土建類專業(yè)爆破工程教學內(nèi)容體系探討
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一、教學目標
爆破法施工因其經(jīng)濟、高效、快速等特點，成為巖體等各類工程建設(shè)的主要方法，廣泛應(yīng)用于隧道、礦山、路塹邊坡、基坑等工程，對國民經(jīng)濟建設(shè)起著積極促進作用。爆破工程是安徽理工大學土建類礦山建設(shè)、巖土工程、城市地下空間工程以及道路與橋梁工程四個方向的專業(yè)必選課；旨在通過課程的學習，學生能夠了解爆破工程的發(fā)展歷史，掌握基本的理論與方法，具備獨立進行一般爆破工程設(shè)計與施工的能力。教學大綱規(guī)定該課程為32個學時（其中，教學30個學時，考試2個學時），通過課程的學習，要求學生能夠熟練掌握常用的起爆方法、爆破破巖機理、露天爆破技術(shù)、地下工程爆破技術(shù)、拆除爆破原理與方法以及爆破安全技術(shù)措施；能夠進行一般巖土爆破、井巷掘進爆破和隧道施工爆破設(shè)計，以及煙囪、水塔等拆除爆破設(shè)計。
二、存在的問題
（一）內(nèi)容多、學時少
目前，主要的《爆破工程》教材主要內(nèi)容為：緒論、炸藥理論、爆破器材與起爆技術(shù)、巖土中爆炸的基本理論、地下工程爆破、露天工程爆破、拆除爆破技術(shù)、鉆孔方法和鉆孔機具、爆破安全。顯然，在教學大綱規(guī)定的32個學時內(nèi)，無法講授全部內(nèi)容，造成后面章節(jié)（多為鉆孔方法和鉆孔機具、爆破安全）沒有時間講授。而爆破安全是爆破施工中尤為重要的環(huán)節(jié)，特別是現(xiàn)在城市復雜環(huán)境下的爆破是難點。
（二）教學內(nèi)容
土建類專業(yè)主要是利用炸藥爆炸破巖，解決實際工程問題。教材中存在一些理論性較強、脫離工程實踐的內(nèi)容，教師講授時不可能都做到生動形象，使學生們?nèi)狈εd趣。例如：在各版本教材中，炸藥理論均占有一定的篇幅。實際工程中，較多使用的是水膠炸藥和乳化炸藥系列，選擇余地小。因此，此類純理論的內(nèi)容可少講或不講，如炸藥熱化學參數(shù)的具體計算、炸藥的爆轟等。而工程實際密切的內(nèi)容可以多講，如露天巖土爆破、隧道施工爆破等。
（三）教學方法
教學方法是提高教學質(zhì)量的重要手段，廣泛使用的多媒體教學與板書相結(jié)合已不能完全滿足教學要求。至于實驗課，爆破工程因其材料的特殊性，實驗難以實現(xiàn)每個環(huán)節(jié)人人參與；而只能做一些簡單、危險性小的實驗，如霍金遜效應(yīng)、爆破漏斗實驗，其他的難以實現(xiàn)。
（四）爆破安全教育重視不足
爆破安全包括爆破工程的安全實施和爆破作用有害效應(yīng)對周圍環(huán)境的影響兩部分。由于學時、重視不足等原因，在教學時此方面內(nèi)容較少涉及。加強爆破安全教育的重要性如下：
1．爆破工程事故層出不窮，每次都造成較大的人員傷亡和財產(chǎn)損失，為爆破行業(yè)帶來了負面效應(yīng)，也增加了人們對爆破的恐懼心理，不利于爆破施工企業(yè)與爆區(qū)周圍居民的協(xié)調(diào)。爆破工程事故主要有：爆破器材使用不當引起的事故、爆破施工過程管理不善造成的事故和爆破有害效應(yīng)引起的事故。
2．爆破有害效應(yīng)的控制或消除需要掌握其致災(zāi)原理、控制機理和方法。如爆破震動，作為最常見的爆破有害效應(yīng)，在城市內(nèi)各種爆破時要求尤為嚴格，因為稍有不慎，過強的爆破震動會造成周圍建（構(gòu)）筑物開裂、倒塌，地下管線爆裂等嚴重災(zāi)害。爆破震動的控制要求掌握爆破地震波的傳播規(guī)律，爆破震動的監(jiān)測與分析等知識。在以地鐵為代表的城市地下工程中，爆破有害效應(yīng)的控制有著前所未有的重要。
（一）礦山建設(shè)方向礦山建設(shè)方向?qū)W生畢業(yè)后的主要就業(yè)崗位為各類礦山開采、井巷工程掘進施工、邊坡工程施工等，因此，其教學內(nèi)容主要為以下幾個方面：
1．爆破工程的基礎(chǔ)理論，包括炸藥基本理論、工業(yè)炸藥、起爆器材與起爆方法、爆破破巖機理等。重點是起爆方法（電雷管、導爆索、導爆管等）中的各種起爆網(wǎng)絡(luò)和光面爆破、預(yù)裂爆破。
