浅谈道路土石方控制爆破施工

唐毅 王干

摘要：土石方爆破管理是道路工程施工中安全管理工作中的重中之重，爆破管理重点在于爆破方案的设计，以施工工程为例，通过合理的设计爆破方案，严格施工，精细管理。本文介绍了在特殊环境下爆破方案中特殊保护措施选择的重要性，针对工程施工中的主要难点，探讨了爆破施工的方式方法，以及管理中的重点思路，从而达到优质高效的管理效果。

关键词：道路；环境；爆破施工

中图分类号：U41文献标识码： A

工程概况

本工程位于某新铁路第二双线DK1751+571.5~DK1751+654，长度82.5，工点为大风易发区，磨蚀环境为M3，地震动峰值加速度为0.10g，土壤最大冻结深度为144cm，无地下水，紧邻312国道，距原地面平均高度约45m，需要爆破土石方约9.8万m3，为防止影响到国道的行车，确保爆破施工安全，将微振动控制爆破应用于本工程中。

编制依据：

《建设工程安全生产管理条例》中华人民共和国国务院令第393号

《爆破安全规程》（GB6722-2003）

交通部《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076--95）

（2）地形地貌

DK1751+571.5~DK1751+654段道路基线紧邻312国道，位于山南坡低、中山区，地形起伏，地势大致由北向南缓倾斜，地表为低山，缓丘，植被不易生长。

（3）地层岩性

工点范围内地层炭系中统凝灰质粉砂岩，出露与地表低山、缓丘。灰褐色、灰黑色，有些部分为褐红色，粉砂质结构，硅质胶结、铁质，中厚至厚层状的构造，地层岩质性脆，较硬，较破碎，节理裂隙发育。风化层为3~5m，强风化至弱风化。

（4）周围建筑及环境

待爆山体位于312国道右侧，爆破区与国道之间距离约30~40m。

总体方案设计

（1）总体爆破思路

爆破思路：台阶法爆破，台阶高度需在3m左右，纵向长度5m，随挖随防护；边坡孔采用预裂爆破，避免爆破飞石影响输电线路安全，线路左侧设隔墙，隔墙靠山体一侧采用加强松动爆破，靠近临空面一侧采用弱松动爆破，且隔墙底部高出主爆孔50cm；主爆孔采用松动爆破，并用孔内外毫秒导爆管雷管控制最大齐爆药量。

（2）爆破特点及要求

1、山体陡峭，通向山顶的便道引入困难。

2、爆破堆渣场地狭小，只能由线路纵向小里程侧单向出渣。

3、周围环境相对复杂，安全要求较高。

4、爆破振动不能影响高边坡的稳定，应随挖随防护；爆破飞石不能危及既有桥台、国道、施工机具和施工人员的安全。

5、从事爆破作业人员均要经过专业的培训，并取得爆破证书的专业人员，且经过某市公安机关培训，取得合格证书。

（3）爆破质量控制

因周边的一些重要设施，必须要对爆破的质量进行措施，全道路采用“浅孔、少药、密炮、多眼”的浅孔梯段爆破方式，爆破参数的选取和装药量经试爆后确定，并在实施中，不断修正其爆破参数，以确保周围建筑物的安全。在爆破前，对岩体上的覆土进行全部清运，然后从道路右侧向左侧开展爆破作业。爆破的过程中，严格做好在管道、建房屋、电网的保护措施并进行安全防护，施工期间做好实时的爆破震动检测记录，爆破道路的左侧岩体时，预留3~5m宽，高3.5m的岩墙。然后在采用非对称抵抗线爆破方法开挖岩墙，避免岩石塌向周围的设施上。爆破中应控制药量，爆破振速不得大于2cm/s，在其他时间内，爆破振速应控制在4cm/s内。

为防止飞石的出现，爆破时岩体便面用棕垫加胶带进行覆盖防护或控制药量和减少起爆个数。

三、爆破方案设计

在爆破设计时，根据微差爆破取最大一段药量复制爆破安全距离和震动速度，并符合《爆破安全规程》的挂定和要求。

爆破安全距离：R=（K/V）1/a*Q1/3（m）

爆破震动速度：V=K（Q1/3/R）a （cm/s）

其中：K取150，R取20M，a取1.8，V控制在2cm/s内。

根据该工程数量和现场条件，设置分层分台阶浅孔样断爆破的合适高度与预留保护层。

炮眼深度

炮眼深度是指炮眼眼底至开挖面的垂直距离，炮眼深度一般根据边坡的稳定性、爆破技术水平、凿岩机的钻凿能力和工期安排。根据现场考察和以往工程经验，钻孔深度为 5m。

（2）炮眼直径

该设计选用手持式风动凿岩机，炮眼直径取 d =42mm。

炮眼堵塞

炮眼填塞的目的是保证炸药充分反应，使之产生最大热量，防止炸药不完全爆轰；防止高温高压的爆轰气体过早地从炮眼或导洞中逸出，使爆炸产生的能量更多地转换成破碎岩体的机械功，提高炸药能量的有效利用率。填塞材料采用炮泥，炮泥由砂子和黏土混合配置而成，其重量比为3:1，再加上20%的水。炮孔填塞应采用分层捣实法进行，不得有空隙或间断。各炮眼应填塞足够长度的炮泥，为控制飞石，该段爆破所有填塞炮泥的长度不得小于140cm。

