刍议爆破技术在路基施工中的应用问题

摘要：本文主要结合路基施工的特点，阐述多边界条件下的爆破理论和爆破方法的基础上，探讨了路基施工中对多边界条件下爆破技术的应用。

关键词：爆破技术;多边界;施工

Abstract: This paper combines the characteristics of subgrade construction, based on multiple boundary conditions and blasting theory of blasting method, discusses the application of Multi-boundary blasting technique in the construction of roadbed.

Key words: Blasting Technology of multi boundary; construction;

中图分类号:TB41 文献标识码：A文章编号：

路基施工中的爆破工作是一项技术含量较高的工作。随着我国交通建设的不断发展，公路建设工作从平原微丘陵区逐渐向山岭重丘陵区转移。为了满足高等级公路所需的技术标准, 必须克服波浪起伏、高差较大、沟谷相间等各种不利地形, 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, 同桥隧工程一样, 往往成为决定工程进度的关键。因此, 必须研究推广采用新的爆破技术, 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。随着凿岩机具、装运机具和爆破技术的发展, 基于多边界条件爆破理论对公路工程影响较大。随着道路施工条件的愈发复杂，将爆破技术应用到路基施工中已成为必然趋势。

1、多边界条件下的爆破技术

1.1 多边界条件爆破。

多边界条件是指地形变化条件，一般分为垭口地形、山包地形、倾斜地形以及平坦地形。多边界条件下的爆破一般遵循最小抵抗线原理。对于多边界条件下爆破的药量计算，可以如下公式为准：（1）Q=edKW3F(E，α)；公式中Q代表药包的装药量，单位为kg；e代表炸药的换算系数；d代表堵塞系数；K代表形成标准抛掷漏斗时的线耗药量，单位为kg/m3；W代表最小抵抗线，单位为m，F(E，α)为药包性质指数；E为抛掷率，α为自然字面坡度。

（2）Q=0.5nWsinα+1；公式中W代表相邻两药包最小抵抗线的平均值；n代表爆破作用指数，爆破作用半径的计算公式为：下爆破作用半径R下=Wn²+1；上爆破作用半径R上=WAα上n²+1公式中α上代表抵抗线出口至上破坏点之间的地面坡度，A代表崩塌系数。

1.2 光面爆破和预裂爆破。

这两种爆破方式比较适用于设计开挖界面的爆破控制，通过爆破可以获得符合设计轮廓、稳定性好且光滑平整的边坡面。这种爆破方式的使用方法一般是以较小的间距在爆破开挖区的边坡或设计轮廓布置一排平行的钻孔，并在孔内不耦合装药，与开挖区主爆破同时引爆。光面爆破和预裂爆破的核心是药包布置。合理安排药包起爆时间、根据路堑中心的深度和宽度进行药包分层布置、以最小抵抗线为设计依据是光面爆破和预裂爆破的原则。光面爆破和预裂爆破有以下几个主要参数：钻孔直径。钻孔直径多以50mm-70mm为主，在考虑增加不耦合系数的情况下，也可采用100mm-150mm的直径。炮孔间距。炮孔间距与岩石构造、炸药类型等因素有关，并与孔径成正比，即a=mαd。如果预裂爆破md=10-12，光面爆破md=10-16。光面爆破中，孔距与最小抵抗线W为正比关系，即a=mW，m 约处于0.6-1.0之间。对于线装药量q（kg/m）的计算，光面爆破中q=（0.1- 0.5）KaW；预裂爆破q=（0.1- 0.4）Ka2。光面爆破和预裂爆破的装药结构一般分为连续装药和间隔装药，对装药结构的要求为满足设计规定的不耦合系数值，并且保证药包爆炸后，爆破沿钻孔均匀分布。

