多边介条件下爆破技术在工程石方开挖中的应用

摘 要：我国的在修建高级公路深挖高填土石方工程难以避免。而深挖高填工程数量大、传统施工速度慢、施工效率低下,同桥遂工程一样,往往成为决定工程进度的关键。因而，必须探索推行使用新的爆破技术，以在山区高等级公路建设中加快石方路基工程的施工进度并确保施工质量。

关键词：爆破技术；工程石方开挖；应用

中图分类号：TV54 文献标识码：A

1.多边界条件下爆破技术

随着社会的发展，凿岩机具、装运机具及爆破技术也逐渐进步，依照多边界条件的爆破理论对开展公路工程造成影响极大的爆破措施为深孔爆破的技术、光面爆破的技术与预裂爆破的技术和微差爆破的技术。

1.1多边界条件爆破

多边界条件爆破也就是地形变化的条件，通常包括平坦、倾斜、山包与垭口的地形。多边界条件的爆破依照最小抵抗线这项原理。其药量计算为：Q=edKW3F(E・a)，式中：(Q：药包的装药量，kg;e：炸药换算系数;d：堵塞系数;K形成标准抛掷漏斗时的线耗药量，kg/m3;W：最小抵抗线，m；F(E，a)：药包性质指数;E：抛掷(坍)率(%);a：自然地面坡度(°)。药包间距(m)：a=(1.0～1.2)W)。爆破作用半径：下爆破作用半径R下=W(n2+1)-1，上爆破作用半径R上=W(Aa上n2+1)-1，式中：a上：抵抗线出口点至上破坏点之间的地面坡度，(°)；Ａ：崩塌系数。

1.2微差的爆破

多实施一次爆破借助微差爆破技术含有减震、前发药包为后发药包开创凌空面以藤架岩石破碎的效果、减弱一次爆破堆积的高度、有助于机械施工、减少施工过程中岩石的夹制力、节约炸药量、且能够增大孔距等， 以增加每百米的炸落石方量。

1.3抛掷的爆破

定向的爆破与松动爆破相较自然坡度较陡(>30°)，施工地形的地质环境及其复杂、凌空面大时，借助抛坍爆破。抛坍爆破借助岩石自身的自重坍滑至路基，从而提高施工爆破的效果，以加快工程施工的进度从而降低工程施工造价。当路线经过波浪起伏的峡谷及鸡爪地形的地段、等凌空面较多时， 使用抛坍及抛掷进行爆破效率会更佳。在软石、次坚石的路基环境下， 使用松动爆破的技术，积极配合机械化工程施工，能有效提高工程施工效率，在坚石路段借助深孔的技术开展松动爆破较好。

1.4光面与预裂的爆破

光面的爆破与预裂的爆破是特意的针对设计开挖界面实施有效控制的爆破措施。沿爆破开挖区的设计轮廓及路面边坡，以较小的间距有效分布一排相连接的钻孔，在孔内使用间歇及不耦合进行装药，切在开挖区得主爆破预爆后或预爆前一同起爆，从而获取与设计轮廓一致、平实稳定的边坡面。

光面的爆破与预裂的爆破在施工技术上借助室洞控制爆破手段，其重点是药包的分布规则。通常在各种状况中，药包的安置均以最小的抵抗线作为设计的依据;按照路堑中心工程挖深与宽厚度，开展药包的分层安置;尽量对药包展开纵向及横向的分集或分条安置;精准的预测药包的配合起爆时间。

光面的爆破与预裂的爆破的主要参数包括钻孔直径与间距、抵抗线与线装药量、装药布局、最后一排的主爆孔和裂孔的间距等。钻孔直径(ｄ):通常为50毫米至70毫米，以增加不耦合的系数还可使用100毫米至150毫米。此外，孔深极大的可借助巨大钻孔的直径。炮孔的间距(a):孔距和孔径成正比，且和岩性、岩体结构及炸药类型等原因相关， 即a=mod。对于预裂的爆破 md=10～12;光面的爆破md=10～16。且在光面的爆破中孔距和最小抵抗线W成正比，即ａ=mW， 通常m为06～10。

线装的药量q(kg/m);光面的爆破q=(0.1~0.15)KaW；预裂的爆破q=(01～04)Ka2装药层次既保障设计要求的不耦合系数值，又要尽量保障药包起爆后，使其可以沿整个钻孔均匀分布。

