高深挖路基爆破石方开挖技术

刘强

摘 要：高深挖路堑爆破石方开挖施工是山区公路施工中常用的技术手段，其施工质量对整体质量和安全都有较大影响。本文结合工程实例，对高深挖路堑爆破石方开挖施工的技术方案与施工要点进行研究论述，以为相关工程实践及研究提供参考。

关键词：高深挖；路堑；爆破；石方开挖；施工技术

山岭地区的公路建设，受山区地形条件与地理环境的影响，再加上公路路线规划与投资制约，往往面临着较多的高深挖路堑施工情况，由于路基开挖的深度高，再加上山体挖方工程量大等，容易引起公路路基稳定性差以及临时支护工程量增加等一系列问题，是其施工建设中研究和关注的重点问题。下文将结合工程实例，对高深挖路堑爆破石方开挖施工及其技术要点进行研究，以供参考。

1 工程概况

G215线马鬃山口岸至马鬃山镇段公路工程施工MZS2标段（主线起讫里程：K55+000～K107+260）起点位于狼娃山附近，终点位于马鬃山镇北4Km处，接京新国家高速公路（G7）马鬃山互通式立交道路改造起点K112+602，该公路工程施工标段主线全长约为52Km，共存在4处高深挖路基，最大边坡高度47.40m，中桩最大挖深37.07m，属低山地貌，徒坎发育，横向地形变化较大，以燕山期花岗岩为主，边坡岩体类型为Ⅱ级。

该工程高深挖路堑施工中，根据工程地质条件及周围环境主要采用了石方爆破分级开挖施工技术，每级边坡高度设置为8.0m，一级边坡坡率为1：0.5，二级及以上边坡为1：0.75，每级边坡设2.0m平台，其中，第五级坡高10.62m。边坡开挖施工中，对第二级以上至坡顶设置柔性防护网防护坡面，路基左右侧均设置浅碟形边沟，边沟外侧设置1m宽碎落台，每级平台上均设置平台排水沟，通过急流槽及吊沟引入边沟等路面排水设施排离路基。

2 高深挖路堑爆破石方开挖施工技术及要点分析

2.1 石方爆破与开挖施工方法

根据上述高深挖路堑开挖施工情况与技术方案，在进行石方爆破与分级开挖施工中，为确保石方爆破与边坡开挖施工的连续性，同时确保石方爆破的破碎效果，便于对石方爆破安全进行控制，全部采用控制爆破方法进行，对挖深较浅的施工区段，采用低梯段钻孔进行爆破控制，而挖深较高的主体爆破施工区段则以中深孔台阶进行爆破控制；此外，在路堑边坡石方的爆破施工中，为确保坡面连续性与美观性效果，对深孔台阶爆破控制的主体台阶高度根据具体情况进行决定，以确保其一次爆破到位，同时，对深孔台阶爆破控制中，其钻孔直径设定为76和115mm，而低梯段钻孔爆破控制中其钻孔直径为76mm，对大块岩石二次破碎的爆破钻孔直径则控制为42mm。其次，在爆破石方开挖施工中，按照分级设置自上而下进行分台阶进行，对上下台阶则分梯段依次推进，以确保其施工质量和安全，石方爆破与开挖施工中还需要确保临时施工道路通畅以能够顺利达到各施工台阶。

根据上述高深挖路堑石方爆破施工的工艺流程，在采用毫秒微差起爆方法进行石方爆破施工中，对毫秒微差间隔时间需要根据爆破方法以及震动控制、破碎质量等进行综合分析以确定，在雷雨季节对深孔台阶与低梯段钻孔爆破控制，应采用孔内非电毫秒微差雷管、孔外采用电雷管集簇击爆进行爆破实施，对采用电力起爆的爆破施工，则需要使用毫秒微差电雷管进行起爆网络串联，以确保其爆破安全与破碎效果。

