路基石方爆破技术应用探析

宋象毛

（贵州开源爆破工程有限公司 551400）

0 引言

随着我国公路工程的发展，难免会出现穿越复杂地质条件的情况，出现一些高填深挖的情况，土石方工程量十分大，对其施工也提出了更高的要求。目前，石方工程施工以爆破为主，基于实际地形地质条件的限制与质量、安全、进度等多方面的要求，必须合理选择爆破方案，科学确定各项爆破参数，保证开挖轮廓满足设计要求，减少对开挖界外的影响，确保项目顺利实施，本文主要对路基石方爆破技术应用展开相关分析。

1 路基石方爆破技术发展概述

石方爆破是路基工程中的一种常用施工技术，其主要是利用炸药雷管等爆破材料达到开挖的目的。基于我国铁路、公路等工程的发展，路基石方爆破技术也在不断更新换代。多年来，我国对岩石爆破破碎理念展开了深入的研究，相关深孔钻具、新型爆破器材被研发出来，如：大区多排深孔微差爆破技术、宽孔距小抵抗线爆破技术、光面爆破技术、预裂爆破技术、缓冲爆破技术等逐渐发展起来，大大提高了路基石方爆破施工效率、机械化水平。

基于我国公路工程的发展，部分山区复杂地形下，硐室爆破技术也得到了大力研究，此外，深孔水压爆破技术、液态CO2爆破技术等新型施工方法，凭借着效率高、安全性好、成本低等诸多优势得到了广泛应用，本文主要针对路基石方爆破技术应用展开具体分析。

2 爆破技术

基于上一小节的分析可知，我国路基石方爆破技术经历了较长的发展阶段，并已经取得了初步成效，诸多爆破技术逐渐趋于成熟，本文主要就以下几种爆破技术展开具体论述：

2.1 硐室爆破技术

此技术主要是将炸药装填在药室中，一次起爆，实现大量石方开挖，效率十分高。下文主要介绍两种硐室爆破技术：

（1）多边界石方爆破：此技术多用于多面临空地形，如：山包开挖、山梁路基施工、鸡爪地形施工等，对此必须采用多层、多次起爆的施工方法，实现一次爆破成型。在实际施工中，需根据实际地形条件，对炸药量、地形边界条件、抛掷率三者之间的关系进行计算分析，合理确定药量，保证爆破效果的同时，最大限度的减少多余爆能。

（2）条形药包硐室爆破：此技术有限解决了传统硐室爆破施工中大块率大、易损坏边坡等问题，能量分布更为均匀，振动有害效应小，且对边坡的破坏小，可实现抛体集中。根据相关工程实践显示，此技术在公路路基开挖中发展前景广阔。

2.2 深孔爆破技术

基于深孔钻机、装运设备的不断研发与发展，深孔爆破质量逐渐改善，在机械化施工、快速施工等方面的优势逐渐凸显，现主要从以下三个方面展开具体介绍：

（1）钻孔布置：可采取宽孔距、小抵抗线布置模式，其可有效增大炮孔密集系数，在改善爆破质量的同时，减小炸药单耗，切实增大延米爆破量。

（2）装药结构：包括连续装药、分段装药、混合装药以及孔底间隔装药等，其中，混合装药，可在孔底和上部分别装高威力炸药、普通炸药；孔底间隔装药，需留出部分不装药，使用空气、水等代替，实现对爆破效果的控制。

（3）起爆方式：以毫秒爆破技术为主，即采取毫秒级时间延期起爆方法，增强爆破效果，减小单响药量，在路基石方工程广泛应用。

2.3 控制爆破技术

为了获得与设计要求相符的路堑边坡，控制爆破技术的应用可保证边坡的平整与顺直，常用的有以下两种方法：

（1）预裂爆破：此技术在开挖线设置预裂孔，起爆后形成裂缝，然后再进行后续的爆破施工，由此达到较好的减震效果，获确保开挖线满足设计要求。

（2）光面爆破：此技术需沿着开挖边界设置密集炮孔，不耦合装药或是装设低威力炸药，其在主爆区后起爆，从而获得平整的开挖面。此种爆破技术爆破面光滑美观，且适用于软岩，可广泛应用于公路路基石方开挖。

3 实例分析

3.1 工程概况

本文仅以某公路工程路基石方工程为例展开分析。此公路工程项目共计长71.929km，穿越山岭重丘，土石方开挖量630.634万m3，其中，石方开挖量259.632万m3。本次爆破为灰岩，根据调查显示大部分区域半径300m以内没有村庄与建（构）筑物等，K16+820~960爆破施工区在60m位置处存在一个小型水电站，需做好相应的保护与安全警戒工程，保证建筑物与相关工作人员的安全。

3.2 石方爆破施工方案

本项目爆破方案为深孔+浅孔爆破，自上而下分层施工，根据高差H（原地面与路基设计标高差）确定施工方法，具体如表1所示。

表1 石方爆破施工方案

3.2.1 浅孔爆破施工

（1）布孔：本项目采用倾斜炮孔，具体布置方式见图1。

图1 布孔

（2）爆破参数：具体见表2。

表2 浅孔爆破参数

（3）爆破安全控制：本项目爆破振动安全允许标准按照2cm/s控制，根据计算安全警戒距离为100～150m。

3.2.2 深孔爆破施工

（1）台阶布置：台阶高度6～8m时，采取自上而下爆破顺序，按照剥离厚度设台阶数量。

（2）爆破参数：具体见表3。

表3 深孔爆破参数

3.2.3 爆破施工流程

（1）本项目爆破施工前，需前做好周边建筑物、管线的调查工作，为爆破方案设计与安全警戒工作提供可靠依据。

（2）开展炮位设计，并提交审批通过后方可进行施工作业。

（3）开展爆破施工前各项准备工作，包括专业人员与设备的配备、爆破区的清理工作等。

（4）现场爆破施工：钻孔作业，检查爆破器材、炮孔，将废碴都清除干净后，装药、安装引爆器材；完成安全警戒工作后，将爆破区人员全部撤除；起爆、排险，处理好盲炮后方可将安全警戒撤销。

（5）对爆破效果进行测定。

3.3 安全措施

石方爆破施工中，安全警戒是一大关键工作，本项目最小抵抗线取200～300m，对60m内存在水电站的爆破区，要求装药量≤24kg、台阶高度≤9m，采用逐孔延时微差爆破方法，减少对周边的影响。

此外，本项目设有安全警示标志、岗哨，确保整个爆破区处于监控状态，岗哨及时汇报爆破区安全情况，保证人员安全，避免不必要的安全事故。

4 结语

综上所述，路基施工是公路工程中一项基础性工作，石方爆破作业十分常见，合理采用爆破技术是保证路基施工安全、质量与进度的关键。为保证石方开挖工作顺利实施，需严格根据地质地形情况开展爆破方案设计工作，确保爆破后开挖轮廓满足设计要求、岩体均匀破碎；同时加强爆破前周边建筑物、管线调查工作也十分关键，严格根据调查结果确定安全警戒措施，防止出现事故，保证人员安全。