浅谈韩中骆省界段工程石方爆破施工

孙雷孙燕

浅谈韩中骆省界段工程石方爆破施工

孙雷孙燕

韩庄运河中运河及骆马湖堤防工程省界段地处黄淮平原，北接微山湖，南抵骆马湖，场地地势较为平坦，地面高程21～26m，由北向南地势渐低，地貌类型为山前波状冲积平原，河道沿线地层多为第四系冲洪积物。根据地质报告，在设计河底高程以上分布风化基岩，其岩性为石灰岩或砂、页岩，不能用挖掘机直接开挖施工。为此，该工程河道石方开挖施工采用人工手持风钻钻孔、人工装药、电雷管爆破，实施过程中严格遵守《水工建筑物岩石基基础开挖工程施工技术规范》（SL47-94），按规范要求控制钻孔深度及一次装药量，石碴采用反铲挖掘机装配自卸汽车出碴，全部弃于两岸弃土区。

一、爆破方案的选择

为保证河道开挖断面满足设计要求，保证河道开挖质量，根据该段河道石方爆破厚度小、大部分石质为风化岩的特点，经过多种方案比较后，石方爆破局部采用中深孔微差爆破，大部分礓石、岩石采用YT-100系列手风钻进行小规模大面积爆破，河底孤石采用松动弱爆破，钻孔爆破法施工。

二、主要钻孔设备的选择

钻爆设备：手持风钻YT-100系列设备，局部采用中深孔微差爆破使用QL-100钻孔设备，满足施工需要。

三、爆破技术设计

1.设计方案

局部采用中深孔微差爆破、大部分礓石、石灰岩、岩石采用手持风钻进行小规模大面积爆破，河底孤石采用松动弱爆破、电雷管起爆网络。

2.石方爆破施工工序

测量放样→施工准备→钻孔→吹孔→装药连网→起爆→处理危石→清运→下一循环。

3.爆破基本方法

根据工程特点和施工现场实际情况，采用手持风钻钻孔爆破平整的施工方案可以满足石方开挖的要求，为了最大限度保证其他工序的作业时间和便于安全管理，在爆破组织方面，采用集中钻孔、集中放炮方式。按照由易而难、由浅而深的顺序，自上而下、从北向南，采用松动爆破技术进行实施，工作面施工顺序上和爆破规模应引起高度重视，要结合工期紧的特点来考虑，避免施工干扰。