2．露天爆破，包括露天淺孔爆破、露天深孔爆破和硐室爆破等。主要講授露天臺階爆破和硐室爆破，并結(jié)合煤礦露天開采爆破實例，如神華集團黑岱溝露天礦。
3．地下工程爆破，包括井巷掘進爆破、隧道掘進爆破和地下采礦爆破。以井筒和巷道掘進爆破、地下采礦爆破為主。
4．拆除爆破，包括煙囪、水塔等高聳構(gòu)筑物的拆除爆破，高大建筑物如各種樓房的拆除爆破，以及基礎(chǔ)、橋梁、冷卻塔等建（構(gòu)）筑物的拆除爆破。
5．爆破安全與管理，包括爆破安全管理，拒爆的處理，爆破工程事故案例（包含爆破器材、早爆和拒爆事故、爆破施工和爆破有害效應(yīng)等不同原因的事故案例），爆破有害效應(yīng)的形成機理與控制，爆破對環(huán)境的影響與控制等，如爆破震動監(jiān)測與分析，爆破損傷測等。
（二）巖土工程與城市地下空間工程方向這兩個專業(yè)方向的畢業(yè)生主要從事（地鐵）隧道工程、巖土工程方面的工作，除了爆破工程的基礎(chǔ)理論，主要教學內(nèi)容還包括：
1．露天爆破，包括露天淺孔爆破、露天深孔爆破、定向斷裂控制爆破以及基于光面爆破的護壁爆破技術(shù)等。以露天臺階爆破為主，案例如鬧市區(qū)深大基坑開挖爆破，溝渠爆破開挖等。
2．地下工程爆破，包括井巷掘進爆破、隧道掘進爆破和地下采礦爆破。以隧道掘進爆破為主，結(jié)合隧道掘進施工、樁井爆破施工等工程案例。
3．拆除爆破，包括煙囪、水塔等高聳構(gòu)筑物的拆除爆破，高大建筑物如各種樓房的拆除爆破，以及基礎(chǔ)、橋梁、冷卻塔等建（構(gòu)）筑物的拆除爆破。
4．特殊控制爆破，主要包括特殊環(huán)境爆破施工（含瓦斯區(qū)域，臨近特殊物體如油庫和天然氣庫、輸油輸氣管道旁邊的控制爆破，危巖體處理爆破等），爆炸擠淤，凍土爆破，爆炸處理軟基，爆炸成型和爆炸焊接，爆破成井，水壓爆破，靜態(tài)破碎等。
5．爆破安全與管理，主要包括爆破安全管理、安全評價，拒爆的處理，城鎮(zhèn)及復雜環(huán)境巖土爆破中的安全技術(shù)，爆破工程事故案例，爆破有害效應(yīng)控制等。
（三）道路與橋梁工程方向
該專業(yè)方向?qū)W生畢業(yè)后主要從事交通工程如公路、鐵路、隧道等方面的工作，其中，路塹開挖、橋梁樁基、隧道等都涉及爆破工程。除了爆破工程的基礎(chǔ)理論，主要教學內(nèi)容還包括：
1．露天爆破，主要有路塹開挖爆破，如臺階爆破、光面爆破，預(yù)裂爆破，硐室爆破，采石爆破，危（舊）橋梁拆除爆破等。
2．地下工程爆破，包括井巷掘進爆破、隧道掘進爆破。以隧道掘進爆破、橋梁樁井開挖爆破為主。
3．特殊控制爆破，主要包括特殊環(huán)境爆破施工（含瓦斯區(qū)域，臨近特殊物體如油庫和天然氣庫、輸油輸氣管道旁邊的控制爆破，危巖體處理爆破等），爆炸擠淤，凍土爆破，爆炸處理軟基，爆破成井，水壓爆破，靜態(tài)破碎等。
4．爆破安全與管理，各類交通工程建設(shè)過程中，可能有部分爆破工程周圍存在人口密集的居住區(qū)或重要的建（構(gòu)）筑物，故在此類工程進行時，同樣要加強爆破安全管理，進行爆破有害效應(yīng)如爆破震動、飛石、沖擊波等的監(jiān)測與控制。因此，進行爆破安全與管理方面的教育是十分必要的。在針對專業(yè)方向改革教學內(nèi)容的同時，教學過程中要充分利用多媒體教學信息量大的特點，結(jié)合科研和實際工程進行講授，通過錄像和照片對實際工程爆破進行剖析，以大大提高學生學習興趣，進而改變教學過程由教師單方灌輸為學生主動探索學習，這更有利于學生理解和掌握專業(yè)知識，并進行爆破方案和參數(shù)的設(shè)計。
四、結(jié)語
通過爆破工程課程教學內(nèi)容體改改革，提高了學生對本專業(yè)方向爆破技術(shù)應(yīng)用的理解和掌握，安徽理工大學爆破工程于2009年被批準為省級精品課程。在精品課程建設(shè)項目的資助下，我們不斷對爆破工程課程教學內(nèi)容體系進行改進、優(yōu)化和完善，為學生畢業(yè)后的爆破工程設(shè)計、施工和管理打下良好的基礎(chǔ)，取得了良好的教學效果。
作者：汪海波 宗琦 徐穎 單位：安徽理工大學 土木建筑學院