炮眼布置

边坡预裂孔

预裂孔先于其他炮孔起爆，爆破后形成一定范围贯通的缝隙，在岩体中形成不连续的结构弱面，可以阻挡或使其他炮孔爆破主应力波大大衰减，从而减小对边坡的破坏。根据经验，本工程中预裂孔间距取50cm。

隔墙孔

隔墙是临时挡护作用，隔墙孔采用构件不对称布孔形成钻孔周围临空面变化的原理达到一侧强松动，一侧弱松动的目的，该段隔墙垂直坡面厚1.5m，钻孔靠山体侧厚50cm，靠临空面厚100cm。

主爆孔

主爆孔设3排，梅花形布置，炮孔间距1.2，炮孔排距1m。

爆破参数(见下表1) 及孔位布置(见图1)

表1DK1751+571.5~DK1751+654高路基深路堑爆破参数

（6）爆破器材选择

炸药：2号岩石硝铵炸药，规格为 Ф32mm×200mm，每卷150g。

雷管: 选用毫秒导爆管雷管。起爆选用普通瞬发电雷管或导爆管激发针起爆。

（7）装药结构

边坡孔及隔墙孔采用导爆索束串联间隔装药，装药应尽量多分段，使孔内装药尽量均匀；主爆孔采用连续装药。

网路联结

根据经验，为最大限度降低爆破振动，减小爆破对边坡的扰动深度，从而确保高边坡的稳定，制定具体网路联结，如图 2 所示。

图2中阿拉伯数字表示孔内毫秒雷管段位，希腊数字表示孔外串联毫秒雷管段位。

爆破震动控制：为了减少对岩体的扰动，确保边坡的稳定，必须控制爆破震动，采用“孔外雷管连接顺序图”方法连接网络，减小最小起爆药量

飞石、落石控制：严格装药和堵塞，预裂孔、主爆孔、隔墙孔必须用土堵塞密实，堵塞长度不小于1.4m。隔墙底部50cm高度不钻孔，临时起到挡碴作用，避免大量飞石、落石滑落到国道上而影响交通安全。

四、爆破工作面组织

（1）试爆

在爆破施工前进行试爆。试爆的时候，爆破点应该选择在离营业线较远的相同地质条件的地方，并按爆破设计的参数进行试爆，之后分析试爆效果，进行参数调整，以此作为正式爆破的依据，并在实施过程中根据岩质的情况进行调整优化。

（2）打眼和布孔

按照设计得孔距和排拒布孔，尤其对内、外两列孔必须准确定位，并用红油漆标识。按照设计的方向、倾斜角、孔位和孔深对号钻眼。钻研完成后测量孔深，确保炮眼深度。

（3）装药及堵塞

炮孔堵塞物均采用一定湿度并含有一定比例砂的粘土，做到边堵塞边捣固，确保炮孔堵塞质量。

（4）起爆网络连接

每个炮孔安放毫秒雷管的段别必须“对号入座”，起爆网路的孔外串联雷管要有醒目标志，连线和覆盖时应该谨慎操作，确保网路畅通。爆破时，连线应该从起爆终点开始直接到起爆起点，采用火雷管引爆。

（5）爆破设备配置

浅孔凿岩机台班效率60m3/台班，每个浅孔爆破作业点安排一台凿岩机作业。

（6）劳动力配备

浅孔凿岩机每台配一台机械手，1名助手；潜孔钻每台配2名机械手，2台助手；爆破工每个作业安排3人。总共安排凿岩工11人，助手11人；爆破工6人。

五、爆破效果

本工点优质、快速、安全地按期完成任务，预裂效果很好，半孔率达到85%，边坡整齐、平顺，主炮孔压碴挤压效果明显，爆破后岩石破碎，无大块，装运方便，爆破时无飞石，无一石块飞至国道，桥台无损坏，达到了预期的效果。

六、结束语

本工点采用台阶法逐层爆破，具有工作面多，开挖速度快的特点。与传统的同类型控制爆破相比，台阶法逐层爆破能够充分利用人力及大型机械设备的功效。

参考文献

[1]税宗能. 谈道路土石方控制爆破施工[J]. 山西建筑，2014，04:138.

[2]刘金锁. 高路堑土石方控制爆破施工技术分析[J]. 铁道建筑技术，2013，08:125-126+130.