浅谈控制爆破在路堑石方开挖中的应用

内容摘要：控制爆破是指通过一定的技术措施严格控制爆炸能量和爆破规模，使爆破的声响、震动、飞石、倾倒方向、破坏区域以及破碎物的散坍范围在规定限度以内的爆破方法。

关键字：控制爆破、石质路堑、深孔浅孔爆破、光面预裂爆破。

Abstract: Controlled blasting refers to certain technical measures to strictly control the explosion energy and burst size, so that the blasting sound, vibrations, flying rocks, dumping direction and undermine regional and detritus scattered collapse range blast method within the prescribed limits.Key words: controlled blasting, stone cutting, deep-hole light-hole blasting, smooth pre-splitting blasting

中图分类号：TV542文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）07-0020-02

1、前言

为了加快施工进度、提高工程质量，控制爆破应采用配套机械设备，充分发挥爆、推、装、运机械的工作效率，进行机械化施工。

2、 施工准备

2.1 施工测量

具备爆破施工的路段已完成路线控制导线点、水准基点复测，成果及增设的主要控制转点桩厥技术资料，恢复路线中桩，用地界桩、弃土场范围等的具置，同时对路基纵断面和横断面进行了复测，汇总测量记录，编制测量成果资料，绘制复测的纵、横断面图，并计算填写工程量计算表，报监理工程师审批。尤其对实测成果与设计不符的路段，未经监理工程师、业主或设计部门现场核实确认，不得擅自开始施工，破坏原地面。

2.2 调查与试验

在施工放样测量的同时，地质、水文、障碍物、文物古迹、坑穴、水塘、低洼稻田区以及各种地上、地下的管线等进行徒步踏勘调查，并详细记录其具置、范围。汇总调查结果，制定处理方案或保护措施，报监理工程师审批。

按设计文件及地勘参考资料，对路堑爆破施工的路段调查，拉槽施工后，先进行控制爆破的试验爆破，以及时总结经验，调整确定爆破参数。

2.3 临时防、排水

根据测量放样及现场调查结果，本着防、排水工程永久、临时相结合的原则，路堑截水沟按设计图位置放样开挖，对低洼地段、和地下泉眼路段、采取截、引、排和相应的降低地下水位措施，保持施工场地处于良好的排水状态。

施工场地排水，不得直接排入农田、耕地或污染自然水源，在排水沟出口处，设置沉淀池，在施工过程中，派专人对排水系统进行维护和清淤，避免造成淤积或冲刷，始终保持排水畅通无阻。

2.4清理与掘除

根据施工放样测量的路堑开挖范围，对用地范围内的树木、灌木丛、杂草、砖石等构造物，按规定进行砍伐或移植和拆除，并将砍伐的树木按监理工程师指令推放在路基用地之外并妥善处理。

3、路堑控制爆破开挖

路堑开挖严禁采用大中型爆破，对于石质路堑还必须采用预留控爆层，二次控爆技术，保证边坡开挖平顺，减少超欠挖和对围岩的扰动。

控爆施工前必须通过试爆确定合理的爆破参数，精心编制爆破设计指导施工；施工中规范进行钻孔、装药联线工作，按爆破设计严格控制布孔参数和装药量，并做好爆破振动监测；爆后有瞎炮及时处理，并根据爆破效果优化爆破设计。

在石方开挖爆破方案上，应选用以深孔控制爆破为主，浅孔爆破为辅，边坡采用光面预裂爆破的施工方法。深孔爆破采用大型潜孔钻机钻孔，机械化程度高、效率高，对确保工期有把握；浅孔爆破灵活机动，用于开挖工程量小、前期找平、部分刷坡及基底找平。两种爆破方法均严格按控制爆破原则进行设计和施工。

3.1、控制爆破方案

路堑边坡设计率从上至下为1：1、1：0.75、1：0.5，每8m台阶高度设置2m宽的碎落台。根据工程特点，结合进度要求和资源配置等因素，采取按台阶高度分层分段多作业面同时开挖的施工方案，施工中采用深孔微差爆破技术，先拉通路堑主槽，设计边坡预留的3～5m宽的岩体不爆，靠近居民聚居区一侧，根据实际情况预留10～15m的岩体不爆，作为中部主爆体的隔墙，以减少大爆破对边坡的损伤，同时预留的岩体光面爆破时，可以根据主爆体的爆破情况和岩石性质更准确地选择爆破参数，提高边坡的光爆效果。

3.1.1、主爆区控制爆破参数

采用潜孔钻机垂直钻孔，钻孔直径d＝100mm，炮孔布置如图1所示。

图1炮眼布置示意

底盘抵抗线W底＝2.7m

3.1.1.1、 炮孔间距a＝m*W底＝1×2.7＝2.7m

3.1.1.2、 炮孔排距b＝0.9a～1.0a，取2.7m

3.1.1.3、 钻孔深度L＝H＋h＝10.5m

3.1.1.4、单位体积耗药量q：考虑路堑上、下部石质坚硬程度不等，一般路堑上部石质较软取0.25kg/m3～0.32kg/m3，路堑下部取0.30kg/ m3～0.39kg/ m3，每个炮孔装药量Q＝q×a×W×H（kg），最大孔装药量为28.5kg。