四、浅孔爆破

1.浅孔爆破参数

最小抵抗线 W=（25-30）d，d 为炮眼直径；

间距 a=（1.0-1.2）w；

排距b=a；

单耗 k=0.3kg/m3；

孔深 l=（1.0-3.0）m；

单孔药量 Q=kabl=（0.43-1.30）kg；

布孔方式为梅花形布孔；

装药结构为耦合装药；

起爆方式为分段起爆每5个炮孔同时起爆；

堵塞长度超过1/3孔深。

根据工程的特点，该爆破网络设计采用电爆破网络联接，孔内采用电雷管，采用“并串并”网络联接。

2.施工选用爆破参数

孔径Φ选取38～42mm；

台阶高度H根据现场取；

最小抵抗线W按孔径的25～30倍，取0.8～1m；

超深 h=（0.15～0.35）w计算，一般取0.12～0.17m；

孔距a一般取0.4～0.6m；

排距b取0.4～0.6m；

填塞长度l通常取0.8～1.2倍的最小抵抗线作填塞长度，控制爆破取大值，可初步取0.6～0.7m；

单位炸药消耗量根据地质条件、周围环境并参照以往类似工程施工经验，采用松动爆破，炸药单耗取0.30～0.50kg/m3。

浅孔爆破的基本参数是以孔径来参照的，以上所选的孔径是38～42mm，不同规格不同型号的钻机有不同的孔径，各种爆破参数也相应地做适当调整。

3.孔内起爆网路

为保证孔内起爆网路的可靠性，孔内接雷管，做好爆破网络联接，做到不漏接，不接错，是控制浅孔爆破不产生哑炮的重要方法之一。

4.起爆次序设计

根据工程特点，采用“V”形微差起爆技术，两侧对称起爆，加强岩石的碰撞和挤压，以获得较好的破碎质量，同时减少爆堆宽度，降低地震效应。

5.浅孔爆破装药和堵塞

为确保工程爆破安全，设计好堵塞长度和做好堵塞工作，保证堵塞质量是控制飞石和冲孔的重要方法之一。

6.浅孔爆破炮孔的布置

根据爆破岩石的实际情况和设计的施工断面，结合设计的孔网参数、角度和炸药单耗值，核算每孔的最小抵抗线布置炮孔，也是控制爆破飞石的的基本措施。

7.装药结构

开挖爆破采用耦合装药连续装药结构。

8.起爆方式

（1）零星浅眼爆破，采用电串联起爆方式。

（2）一般开挖浅眼爆破，采用电传爆网路、多排排间毫秒微差起爆方式。

五、中深孔爆破

孔深：孔深由台阶高度H加上超深h而定。台阶高度是个定值，超深可根据底盘抵抗线WB来确定。

孔径Φ选取89mm；

台阶高度H取10～12m；

最小抵抗线W按孔径的25～30倍，取2.5～3.5m；

超深按 h=（0.15～0.35）w计算，一般取0.6～1.0m；

孔距a一般取3～4.5m；

排距b取2.5～3m；

填塞长度l通常取0.8～1.2倍的最小抵抗线作填塞长度，控制爆破取大值，可初步取2.8～4.0m；

单位炸药消耗量根据地质条件、周围环境情况并参照以往类似工程施工经验，采用松动爆破，炸药单耗取0.30～0.50kg/m3；

单孔装药量为：Q=qWabH。

深孔爆破的基本参数是以孔径来参照的，以上所选的孔径是89mm，不同规格不同型号的钻机，有不同的孔径，各种爆破参数也相应地做适当调整。

开挖爆破单孔药量按照体积单耗法计算，即：Q=q·a·W·H。多排孔爆破时，考虑的前面各排孔爆渣阻力，应乘以系数k=1.1～1.2。

六、爆破器材和选择

根据爆破工程的特点选用岩石乳化炸药，如果遇见水选用防水岩石乳化炸药。

七、允许的安全齐发装药量

采用毫秒微差爆破，限制每段起爆药量即最大齐爆药量。根据国家爆破安全规程规定，最大起爆用药量按照Q≤R3（V/K、a）计算。式中：

Q——每段最大齐爆药量（kg）；

R——药包至被保护目标的地震安全距离（M）。取爆破点至最近保护目标的实际距离；

V——被保护目标地面指点振动速度（cm/s）。爆破安全规程规定对于一般砖房和非抗震的大型砌块建筑物V=2.3～3.0cm/s；对于钢筋混凝土结构房屋

K、a——与爆破点至保护对象间的地形地质条件有关的系数和衰减指数。在中硬岩石爆破K=150～250，a=1.5～1.8，取 K=200，a=1.5。

电串联起爆网络（浅孔）：孔深1.5m时单耗药量500g；一次最大起爆药量1.5kg。

八、飞石飞散距离计算

正常的浅孔爆破和台阶爆破的飞石一般不会太远，都要小于瑞典汤尼克经验公式R=K.D（式中K=15～16,D为药孔直径，cm）计算的距离。

九、设备、人员安全警戒圈半径

我国爆破安全规程规定，浅眼爆破不小于100m，深孔爆破不小于150m。为了保证安全，爆破时取飞石安全警戒范围不小于规程规定值，特殊地形地质情况下，对主要方向视情况增大。

十、爆破安全设计

爆破危害效应主要包括：爆破地震、爆破冲击波、爆破飞石危害等。在以上三项主要危害效应中，由于爆破现场周围一定范围内有施工单位存在，主要考虑爆破飞石有可能造成危害，而由于爆破环境地处运河河道内，加之采用钻孔法内部爆破，药包分散，并且采用分段微差爆破，爆破冲击波危害效应甚微，当将爆破震动、爆破飞石控制在安全范围内时，爆破冲击波对周围设施不会造成威胁。因此主要对爆破地震和爆破飞石危害采取预防措施。

十一、爆破施工质量技术保证措施

保证孔口填塞长度。浅眼爆破填塞长度不小于60cm，并确保填塞质量。

一是适当覆盖。对于保护目标很近的浅孔爆破，根据需要用橡胶炮被对起爆药孔进行全面覆盖防护。

二是严密警戒。每次爆破要严格划定安全警戒范围，按照爆破安全规程规定的警戒组织要求严密组织警戒，所有人员、机械撤离到安全警戒范围以外。

韩庄运河中运河及骆马湖堤防省界段工程爆破施工是石方开挖的主要手段，通过编制详细的爆破方案，精心组织、科学安排，严格按照既定的爆破方案施工，最终顺利完成河道开挖并通过验收

安徽省阜阳市颍泉水利建筑有限公司 236028）