浅谈凿岩爆破技术在人工挖孔桩施工中的应用

摘要：文章首先介绍了对人工挖孔桩在当前建设项目中应用广泛性和重要性进行了介绍，进而对挖孔桩中如何使用爆破技术以提高工作效率方面进行了阐述，通过对爆破在人工挖孔桩施工中的原理，施工工艺及在生产使用过程中遇到的问题及解决的办法进行了详细介绍，对建设单位对使用该技术和具体操作人员具有一定的指导作用。

关键词：爆破；原理；人工挖孔；应用

Abstract: this paper introduced to artificial dig-hole pile in the construction of the project application extensiveness and importance are introduced, then the excavated pile of how to use technology to improve work efficiency blasting were reviewed in this paper, through to the blasting in artificial dig-hole pile in the construction of principle, construction technology and production in use process problems and solving approach for a detailed introduction, to construction unit to use this technology and the operation personnel is of certain guidance.

Keywords: blasting; Principle; Artificial dig-hole; application

中图分类号： O643.2+23 文献标识码： A 文章编号：

随着城市高层建筑、大型桥梁及重大水利设施兴建，人工挖孔桩在这类建筑中已开始广泛应用。尤其是高层建筑，人工挖孔桩在其中发挥的作用显得越来越明显，按设计要求人工挖孔桩必须进入岩层一定深度作为持力层，高层建筑必须进入持力层3m。入岩层深度不得小于桩基的直径，并且底部还需做扩大头进行处理。这样，一旦进入一定深度，凿岩爆破技术应用的好坏直接影响人工挖孔桩施工的进度与质量。

1、 凿岩爆破原理

（1） 炸药在外部爆源（如雷管）的引爆下爆炸对周围介质产生的破坏现象，称之为爆破。

（2） 爆破原理：炸药爆炸时产生大量的高温高压爆轰气体和冲击波，在高温高压爆轰气

体的作用下介质质点做径向移动，由此形成剪应力，当该剪应力超过介质强度时岩石被破坏，炸药爆炸激起的压应力波在介质自由面上反射后形成拉应力波，由于岩石的抗拉强度很低，拉应力波的拉应力往往大于岩石的抗拉强度，于是岩石被拉断。

（3） 爆破将岩石破坏的范围划分为3个圈：粉碎圈（压缩圈）、破碎圈（裂隙圈）和震动

圈。粉碎圈中的岩石粉碎，破碎圈中的岩石被割裂成大小不等的碎块和裂缝，震动圈中的岩石仅产生震动而未产生破坏。

2、 设计及施工工艺介绍

（1） 设计

任何一个爆破工程都必须经过有爆破资质的单位和个人进行设计。设计包括炸药雷管的用量、单耗、孔网结构等诸多要素。

（2） 钻孔

A、钻孔。采用Y—24凿岩机，钻杆长度为0.5 m、1.0 m、1.2 m、1.5 m，孔深一般为1 m，

较深的孔为1.2 m。且必须严格按照设计要求进行施工，尤其是孔的深度，孔与孔之间的距离，一排孔与一排孔之间的距离，每个孔角度都要严格按照设计要求进行操作。

B、 校孔。校孔主要是实际钻好的孔与设计的孔有没有偏差，如果发现偏差就要及时补救纠

正，否则影响爆破效果，甚至产生冲天炮。

C、 洗孔。洗孔就是将孔中的残剩粉尘排出孔外，以便炸药装到孔底，一般采用高压风将孔

中粉尘及水吹出来，并及时将孔口堵塞，防止吹下一个孔时粉尘进入。

（3） 装药

装药是将炸药、雷管装在凿好的孔内，首先要加工起爆药，即将雷管装在一节炸药中，炸药规格为直径3 mm，长25cm，然后把加工好的起爆药包放在孔底，再在起爆药包上加装炸药，一直到设计要求，并用竹棍捣实，不能有间隙。

