害形成机制才可以做到有效防止，下面就地质灾害类型对应的形成机制进行叙述。
2.1冲炮事故形成机理及防止措施
冲泡现象的产生需要有一定通道，或者具备形成通道的条件。冲泡是爆炸气体的急剧膨胀携带碎石飞溅，这种飞溅距离远，杀伤力大，能毁坏大规模的植被和农田。有时爆炸产生的热量还会导致冲出火花，造成火灾。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆容易造成通道的岩层结构有断层、裂隙、错动面和风化面。这些岩层结构比较疏松在巨大的冲击力下会损坏，化为碎石，同时给爆炸物的飞出制造通道。还有一种形成原因是由于装药位置不当，爆炸产生在两个强度比较大的结构层之间，这两层刚体胁迫爆炸发生在其中的间隙，这之中的结构不如两侧强度高，在冲击力下被首先破坏，形成通道导致冲泡事故的发生。这种事故的发生是有阶段的，首先是气体膨胀，能量集中的状态，这时发生爆炸是对称性的，这一阶段叫做发育。随后由于岩层强度上的不对称，导致强度低的方向容易破坏，这种方向更易破坏时就会发生能量的不均匀发育，薄弱的环节承受更大的能量直接导致完全毁坏。爆炸产生的碎石一起冲出地表，就是冲泡现象。薄弱层主要有层积岩和页岩及其夹层，另外变质带、岩浆岩和褶皱带也会容易遭到破坏。了解其机理后，我们可以通过运用当地地质结构特点，合理安放药包位置，减小这种现象的产生。严禁在容易形成冲泡结构的区域爆破，安放炸药时分散安放，放置在刚性层两侧，使爆炸产生的力对岩层产生夹紧作用。对于薄弱带需要进行强化，堵死通道。
2.2定向爆破失效机理和措施
定向爆破工程对于爆破方向有特殊的要求，爆破方向失去准确性会导致爆破灾害性事故，给居民和生态造成损失。爆破方向与药包防止位置，岩层结构，地形等因素有关，在定向爆破时要全面考虑这些问题，科学运用最小抵抗线原理。定向爆破失准的影响因素比较复杂。当岩层中有一组结构面垂直或倾斜于地面，同时强度相近时，这种结构不会影响爆破方向。若一侧刚度较小时，爆破方向改变与否就决定于药包的位置，当药包离刚度小的一侧近则爆破方向发生偏转，若偏向刚度大的一侧，则无影响，此时爆破方向不改变。当爆破时发生冲炮，爆破方向会改变180度。根据合理的推算判断，爆破方向的改变是可以预测的，只要合理的设计药包，对结构进行改变就可以防止这类灾害的发生。
2.3爆破导致失稳
爆破时巨大的冲击力使周围岩层失去稳定性，这种问题出现一般是有两种原因导致的。一是周围岩层本身结构就比较松散，在冲击力下容易失稳。另一种是由于操作者对于药包位置的摆放不正确，错误的爆炸点导致的岩层失稳。对于这个问题的解决方案有以下几点：
（1）尽量减少一次爆炸的用药量，防止一次爆炸的能量过大，过于集中导致岩层失稳。（2）有边坡时设置边坡保护层，范围在2m内。设置保护层减小爆炸对边坡的冲击，但是保护层不能太厚，太厚会影响爆破质量。（3）利用地形优势，找到强度比较大的面作为边界，沿结构面顺层开挖。（4）在爆破将要破坏的面预制边界。（5）控制爆炸过程中气体膨胀方向。
2.4爆破渗透机理
对于水利工程，防止爆破在渗透非常的重要，在建水坝、水隧道、渠道等工程时要尤其小心，一旦发生渗漏会导致严重的危害。渗漏的原因主要是爆破时岩体被粉碎导致水流渗下；爆破撕裂岩层导致巨大的裂口使水渗漏。防止这种地质灾害时要注意爆破区域，尽量不要在有地下水层的地方进行爆破。需要爆破时要控制爆破方向，尽量使爆破朝向不容易引起渗漏的方向。
2.5超爆
超爆问题往往是由于炸药量过大导致超出预期的爆破效果，所以在爆破时要严格控制炸药量。
结语
爆破工程是比较危险的工程，一旦出现危害往往是非常大的，除造成人员伤亡外还会导致地质和环境的破坏。这种破坏的规模较大，是毫无准备的。爆破时一定要结合当地的地质信息，合理科学使用相关爆破知识，将爆破方向，爆破大小程度控制好，不要出现失控的问题。有些地方时不适宜进行爆破，对于这些地方我们应该使用传统的工程手段，虽然耗时但是不会造成更大的破坏，对于可以进行爆破的地方要合理安排爆破。
参考文献
[1]寻卓彪.边坡地质灾害治理中爆破技术的应用研究[J].山西建筑,2018,44(02):103-104.
[2]姜晓伟,邵友忠,张海平.爆破技术在边坡地质灾害治理中的应用[J].工程爆破,2013,(1):96-98,62.
论文作者:贾捷维
论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/24
标签：岩层论文; 方向论文; 发生论文; 灾害论文; 工程论文; 地质灾害论文; 结构论文; 《防护工程》2018年第2期论文;