高邊坡路塹控制爆破施工實(shí)踐

 

福泉高速公路泉州C1－2合同段全長(zhǎng)7．3km，土石方總量2565000m3，有多處深挖石質(zhì)路塹，其中烏面宮路塹（k116＋320～k116＋820）斷面底寬31m，最大邊坡高度73m，是福泉高速公路全線最大的挖方段，路塹巖體為混合花崗巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，有松散的軟弱夾層，對(duì)邊坡穩(wěn)定十分不利。該爆破工點(diǎn)緊臨國(guó)道324線，線路兩側(cè)均有村莊，施工環(huán)境比較復(fù)雜，對(duì)控制爆破的要求高，再加上工程量集中，工期緊，施工難度比較大。 

 

路塹邊坡設(shè)計(jì)率從上至下為1∶1、1∶0．75、1∶0．5，每10m臺(tái)階高度設(shè)置2m寬的碎落臺(tái)。根據(jù)工程特點(diǎn)，結(jié)合進(jìn)度要求和資源配置等因素，采取按臺(tái)階高度分層分段多作業(yè)面同時(shí)開挖的施工方案，施工中采用深孔微差爆破技術(shù)，先拉通路塹主槽，兩側(cè)邊坡預(yù)留的1m～2m寬的巖體不爆，作為中部主爆體的隔墻，以減少大爆破對(duì)邊坡的損傷，同時(shí)預(yù)留的巖體光面爆破時(shí)，可以根據(jù)主爆體的爆破情況和巖石性質(zhì)更準(zhǔn)確地選擇爆破參數(shù)，提高邊坡的光爆效果。 

2·1主爆區(qū)控制爆破參數(shù) 

采用潛孔鉆機(jī)垂直鉆孔，鉆孔直徑d＝100mm，炮孔布置如圖1所示。 

（1）底盤抵抗線W底＝2．7m。 圖1炮眼布置示意

（2）炮孔間距a＝mW底＝1×2．7＝2．7m。 

（3）炮孔排距b＝0．9a～1．0a，取2．7m。 

（4）鉆孔深度L＝H＋h＝10．5m。 

（5）單位體積耗藥量q：考慮路塹上、下部石質(zhì)堅(jiān)硬程度不等，一般路塹上部石質(zhì)較軟取0．25kg／m3～0．32kg／m3，路塹下部取0．30kg／m3～0．39kg／m3，每個(gè)炮孔裝藥量Q＝q×a×W×H（kg），最大孔裝藥量為28．5kg。 

（6）裝藥結(jié)構(gòu)：施工中選用直徑Φ32mm的2號(hào)巖石銨梯炸藥，采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，如圖2所示。裝藥時(shí)把5支藥卷捆成一組連續(xù)裝藥，使藥量均勻分布在炮孔長(zhǎng)度上，炮孔底部1m左右為加強(qiáng)段。起爆藥包用2個(gè)同段的毫秒雷管，反向捆在炸藥藥卷上，放在距孔底30cm處。 

（7）堵塞長(zhǎng)度：2．5m，最小堵塞長(zhǎng)度不得小于2．0m，采用粘土和細(xì)砂的混合物堵塞。 

（8）起爆方式：采用排間微差順序起爆。 

2．2邊坡光面爆破參數(shù) 

（1）最小抵抗線W根據(jù)邊坡預(yù)留巖體的情況取值1．0m～2．0m，邊坡頂留層不宜過大，否則正常的藥量無法克服巖石阻力，容易造成欠挖。 

（2）炮眼直徑d0＝100mm，光爆炮眼間距取100cm～120cm。 

（3）光面爆破單位體積耗藥量q＝0．2kg／m3～0．3kg／m3，每個(gè)炮孔裝藥量Q0＝q′×a×W×H（kg），最大每孔裝藥量為6．3kg，線裝藥密度為0．36kg／m～0．69kg／m，線裝藥密度應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格控制，以防藥量過大而損傷邊坡。 

（4）裝藥結(jié)構(gòu)采用不耦合間隔裝藥法，如圖3如示。施工中選用直徑Φ32mm的2號(hào)巖石銨梯炸藥，不耦合系數(shù)為3．13，裝藥時(shí)將炸藥間隔捆裝在竹片上，再裝入炮孔，炮孔堵塞長(zhǎng)度1．5m。 

（5）光爆炮孔采用同段毫秒雷管傳爆，保證各藥包同時(shí)起爆，以減少飛石和爆破震動(dòng)。 

圖2主爆孔裝藥結(jié)構(gòu)示意單位：m 

圖3邊坡光爆孔裝藥結(jié)構(gòu)示意單位：m2．3爆破地震安全距離為了保證爆破區(qū)兩側(cè)民房安全，根據(jù)爆破安全規(guī)程規(guī)定對(duì)爆破地震安全距離進(jìn)行驗(yàn)算。一般磚石建筑物地面的質(zhì)點(diǎn)安全振動(dòng)速度為3cm／s，根據(jù)公式R＝（KV1a．Qm計(jì)算，結(jié)果為69m（K＝100，V＝3cm／s，a＝1．5，Q為最大一段的藥量285kg，m取1／3），現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定爆破中心距民房最小的水平距離為80m，驗(yàn)算結(jié)果表明，爆破對(duì)民房并無影響。個(gè)別飛石的安全距離按200m進(jìn)行警戒，為減少飛石，施工中采用草袋裝土覆蓋炮孔。 