3.1.1.5、装药结构：施工中选用直径Φ32mm的2号岩石铵梯炸药，采用连续装药结构，如图2所示。装药时把5支药卷捆成一组连续装药，使药量均匀分布在炮孔长度上，炮孔底部1m左右为加强段。起爆药包用2个同段的毫秒雷管，反向捆在炸药药卷上，放在距孔底30cm处。

3.1.1.6、 堵塞长度：2.5m，最小堵塞长度不得小于2.0m，采用粘土和细砂的混合物堵塞。

图2 主爆孔装药结构示意图 单位：m

1-填塞物；2-炸药；3-导爆管雷管；4-导爆管

3.1.1.7起爆方式：采用排间微差顺序起爆。

3.1.2、边坡光面爆破参数

3.1.2.1、最小抵抗线W，根据边坡预留岩体的情况取值3.0～5.0m，边坡顶留层不宜过大，否则正常的药量无法克服岩石阻力，容易造成欠挖。

图3边坡光爆孔装药结构示意单位：m

1-填塞物；2-炸药；3-导爆管雷管；4-导爆管

3.1.2..2、 炮眼直径d0＝100mm，光爆炮眼间距取100cm～120cm。

3.1.2..3、光面爆破单位体积耗药量q＝0.2～0.3kg/m3，每个炮孔装药量Q0＝q′×a×W×H，最大每孔装药量为6.3kg，线装药密度为0.36kg/m～0.69kg/m，线装药密度应该进行严格控制，以防药量过大而损伤边坡。

3.1.2..4、 装药结构采用不耦合间隔装药法，如图3如示。施工中选用直径φ32mm的2号岩石铵梯炸药，不耦合系数为3.13，装药时将炸药间隔捆装在竹片上，再装入炮孔，炮孔堵塞长度1.5m。

3.1.2..5、 光爆炮孔采用同段毫秒雷管传爆，保证各药包同时起爆，以减少飞石和爆破震动。

3.1.3、爆破地震安全距离

为了保证爆破区外侧民房安全，根据爆破安全规程规定对爆破地震安全距离进行验算。一般砖石建筑物地面的质点安全振动速度为3cm/s，根据公式 R＝（KV1a.Qm计算，结果为9m，现场测定爆破中心距民房最小的水平距离为10m，验算结果表明，爆破对民房并无影响。个别飞石的安全距离按50m进行警戒，为减少飞石，施工中采用草袋装土覆盖炮孔。

3.2、石方开挖采取的主要技术措施

为了确保石方开挖过程中爆破周围各种设施和构筑物不受到任何损坏，确保施工便道的畅通，石方开挖边坡稳定，改善破碎效果，爆破开挖进程中主要采取以下技术措施：

3.2.1、严格按照控制爆破的原则进行爆破设计和施工，“控制爆破”就是把爆破产生的振动控制在安全的范围内，控制到基本上无飞石，控制不产生较大冲击波。

3.2.2、采用导爆管非电起爆网路，不受雷电干扰，操作简便，施工安全。

3.2.3、采用微差爆破，以改善破碎质量、降低爆破振动。

3.2.4、采用宽孔距爆破技术，有效控制大块率，确保一定的颗料级配，边坡侧采用光面预裂爆破以获得理想的边坡面。

3.2.5、沿线环境复杂的路段，采用必要的防护措施，确保安全。

3.2.6、对较深的炮孔采用间隔装药结构，从而充分利用爆炸能量，降低大块率。

3.3、路堑开挖控制爆破技术要求及注意事项

3.3.1、开挖轮廓面炮眼残余率：指在开挖轮廓面上保全的炮孔痕迹总长与设计炮孔痕迹总长的比率，必须大于等于80%。 坡面平整度：凹凸尺寸不应大于150mm。坡率应符合设计要求。

3.3.2、 控制爆破应严格按照现行路基施工技术规范、爆破安全施工操作规程、公路工程质量检验评定标准、本项目补充技术规范以及相关规定等要求执行。

3.3.3、严格控制路堑开挖控制爆破中基本无飞石现象，爆堆高度适中，成型后的边坡坡面平整度要符合要求，保证路堑边坡稳定。

3.3.4、控制爆破中要达到最佳的爆破效果，选择合理的爆破参数是至关重要的，在施工中应严密观注有无夹层、石质突变或软硬不一等地质条件的变化，以便及时调整各项参数。

4、结束语

路堑边坡的控爆施工与路堑拉槽挖方施工应紧密结合起来，统筹考虑，相互兼顾，路堑每一级挖方应同步刷坡到位。路堑爆破开挖时，一方面要严格控制装药量，防止爆破作业对上层已完成或正在进行的防护工程或边坡造成破坏，另一方面应控制好边坡坡率和超欠挖。爆破应以小型及松动爆破为主，严禁过量爆破，开挖后边坡上不得留有危石，并修凿平整。

参考文献：

[1] 何广沂、安鸿逵. 大量石方松动控制爆破新技术[M].北京:中国铁道出版社，1995.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。