1.5深孔的爆破

深孔爆破，即炮孔的孔径需大于75毫米而深度要在5米以上的借助延长药包的一种爆破手段，一般有拉槽深孔的爆破与台阶深孔的爆破两类。施工的炮孔需采用大型的、专业的潜孔凿岩机与穿孔机进行钻空。当使用机械清方施工时， 借助台阶深孔的爆破手段效果会更佳，能够保障路基石方的施工全面机械化。实施深孔爆破其优点是工作生产效率高，施工一次爆落的石方量较多，工程施工进度较快，爆破过程中对路基边坡造成的影响也比大炮小。如果有效的配合预裂及光面的爆破， 边坡会很稳定，其效果也较易掌控，施工也较安全。但因需用大型的机械， 因此转移施工工地、进行开辟场地及修筑便道等准备工作都相对的复杂， 爆破后仍会有10%至25% 的大石块也就需经二次爆破进行解小化。

深孔爆破的倾角一般以60°至75°为宜，高度需在 5至15米内。可使用垂直孔及斜孔两类炮孔，孔径一般为80至300毫米。公路工程中通常需100至150毫米。超钻的长度大概是梯段高度的 10%至15%。较坚硬的岩石就选其大值。

2.工程石方的特点

工程石方的总体数量大，因而占开挖石方的工程数量比例也高。个别路段的每公里通常会高达十多万个立方米，所以，占工程施工路段石方总量的95%以上，占整段公路总体投资的65%以上。必须开展工程路面的爆破施工及机械化工作。实践表明，石方工程整体上相对集中。有助于工程大爆破施工与机械化施工。但地形地质及其复杂，通常地质的岩石有时会呈现出软石或次坚石、坚石等情况；地形的缓陡坡相连接、地势迂回不平。需要使用各项爆破技术进行综合性的爆破，且装运推等机械进场及其不易。

3.工程石方的施工

一般把边坡的高度相同于及大于20米的石质路堑统称呼为深挖石方路堑。其工程施工挖深很大、地形极其复杂、石方比较集中、施工的难度也很大。公路部门原有的石方施工器材水平不高存在许多缺陷，组建的爆破工程施工团体专业技术力量仍比较薄弱，且受地形及地质方面的条件影响，深挖石方的路堑施工措施均以浅眼与普通洞室的爆破、药壶与猫洞方式的爆破进行施工。存在一些不足。

浅眼爆破和药壶与猫洞炮等小炮开挖方法由于受岩石地质得条件与机械设施等因素的影响很大，爆破工作效率低下，工程施工的速度缓慢，这样在工程地质环境差的情况下不一定能够筑成壮观的岩石边坡;利用掌控爆破技术，创新人们陈旧的爆破施工想法，研究分析深挖石方工程路堑的迅速优质的施工技术，是偏远山区高等级公路施工中有待解决的问题。

精确预测工程周边炮眼的方位与方向、深度等， 且采用密度于爆速都较低及高体积高威力的炸药，是保障光面爆破顺利实施与增大工程爆破效果的重要环节。

利用预留路面边坡的保护层、分条分层装置药包、抛坍洞室等掌制工程爆破的顺利实施路堑主体石方的开挖，接着至路面的坡顶向下围借助挖掘机及时的配合浅眼工程的爆破进行刷坡与清方，可以适用在不同复杂的地形环境中深挖工程石方路堑开挖，且所需花费的成本也较低。

利用工程路面预裂的洞室控制和爆破相结合的方法展开深路堑石方的深孔爆破及松动爆破石方迅速开挖，接着采用挖掘机及推土机等有效的配合，工程施工的效果会更加显著。

利用有利地形展开定向的爆破、抛坍业，对包含一定岩石宽厚度边的坡路堑更具明显的效果。

结束语

工程石方的爆破施工作为一项技术含量极高的综合应用型工作，工作人员必须提高认识，依照路段的地形和地质及施工器械、石方工程的整体布置等条件展开合理有效地设计及规划施工， 对提高工程施工的进度、保障工程施工的质量与工程施工的安全都具有极其关键的促进作用。

参考文献

[1]邓家金.浅谈爆破技术在工程中的应用[J].科技风，2010(05).

[2]田运涛.爆破技术在桥梁挖孔桩施工中的应用[J].交通标准化，2009(11).