（4） 填塞

将装好炸药雷管的炮孔用细沙或岩粉填塞，并用竹棍捣实。

（5） 连线

一般孔桩爆破采用电雷管，电雷管与电雷管连接一般都是脚线连接，按设计要求进行连线，并将连线引出桩外，然后将桩外的脚线，按设计要求形成一个网络回路，最后进行起爆。

（6） 覆盖

每个装好药的孔桩口都必须进行覆盖，否则爆破时的飞石，空气冲击波会冲出桩外，造成安全隐患，覆盖一般采用沙包，先在桩的四周放四个大沙包(20-30cm)，然后在四个沙包上放两根工字钢，再在工字钢上放圆形钢筋筛网(钢筋筛网要比桩经大10—20cm)。最后在钢筋筛网上堆放足够沙包。

（7） 警戒

作好覆盖后进行清场，就是将爆破一定范围内的所有人员都必须撤离现场，并在东南西北四个方位有人手持红旗把守，防止其它人员及车辆进入，孔桩爆破范围一般为爆点中心100m。

（8） 起爆

起爆是采用高能起爆器，将网络中的电雷管、炸药爆炸，从而达到爆破目的。

（9） 解除警戒

爆破15秒后，经爆破专业人员现场检查是否有瞎炮、盲炮，确定安全后方可解除警戒。至止整个爆破工艺完成。

3、 生产使用中出现的问题及解决的办法

（1） 存在地下水

有的孔桩有10多米深，地下水较多，施工中有水，在装药工艺前可带抽水机抽水同时作业。普通炸药见水失效，电雷管脚线遇水电阻变大，不能引爆炸药，为了达到爆破的目的可采用防水炸药替代普通炸药解决这个问题，也可采用非电雷管代替电雷管或将电雷管脚线用竹片悬挂在水上面，并用防水绝缘胶布包好接头。

（2） 盲炮处理

在爆破过程中有时有个别炮孔没有爆炸产生盲炮，处理盲炮时，要注意以下五点：一是如炮眼起炮线路完好，可重新起炮；二是如果所用炸药是非抗水硝铵类炸药，可取出部分填塞物向炮眼内灌水，使之失效；三是打平行眼爆破；四是用木制、竹制的工具轻轻地将炮眼中大部分填塞物掏出，用聚能药包诱爆；五是用远距离操纵的风水喷管吹出填塞物和炸药，但须注意回收雷管。

（3） 护壁保护

人工挖孔桩在表土部分都是用钢筋混凝土做护壁的，但爆破的冲击波、振动有时会将护壁炸烂。为了施工安全保护护壁，要求护壁离爆破面至少08，且护壁混凝土要超过12小时，达到一定强度后才能爆破。一般入岩部分都不用护壁。如果是人工挖孔桩作挡土墙，爆破时就要隔一个孔桩错开爆破施工。

（4） 扩大头爆破

每个人工挖孔桩都有一个扩大头，这是此桩的承载力，也是孔桩的主要部分，爆破要保证扩大头下面岩石不破坏，为此设计施工时，孔深离扩大头0.15m，爆破时让这0.15m作为破碎圈，0.15m下面作为震动圈，破碎圈用风镐人工凿岩，达到设计要求。

4、 结论

凿岩爆破虽在人工挖孔桩中应用多年，但经验和技术仍在不断完善过程中，通过近几年凿岩爆破技术在高层建筑、大型桥梁及重大水利设施中的广泛应用，目前该技术已日渐成熟，施工单位的施工经验也日渐丰富，工程造价低，工作效率高，工程进展速度快，几个、几十个工作面同时作业，安全性能好等优势逐渐体现。随着高层建筑、大型桥梁及重大水利兴建，凿岩爆破在人工挖孔桩中的应用将越来越广。

参考文献：

1、 孙广忠。地质工程理论与实践。北京：地震出版社，1996

2、 张咸恭。工程地质学。北京：地质出版社，1983

3、 张斌。深埋长隧道岩爆的预测预报及防治初探。地质灾害与环境保护，1999，

作者简介：

李卫华（1973---），男，安徽铜陵人，本科学历，工程师，主要从事地质灾害研究工作。

冉鹏举（1970---），男，内蒙古自治区鄂尔多斯人，本科学历，工程师，主要从事桩基基础工程工作。