2.2 坡面防護与爆破控制技术

根据上述工程情况，首先，在高深挖路堑爆破石方的边坡防护设计中，根据防护主体分别采用临时防护以及对既有工程、危险石方的防护设计两种不同方式。其中，临时防护师是指在其他防护未实施前，所采用的临时防护网保护措施，通过在既有挡墙上方进行临时防护网设置和应用，以避免施工防护基础上，小型落石以落物、设备、机具等的滑落，对其工程施工的顺利开展造成不利影响。此外，对既有道路及危险石方的防护设计，从防护施工的安全性方面考虑，通过柔性主动防护网以及被动防护网、刚性挡渣墙多重防护技术的结合运用，以提高其防护的有效性。

其次，在上述工程石方爆破与开挖施工中，针对破面的控制技术选择运用，按照精细化破面控制原则，石方爆破根据爆破区条件以不同起爆方式进行，其中，对二次破碎的爆破方案采用齐发爆破，其余均以毫秒微差起爆方法为主，并注意结合爆破作业面情况以及开挖深度、边坡条件等，合理采用梯形、波浪以及V形、小斜线、直线等起爆方式，以确保爆破效果，减少对周围环境的影响。对临近保护物的石方爆破，其爆破体移动方向与被保护物方向应呈侧向或背向，对爆破参数需要结合施工监测的资料及时调整，以确保爆破施工的安全。

2.3 技术要点

首先，在爆破石方工作面作业开展中，应注意严格按照设计要求进行测量放线，同时结合土石方开挖施工范围及周围的地形条件，进行临时施工道路修建，确保在施工台阶形成后，通过临时施工道路能够顺利到达各施工台阶，对临时施工道路修建过程中如果遇到石方阻挡可以通过小直径钻孔台阶爆破控制或者是低梯段爆破控制方法进行石方破碎与清除。石方爆破工作面作业中，还应注意对山体覆土植被以及严重风化岩石进行及时清理，并按照施工现场设置及时运送至指定地点，对孤石或者是严重风化岩层的爆破施工，需要以小直径钻孔爆破方式开展施工；对施工台阶的形成也应以小直径钻孔台阶控制爆破或者是低梯段钻孔爆破控制方法进行施工，施工台阶形成后即可全面进行主体爆破实施，根据施工技术方案的设置，采用深孔台阶爆破控制方法，对每个作业台阶进行爆破孔布置前需要对布孔范围内的浮石以及松石、台阶根底进行清理，对使用机械设备无法清理的台阶根底可以采用小直径钻孔台阶控制爆破方式进行，深孔台阶爆破控制施工中对其爆破参数应根据施工监测资料不断优化，以确保其施工质量和效果。

其次，对高深挖路堑爆破石方开挖施工，还需要在正式爆破施工前进行试爆操作，对试爆位置以根据爆破施工要求进行分区段进行，对每个区段一般设置20至30个爆破孔，试爆过程中爆破参数则按照设计的最大单响药量的2/3规模进行，并注意做好震动监测，以对实际爆破震动衰减规律进行掌握，实现爆破参数的优化，从而对石方爆破与开挖施工安全和质量效果进行保障。

在进行主体石方的爆破与开挖施工过程中，对低梯段钻孔爆破与小直径钻孔台阶爆破、深孔台阶爆破施工必须按照施工设计程度进行严格控制，对上层施工台阶进行主体爆破施工前，应注意做好下层台阶形成前的相关辅助准备工作，注意采用小直径钻孔台阶爆破或者是低梯段钻孔爆破进行推进。一般在上层台阶的山体爆破与开挖推进40m以上时，即可开展同时开展上下层台阶主体爆破，从而实现多台阶施工同时作业，以确保其施工顺利开展并按期完工。对大块岩石进行二次破碎时应对炸药单耗进行严格控制，一般不超过0.1kg/m3，同时其钻孔深度与位置选择应结合岩块形状合理确定，以确保其破碎效果。

3 结束语

总之，对高深挖路堑爆破石方开挖技术的研究，有利于促进其在高深挖路堑施工中推广应用，同时确保其石方开挖施工的安全和质量，具有十分积极的作用和意义，值得进行研究和关注。

参考文献

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