试析土石方工程控制爆破技术

摘要：随着国家基础设施建设的大规模展开，土石方工程越来越多，爆破技术被广泛用于施工当中，不仅节省了施工中人力物力成本，而且加快了施工进度，提升了土石方工程的整体技术水平。本文铁路土石方爆破工程为例，对铁路工程在土石方爆破过程中采取的安全、经济的控制技术进行了探讨。

关键词：土石方工程 爆破 技术

中图分类号：P633.2 文献标识码：A

正文：

一、工程概况

该工程爆区岩性为浅色花岗岩，表层分布有少量土方，西侧安全距离较大，因此爆破作业的基本顺序是采用松动爆破的方式，并且炮孔抵抗线方向朝着西侧方向，使个别飞石方向着空旷地带，避免个别飞石产生危害。同时在爆破中应采用有效的安全防护覆盖。爆破时的安全防护重点是防止个别飞石、爆破震动对施工区周边的人员及房屋建筑造成危害。

设计方案选择：针对本工程岩石地质状况及周边建筑的分布环境状况可知，所采取的爆破必须是小型、小药量、小震动的而不是大规模、大药量、大震动的。因此选择使用小口径(d=40～42mm)炮孔进行浅孔松动爆破是最合适的，有利于减少单孔装药量，有利于减少飞石的飞出及可有效地降低爆破地震的危害。因此进行爆破作业时，是按地形由高向低顺序进行台阶爆破，并且在爆破中应使爆破时的炮孔抵抗线方向朝着西侧空地，同时对爆点进行安全防护覆盖，确保个别爆破飞石不产生危害。

二、爆破参数选择，炮孔装药量计算及钻孔设计

1.爆破参数选择及炮孔装药量计算

①炮孔直径:d=40～42mm；②炮孔深度:h=1.0～1.8m；③炮孔抵抗线:w=0.6～0.8m；④岩石炸药单耗:k=0.4～0.5kg/m3(可根据实际爆破效果予以调整)；⑤爆破方式为松动爆破⑥炮孔孔距a=0.8～1.0m；⑦炮孔排距b=0.6～0.8m；⑧单孔计算装药量:Q=kawh。爆破时应根据爆点实际的地形地质情况进行炮孔的布置和调整装药量，确保爆破的安全并达成最好的爆破效果。2.钻孔设计为满足现场爆破的实际情况，本次爆破设计使用小型空压机进行钻孔施工。在施工中应确保爆区的底板较为平整，以方便施工机械的通行。

三、装药、填塞和起爆网路设计

1.装药

装药前应认真做好准备工作；首先要对炮眼参数进行检查验收，测量炮眼位置、炮眼深度是否符合设计要求；然后对钻好的炮眼进行清碴和排水。装药时一定要严格按照预先计算好的每个炮眼装药量装填。装药结构：采用耦合装药；装药时要注意起爆药包的安放位置，按照前所属的设计要求进行安放。在装药过程中，当炮眼内放入起爆药包后，要接着放入一、两个普通药包，再用炮棍轻轻压紧，不可用猛力去捣实起爆药包，防止早爆事故或将导爆管脚线拉断造成拒爆。

2.填塞孔口全堵塞，堵塞长符合设计要求。

3.起爆网络图设计

根据爆破规程：禁止在20KV以上动力线100m范围内进行电爆破作业的要求，此段只能采取非电微差起爆网络。微差间隔时间的确定：经验公式：Δt=KpW底（24-f），可得45ms；根 据 实 际 经 验 ： 药 包 爆 炸 后10ms，岩石地表开始有明显的移动，接着在加速过程中形成鼓包，到20ms时，鼓包运动接近最大速度，到100ms时鼓包严重破裂。所采用间隔时间为50～100ms。以上数据表明：此段间隔时间确定为50ms。采用孔外微差起爆。根据此段单段最大控制爆破药量为680kg，每孔为装药量为34kg，可以20个炮孔一起起爆。但此段地形比较复杂，按照爆破规程次段为B类复杂环境，所只容许分段起爆。导爆管的选择：孔内9段（310ms），脚线长为10m；孔外3段（50ms），脚线长为5m，网络图如图1。

