高边坡路堑控制爆破施工实践

高边坡路堑控制爆破施工实践福建省第一公路工程公司徐根连[摘要]福泉高速公路泉州C1-2合同段的高边坡路堑采用了控制爆破施工技术，取得良好的工程效果，文中结合工程实践，介绍了控制爆破各技术参数的选取和施工工艺的控制。[关键词]路堑控制爆破施工技术高边坡路堑爆破是高速公路工程施工的重要环节，常规的工程爆破技术破坏性大，容易对公路两侧的建筑物、行人、通车、农作物等造成威胁，而且较大的地震波对路堑边坡的稳定十分不利，爆破后的路堑边坡超欠挖现象也比较严重。因此在公路石质深挖路堑施工中，越来越多地采用了控制爆破施工技术，并取得了成功。本文结合工程实例，对高边坡路堑控制爆破技术进行研究和探讨。1工程概况福泉高速公路泉州C1-2合同段全长7.3公里，土石方总量256.5万立方米，有多处深挖石质路堑，其中乌面宫路堑（K116+320~K116+820）断面底宽31米，最大边坡高度73米，是福泉高速公路全线最大的挖方段，路堑岩体为混合花岗岩，节理裂隙发育，有松散的软弱夹层，对边坡稳定十分不利。该爆破工点紧临国道324线，线路两侧均有村庄，施工环境比较复杂，对控制爆破的要求高，再加上工程量集中，工期紧，施工难度比较大。2爆破方案路堑边坡设计坡率从上至下为1:1、1:0.75、1:0.5，每10m台阶高度设置2m宽的碎落台。根据工程特点，结合进度要求和资源配置等因素，采取按台阶高度分层、分段多作业面同时开挖的施工方案，施工中采用深孔微差爆破技术，先拉通路堑主槽，两侧边坡预留的1～2m宽的岩体不爆，作为中部主爆体的隔墙，以减少大爆破对边坡的损伤，同时预留的岩体光面爆破时，可以根据主爆体的爆破情况和岩石性质更准确地选择爆破参数，提高边坡的光爆效果。2.1主爆区控制爆破参数采用潜孔钻机垂直钻孔，钻孔直径ｄ=100mm，炮孔布置如图1所示。4 ①底盘抵抗线Ｗ底＝2.7m。②炮孔间距ａ＝mＷ底＝1×2.7＝2.7m。③炮孔排距b＝0.9~1.0ａ，取2.7m。④钻孔深度Ｌ＝Ｈ＋ｈ＝10.5m。⑤单位体积耗药量q：考虑路堑上、下部石质坚硬程度不等，一般路堑上部石质较软取0.25~0.32kg/m3，路堑下部取0.30~0.39kg/m3，每个炮孔装药量Q=q×ａ×Ｗ×Ｈ（kg），最大每孔装药量为28.5kg。⑥装药结构：施工中选用直径φ32mm的2号岩石铵梯炸药，采用连续装药结构，如图2所示。装药时把5支药卷捆成一组连续装药，使药量均匀分布在炮孔长度上，炮孔底部1m左右为加强段。起爆药包用2个同段的毫秒雷管，反向捆在炸药药卷上，放在距孔底30cm处。⑦堵塞长度：2.5m，最小堵塞长度不得小于2.0m，采用粘土和细砂的混合物堵塞。⑧起爆方式：采用排间微差顺序起爆。2.2边坡光面爆破参数：①最小抵抗线W根据边坡预留岩体的情况取值1.0～2.0m，边坡预留层不宜过大，否则正常的药量无法克服岩石阻力容易造成欠挖。②炮眼直径do=100mm，光爆炮眼间距取100～120cm。③光面爆破单位体积耗药量q’=0.2～0.3kg/m3，每个炮孔装药量Qo=q’×ａ×Ｗ×Ｈ（kg），最大每孔装药量为6.3kg，线装药密度为0.36～0.69kg/m，线装药密度应该进行严格控制，以防药量过大而损伤边坡。④装药结构采用不耦合间隔装药法，如图3所示。