谈复杂环境下高边坡石方控制爆破施工技术

王 国 强

(山西路桥建设集团有限公司阳泉分公司，山西 阳泉　045000)



谈复杂环境下高边坡石方控制爆破施工技术

王 国 强

(山西路桥建设集团有限公司阳泉分公司，山西 阳泉045000)

结合某工程的实际情况，制定了高边坡石方爆破的施工方案及步骤，并从爆破参数、工程量、安全距离等方面，阐述了爆破施工技术，提出了爆破工程进度控制措施，以供参考。

高边坡，石方，爆破工程，进度控制

1　工程概况

榆社—和顺高速公路左权—和顺段K69+175～K69+380段为石质挖方路段，地质岩层以铁质石英砂岩为主，节理裂隙发育，岩石强度达到120 MPa以上，石质坚硬，为特坚石的一种。设计边坡坡率1∶0.5，最大爆破岩石高度为56 m。现场环境恶劣，距离村民房屋较近，爆破安全控制距离约为60 m。

2　施工方案的确定

根据设计的要求需分层开挖，分层高度为10 m，结合以往类似工程的施工经验，采取深孔微差爆破施工方法进行施工，采用的钻孔设备为CM358型履带式液压钻车，孔径φ=115 mm。钻孔深度设定为L=6 m,采用多排布孔，呈梅花形分布，边坡部位倾斜钻孔。

3　施工步骤

1)测量放样；2)技术交底及布孔；3)钻孔；4)成孔质量验收；5)装药与堵塞；6)连接起爆网络；7)起爆；8)石方开挖以及台阶清理。

4　具体施工方案

根据现场施工情况，采用深孔微差控制爆破，技术要求如下：

1)根据招标文件对现场周围环境、地形进行实地勘察，采用深孔微差控制爆破。

2)严格控制爆破的破坏范围。

3)严格控制爆破石块大小和飞石范围，以确保周围施工机械、车辆及人员、民房的安全。

4)严格控制爆破冲击波和震动的影响。

5)爆破参数的确定：a.根据路基边坡设计及现场情况，尽量降低爆破震动对村民房屋的影响。本工程设计采用路堑爆破分层开挖的方案，施工顺序为先北后南，由西向东施工。b.钻孔形式：采用垂直钻孔和倾斜钻孔两种。倾斜钻孔用于边坡炮孔，根据设计坡度要求角度施工。c.布孔方式：采用多排布孔，梅花形分布。

6)爆破参数：a.孔径和孔深：本工程采用CM358履带式液压钻车。孔径φ=115 mm，孔深设计为L=H=6 m(含超深)。b.底盘抵抗线:W1=(0.6-0.9)H=3.6～5.4,取W1=4.5 m。c.孔距与排距:孔距:a=mW1=1×4.5=4.5 m。排距：b=0.87a=0.87×4.5=3.9 m，取b=4.0 m。d.堵塞长度：本工程设计堵塞长度不小于2.8 m。e.单位炸药消耗量：根据工程拟爆岩石介质情况及以往类似工程经验，本工程设计单位炸药消耗量q=0.3 kg/m3～0.33 kg/m3。f.单孔装药量计算：Q单=q×a×W底×H=(0.3～0.33)×4.5×4.5×6=36.45 kg～40 kg。g.微差爆破间隔时间：Δt=Kp×W底×(24-8)。

其中，Δt为微差间隔时间，ms；f为岩石坚固系数，取f=8；Kp为岩石裂隙系数，取Kp=0.75；Δt=0.75×4.5×(24-8)=54 ms。

7)爆破工程量。根据工程设计及现场勘察复测，本段拟爆破石方量为43万m3。

8)爆破器材的选择使用及计算。a.炸药：使用散装岩石膨化炸药或2号石粉状乳化炸药为主爆用药(据当地民爆部门可提供的产品决定)。机制乳化炸药为起爆药及二次破碎用药。b.设计使用量为：43万m3×0.33 kg/m3=141.9 t。其中:散装炸药136 t，机制炸药5.9 t。c.雷管：设计采用毫秒非电导爆雷管，跳段使用。本工程使用2段～10段双数段雷管。使用量为：6 000发导爆管雷管，电雷管使用1 800发(用于起爆和二次破碎)。

9)爆破网络设计：a.因本工程选用非电导爆管作为引爆管，故无须大功率起爆器材，实际使用MFB-100型起爆器，起爆能力为每次100枚电雷管。b.爆破网络采用簇联。

10)爆破地震安全距离：R=(k/a)1/α×Q6/m=(150/1)1/2×Q1/3=51.18 m。Q=73 kg(设计双孔起爆)。

符合安全距离要求：R<60 m。

5　石方爆破工程进度控制

石方爆破的频率和规模是影响整个施工进度的主要因素，在具体环境下需要为石方爆破提供较多的工作面，以有效满足其工作进度的需求。如果爆破实施区域内有公路、建筑物、民房等，这就会极大地对爆破作业的整体规模有所限制。所以，基于复杂环境的石方爆破作业为了确保整体工程的进度，就需要采取有效的措施进行控制。