1.3 深孔爆破。

深孔爆破一般有台阶深孔爆破和拉槽深孔爆破两种模式。所谓深孔爆破是指采用延长药包，炮孔孔径大于75mm，深度大于5m 以上的一种爆破方式。深孔爆破的炮孔通常需要大型的潜孔凿岩机或穿孔机打造。如果采用机械清方，那么台阶深孔爆破可以实现路基石方施工的全面机械化，效果较好。深孔爆破有以下优点：一次爆落的方量多、劳动生产率高、施工进度快、对路基边坡的影响较小。同时，也存在以下缺点：普通台阶深孔爆破因其技术含量低，对岩石边坡、周围环境都会产生较大的破坏；加大凿岩设备投入、克服地形条件制约，在深挖石方路堑施工中尽量使用中深孔爆破，确保快速、优质的工程效果，这一做法在目前尚未达成共识。如果能配合光面爆破或预裂爆破，可实现较好的爆破控制形成稳定的边坡，爆破时较为安全。不过由于深孔爆破需要大型机械作业，所以在转移工地时，开辟场地和修筑便道等准备工作都比较繁杂。

1.4抛掷爆破、定向爆破和松动爆破。

抛掷爆破也称抛坍爆破，适用于自然坡度大于三十度、临空面较大、地形地质条件复杂的工程中。抛掷爆破通过利用岩石本身自重坍滑出路基进而提高爆破效果，同时降低工程造价。采用定向爆破可在深挖高填相间、工程量较大的鸡爪性地区一次性形成数百米的路基，可大幅度提高工程进度。对于软石、次坚石路基地段，利用松动爆破技术和机械施工共同作业的形式，可提高工作效率。

1.5 微差爆破。

微差爆破技术可让前发药包为后发药包创造临空面，从而加强岩石破碎效果，同时具有较好的减震效果，可利用在多发一次爆破作业中。在一次爆破作业中采用微差爆破技术，可有效降低岩石堆积高度，减少岩石夹制力，节省炸药的同时方便进行机械作业。

2、路基施工中对多边界条件下爆破技术应用的探讨

如果边坡高度大于等于20m，且路堑为石质的路堑成为深挖石方路堑。这种工程挖深大、地形复杂、石方集中，施工的难度很大。传统的施工方法主要是采用浅眼爆破、猫洞炮、药壶炮和普通洞室炮爆破，技术力量薄弱，在地形和地质的约束条件下，该爆破方式存在以下缺点：受岩石地质影响较大且不易清理，爆破效率低，施工速度较慢，爆破效果不尽人意，洞室爆破没有较高的技术含量，容易对岩石边坡和周围环境造成严重破坏。再加上，路基石方具有工程数量大，占路基土石方工程数量比例也大，有必要进行爆破施工和机械化作业，石方工程相对集中，有利于爆破施工和机械化作业。地形地质相对复杂，地质岩石也可能呈现为软石、次坚石、坚石连续或相间的特点。因此，提倡采用先进的爆破技术，解决深挖石方路堑施工难题，提高施工速度和施工质量。近年来多边界爆破理论应用于各种公路工程建设以及其他工程施工中，取得了很好的成效。将多边界条件下的爆破技术推广应用到路基施工工程中，可有效保证路基施工工程进度和工程质量。成本低廉、且适用于各种地形条件下的一种施工方法是采用预留边坡保护层，对药包进行分条或分散的布置，松动洞室控制爆破来进行路堑主体方量开挖，用挖掘机配合浅眼爆破从坡顶向下进行清方和刷坡。采用光面爆破时，采用低爆速、低密度、高体积威力的炸药并对周边炮眼的方向位置、角度深度进行准确的确定，可大幅度增加光面爆破的成功率，增强爆破效果。利用有利地形对路基行定向爆破及抛掷爆破，可对形成一定岩石厚度的边坡路堑有较好效果。

综上所述：公路建设工作中有很多难题，对于部分沟谷相间、高差较大的路段采取手段进行平整是不可避免的。施工单位必须根据施工地的地形地质，结合自身施工条件，合理利用路基施工中多边界条件下的爆破技术，达到加快工程进度、提高工程质量、保证工程安全的目的。同时改变落后的爆破技术施工意识，探讨优质的施工技术是公路施工中亟待解决的问题。

参考文献：

[1] 黄成忠.多边界条件下爆破技术的介绍[J].青海交通科技，2008，(04)

[2]杨文才.爆破技术在公路路基施工中的应用[J].中国西部科技，2008，(18)