施工中选用直径φ32mm的2号岩石铵梯炸药，不耦合系数为3.13，装药时将炸药间隔捆装在竹片上，再装入炮孔，炮孔堵塞长度1.5m。4 ①光爆炮孔采用同段毫秒雷管传爆，保证各药包同时起爆，以减少飞石和爆破震动。2.3爆破地震安全距离：为了保证爆破区两侧民房安全，根据爆破安全规程规定对爆破地震安全距离进行验算。一般砖石建筑物地面的质点安全振动速度为3cm/s，据公式计算结果为69m（K=100，V=3cm/s，a=1.5，Q为最大一段的药量285kg，m取1/3），现场测定爆破中心距民房最小的水平距离为80m，验算结果表明，爆破对民房并无影响。个别飞石的安全距离按200m进行警戒，为减少飞石，施工中采用草袋装土覆盖炮孔。3施工工艺的控制爆破施工一般顺序为：施工测量→标定炮孔位置→钻孔→炮孔检查→爆破器材准备→装药→联结爆破网络→布设安全岗哨→炮孔堵塞→爆破覆盖→起爆信号→起爆→消除瞎炮、处理危石→解除警戒→爆破效果分析及资料记录。3.1布孔炮孔标定必须按照设计好的爆破参数准确地在爆破体上进行标识，不能随意变动设计位置。布孔前应先清除爆破体表面积土和破碎层，根据施工测量确定的边坡线，从边坡光爆孔开始标定，然后进行其他孔位的布置，布孔完成后，应认真进行校核，实际的最小抵抗线应与设计的最小抵抗线基本相符。3.2钻孔在钻孔过程中，应严格控制钻孔的方向、角度和深度，特别是边坡光爆孔的倾斜度应严格符合设计要求。孔眼钻进时应留意地质的变化情况，并做好记录，遇到夹层或与表面石质有明显差异时，应及时同技术人员进行研究处理，调整孔位及孔网参数。4 钻孔完成后，及时清理孔口的浮碴，清孔直接采用胶管向孔内吹气，吹净后，应检查炮孔有无堵孔、卡孔现象，以及炮孔的间距、眼深、倾斜度是否与设计相符，若和设计相差较多，应对参数适当调整，如果可能影响爆破效果或危及安全生产，应重新钻孔。先行钻好的炮孔，用编织袋将孔口塞紧，防止杂物堵塞炮孔。3.3装药装药前，要仔细检查炮孔情况，清除孔内积水、杂物。装药过程中应严格控制药量，把炸药按每孔的设计药量分好，边装药边测量，以确保线装药密度符合要求。为确保能完全起爆，起爆体应置于炮孔底部并反向装药。3.4堵塞堵塞物用粘土和细砂拌和，其粒度不大于30mm，含水量15%～20%（一般以手握紧能使之成型，松手后不散开，且手上不沾水迹为准）。药卷安放后应立即进行堵塞，首先塞入纸团或塑料泡沫，以控制堵塞段长度（光爆孔口预留1~1.5m，主爆孔口预留2~2.5m），然后用木炮棍分层压紧捣实，每层以10cm左右为宜，堵塞中应注意保护好导爆索。3.5爆破覆盖爆破覆盖是控制飞石的重要手段，施工中采用两层草袋覆盖，先在草袋内装入砂土，覆盖后将排间的草袋用绳子联成一片，草袋覆盖时要注意保护好起爆网络。4结语从工程实践来看，在公路石质深挖路堑施工中，采用控制爆破施工技术，工程效果是十分明显的，整个路堑的爆破中基本无飞石现象，爆堆高度适中，成型后的边坡坡面平整度均能符合要求，路堑边坡稳定。控制爆破中要达到最佳的爆破效果，选择合理的爆破参数是至关重要的，在施工中应严密观注有无夹层、石质突变或软硬不一等地质条件的变化，以便及时调整各项参数。参考文献[1]王鸿渠著·多边界石方爆破工程·人民交通出版社·1994[2]爆破安全规程（中华人民共和国国家标准GB6722-86）·19864