5.1管理措施

整体有效的管理能够确保具体施工过程的规范化，所以在对工程进度进行控制时，加强工程的管理极为必要。首先，就需要以全局的眼光对工程实施统筹规划及合理安排，制定阶段性控制目标，选定具备相应资质的施工队伍，充分调动工作人员的积极性。其次，确保开挖及清运设备的数量和完好率满足要求。然后要保证火工品的及时供应。就具体的石方爆破工程而言，需要具体施工中确保各个工序之间的规范性和连续性，对爆破事项进行统一的合理安排。

5.2施工技术措施

在石方爆破工程开始之前，需要根据实际情况对施工现场的地貌、地形等开展深入调查和了解，对工作面进行合理的布置，为爆破施工奠定有利的基础。

在开展爆破施工作业时，需要强化现场清运方与爆破施工方之间的协调，以确保在开展下阶段的爆破作业时，爆破区域内由前一阶段所产生的爆破石方已经被清运出场，使工作面处于清洁状态。在爆破工程中，需要对施工过程进行分析与总结，明确爆破参数对于爆破效果可能产生的影响，然后根据复杂环境下具体地质地形和施工条件对爆破参数进行合理设置，并选择科学合理且有效的爆破方式。

5.3现场试爆

为了确保爆破参数设计的合理性，尤其是区域内涉及到相对敏感且需要对周边环境进行安全保护的条件下，必须进行现场试爆作业，在此阶段需要在具有代表性的区域开展少孔小药量试爆，然后根据具体的爆破效果确定爆破参数的合理性，并根据具体结果开展相应的优化调整。

6　石方爆破工程安全控制

复杂条件下石方控制爆破对于施工安全提出了更高的要求。为了保障爆破工程的顺利进行，需要开展更加严格的安全控制管理。现从爆破振动控制、爆破过程中的滚石及飞石控制等进行安全方面分析。

6.1石方爆破的振动控制

在具体施工中，为了保障爆破施工的整体安全，需要将爆破振动的频率控制在0.35 cm/s，这就需要从工程实际状况出发，采用缓冲爆破减振、毫秒爆破减振等能够有效降低爆破振动的施工技术。另外，还需要对最大起爆药量、震动主频率、地震波作用时间进行科学控制，在爆破工程作业开始之前，应该同监理方、业主及有关部门对实际状况进行分析论证，然后制定科学的爆破施工方案，最大化的消除爆破过程中所存在的安全隐患问题。

在对边坡进行爆破控制时，采用预裂爆破技术，该技术应用中能够有效确保边坡开挖面的完整性。在减振过程中，需要合理的进行炸药用量和爆破参数的设置，这就要应用到前期的现场勘测结果，并开展现场试爆作业，确保具体应用中单耗的合理性。

在开展爆破工作时，先进的振动监测技术具有极大的应用优势，通过对爆破振动规律进行全过程检测，能够及时有效的向施工单位提供监测结果，然后施工方根据监测结果对爆破参数进行科学适当的调整，提升爆破施工的整体安全性。

6.2爆破过程中滚石及飞石控制

实践应用中，控制飞石的主要措施：首先，在装药作业之前对各炮孔的最小抵抗线进行认真校核；其次，对装药量爆破参数进行修正，选择合理的装药结构，必须确保最终的各种数据满足控制要求；然后，用粘性土进行捣实堵孔，确保堵塞段的摩擦阻力及堵塞密度，有效避免发生冲孔现象。

7　结语

在相对复杂的环境下进行石方爆破时，根据具体的工程施工状况采用先进的技术，对现场进行严格的管理，为爆破作业提供良好的施工环境，更加快速高效的完成石方控制爆破任务。经过统筹安排、周密部署，面对石质坚硬、裂隙发育、爆破安全距离近等重重困难，采用深孔微差爆破法和预裂爆破法，历经两年终于高质量、高标准完成了挖方段工程任务，对周边村庄的民房基本无影响。目前边坡稳定无病害，取得了良好的经济效益和社会效益。

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Discussion on high slope earthwork control blasting construction technologies under complicated environment

Wang Guoqiang

(YangquanBranchCompany,ShanxiHighway&BridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Yangquan045000,China)

Combining with actual engineering conditions, the paper formulates high slope earthwork blasting construction scheme and procedures. Starting from aspects of blasting parameters, BOQ and safety distance, its describes blasting construction technologies, and puts forward blasting engineering schedule control measures, so as to provide some guidance.

high slope, earthwork, blasting engineering, schedule control

1009-6825(2016)21-0106-02

2016-05-16

王国强(1977- )，男，工程师

TU751

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