爆破施工一般順序?yàn)椋菏┕�測(cè)量→標(biāo)定炮孔位置→鉆孔→炮孔檢查→爆破器材準(zhǔn)備→裝藥→聯(lián)結(jié)爆破網(wǎng)絡(luò)→布設(shè)安全崗哨→炮孔堵塞→爆破覆蓋→起爆信號(hào)→起爆→消除瞎炮、處理危石→解除警戒→爆破效果分析及資料記錄。 

3．1布孔 

炮孔標(biāo)定必須按照設(shè)計(jì)好的爆破參數(shù)準(zhǔn)確地在爆破體上進(jìn)行標(biāo)識(shí)，不能隨意變動(dòng)設(shè)計(jì)位置。布孔前應(yīng)先清除爆破體表面積土和破碎層，根據(jù)施工測(cè)量確定的邊坡線，從邊坡光爆孔開始標(biāo)定，然后進(jìn)行其他孔位的布置，布孔完成后，應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行校核，實(shí)際的最小抵抗線應(yīng)與設(shè)計(jì)的最小抵抗線基本相符。 

3．2鉆孔 

在鉆孔過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制鉆孔的方向、角度和深度，特別是邊坡光爆孔的傾斜度應(yīng)嚴(yán)格符合設(shè)計(jì)要求。孔眼鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)留意地質(zhì)的變化情況，并做好記錄，遇到夾層或與表面石質(zhì)有明顯差異時(shí)，應(yīng)及時(shí)同技術(shù)人員進(jìn)行研究處理，調(diào)整孔位及孔網(wǎng)參數(shù)。 

鉆孔完成后，及時(shí)清理孔口的浮碴，清孔直接采用膠管向孔內(nèi)吹氣，吹凈后，應(yīng)檢查炮孔有無堵孔、卡孔現(xiàn)象，以及炮孔的間距、眼深、傾斜度是否與設(shè)計(jì)相符，若和設(shè)計(jì)相差較多，應(yīng)對(duì)參數(shù)適當(dāng)調(diào)整，如果可能影響爆破效果或危及安全生產(chǎn)，應(yīng)重新鉆孔。 先行鉆好的炮孔，用編織袋將孔口塞緊，防止雜物堵塞炮孔。 

3．3裝藥 

裝藥前，要仔細(xì)檢查炮孔情況，清除孔內(nèi)積水、雜物。裝藥過程中應(yīng)嚴(yán)格控制藥量，把炸藥按每孔的設(shè)計(jì)藥量分好，邊裝藥邊測(cè)量，以確保線裝藥密度符合要求。為確保能完全起爆，起爆體應(yīng)置于炮孔底部并反向 裝藥。 

3．4堵塞 

堵塞物用粘土和細(xì)砂拌和，其粒度不大于30mm，含水量15％～20％（一般以手握緊能使之成型，松手后不散開，且手上不沾水跡為準(zhǔn)）。藥卷安放后應(yīng)即進(jìn)行堵塞，首先塞入紙團(tuán)或塑料泡沫，以控制堵塞段長(zhǎng)度（光爆孔口預(yù)留1m～1．5m，主爆孔口預(yù)留2m～2．5m），然后用木炮棍分層壓緊搗實(shí)，每層以10cm左右為宜，堵塞中應(yīng)注意保護(hù)好導(dǎo)爆索。 

3．5爆破覆蓋 

它是控制飛石的重要手段，施工中采用兩層草袋覆蓋，先在草袋內(nèi)裝入砂土，覆蓋后將排間的草袋用繩子連成一片，草袋覆蓋時(shí)要注意保護(hù)好起爆網(wǎng)絡(luò)。 

從工程實(shí)踐看，效果十分明顯，整個(gè)路塹爆破中基本無飛石現(xiàn)象，爆堆高度適中，成型后的邊坡坡面平整度均能符合要求，路塹邊坡穩(wěn)定。控 制爆破中要達(dá)到最佳的爆破效果，選擇合理的爆破參數(shù)是至關(guān)重要的， 在施工中應(yīng)嚴(yán)密觀注有無夾層、石質(zhì)突變或軟硬不一等地質(zhì)條件的變化 ，以便及時(shí)調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)。 

 

［1］王鴻渠著．多邊界石方爆破工程．北京：人民交通出版社，1994 

［2］GB6722—86爆破安全規(guī)程．北京：人民交通出版社，1986