三、爆破安全校核与防护措施

爆破的危害主要体现在爆破地震危害和个别爆破飞石的危害，其它如爆破燥声、爆破空气冲击波和爆破毒气的危害由于单次爆破规模较小而可以忽略不计。

1.爆破地震的安全校核

爆区距离南侧居民建筑的最近距离为50～100m、距离东侧的新建建筑100～120m《爆破安全规程》的规定，单段次使用最大爆破炸药量计算公式为：Q=R3（V/K）3/a。Q—最大的单段起爆炸药量（kg）；R—爆区距离应保护设施的距离（m），本次爆区距应保护的距离为50～100m；V—保护对象设施所在地质点振动安全允许速度，对爆区周边设施取建筑取2.0cm/s；K·a—与爆点地形地质有关的系数，本k=150，a=1.5。

由以上计算式可知，在实际施工中，每次最大的起爆炸药量均控制在以上计算药量范围内，这样就可以避免爆破振动对周边建筑造成损害。一般情况下，一次爆破时总使用药量不超过24kg。

2.爆破飞石的安全校核

本次爆破施工爆点处的炮孔抵抗线方向朝着东侧空地，个别飞石的危害应采用有效的防护覆盖措施来避免。实际施工中应使用沙包、茅草捆及胶皮、钢板对炮孔进行压盖，将可有效避免个别飞石的危害。根据公式:S=20Kn2w[4]。S—个别飞石未加覆盖的最大飞散距离（m）；K—系数，取1；n—松动爆破指数，取0.75；W—单次爆破炮孔最大的最小抵抗线，取0.8m。则：S:20kn2w=20×1.0×0.752×0.8=9（m）本次爆破警戒范围在考虑到爆点爆破规模小并且炮孔抵抗线方向朝着东侧空地，因此在进行爆破时，南侧安全警戒范围应达50～100m，东侧、西侧和北侧安全警戒范围应达100～120m，以防个别飞石的危害。

安全防护措施办法每次施爆前都要对爆点的地质、地形、岩性、节理裂隙、软弱夹层等情况做好堪查记录并进行评判及预估，为适当调整爆破参数提供依据。爆区（炮孔）抵抗线方向应尽可能朝向爆区东侧空地，尽量让设备、人员处于良好的隐蔽状态，防止飞石造成危害。还可利用加密钻孔、减少单孔装药量、减少一次爆破装药量等措施来确保安全。填塞长度及质量严格按照技术交底进行施工，保证堵塞质量。

在爆区进行装药联线时，应将设备及人员撤出爆点50m以外。装药联线人员严禁烟火，闲杂人员禁止随意出入。起爆后应等待5～10min，由爆破员先进入爆点，检查有无盲炮及其他险情，确认无任何险情后，才可下达解除警戒命令，警戒人员方可撤离警戒哨卡。做好爆破施工原始数据记录，并认真作好施工日记。收集整理技术资料和文件，做好竣工资料整理工作。布孔要由爆破员实施，应利用相应的测量工具放样布孔，标定孔位、编号等，提高布孔精确度。

爆破员对造孔进行过程控制，巡回检查造孔质量，应最大限度地减少造孔误差，以避免造孔误差过大，改变爆区药量分配的设计密度，产生飞石公害，或产生大块、残留根底等不良后果。装药前应清除孔口周边20cm范围内的浮渣。验孔由爆破员按照设计说明书的设计要求进行，若有不合格钻孔，应作废或重新调整装药参数后才能装药。

四、结束语

爆破过程中，因严格按设计技术要求开展工作，并严格地进行爆破振动测试监控，爆破震动效应始终未超过安全规范，爆破块度适中，适合装运操作。本次土石方爆破环境复杂，但采用控制技术得当，到目前为止，没有对周边居民的住房造成大的损坏;居民除每天按时进行避炮撤离外，生活正常有序。其经验值得推广应用。总之，该石方控制爆破技术方案是合理的、可靠的、行之有效的。为类似工程的石方爆破积累了一定的经验。

【参考文献】

［1］孙常来.公路石方爆破施工技术[J].科技情报开发与经济,2007(15).

［2］黄忠民.浅谈挖方路基石方爆破施工[J].科技资讯,2007(26).

［3］王俊美.309 国道吉壶公路中的石方路基爆破施工[J].山西建筑,2008(20).

［4］吴建星,梅甫定.高速公路路堑开挖的爆破技术[J].武汉科技大学学报(自然科学版),2007(06).

［5］吕增寅.城市公路隧道减振爆破施工技术研究[J].铁道标准设计,2007(03).