多邊介條件下爆破技術在工程石方開挖中的應用

彭軍

(廣東宏大韶關分公司，廣東 韶關 512146)

1 .多邊界條件下爆破技術

隨著社會的發展，鑿巖機具、裝運機具及爆破技術也逐漸進步，依照多邊界條件的爆破理論對開展公路工程造成影響極大的爆破措施為深孔爆破的技術、光面爆破的技術與預裂爆破的技術和微差爆破的技術。

1.1 多邊界條件爆破

多邊界條件爆破也就是地形變化的條件，通常包括平坦、傾斜、山包與埡口的地形。多邊界條件的爆破依照最小抵抗線這項原理。其藥量計算為：Q=edKW3F(E·a)，式中：(Q：藥包的裝藥量，kg;e：炸藥換算系數;d：堵塞系數;K形成標準拋擲漏斗時的線耗藥量，kg/m3;W：最小抵抗線，m；F(E，a)：藥包性質指數;E：拋擲(坍)率(%);a：自然地面坡度(°)。藥包間距(m)：a=(1.0～1.2)W)。爆破作用半徑：下爆破作用半徑R下=W(n2+1)-1，上爆破作用半徑R上=W(Aa上n2+1)-1，式中：a上：抵抗線出口點至上破壞點之間的地面坡度，(°)；A：崩塌系數。

1.2 微差的爆破

多實施一次爆破借助微差爆破技術含有減震、前發藥包為后發藥包開創凌空面以藤架巖石破碎的效果、減弱一次爆破堆積的高度、有助于機械施工、減少施工過程中巖石的夾制力、節約炸藥量、且能夠增大孔距等，以增加每百米的炸落石方量。

1.3 拋擲的爆破

定向的爆破與松動爆破相較自然坡度較陡(>30°)，施工地形的地質環境及其復雜、凌空面大時，借助拋坍爆破。拋坍爆破借助巖石自身的自重坍滑至路基，從而提高施工爆破的效果，以加快工程施工的進度從而降低工程施工造價。當路線經過波浪起伏的峽谷及雞爪地形的地段、等凌空面較多時，使用拋坍及拋擲進行爆破效率會更佳。在軟石、次堅石的路基環境下，使用松動爆破的技術，積極配合機械化工程施工，能有效提高工程施工效率，在堅石路段借助深孔的技術開展松動爆破較好。

1.4 光面與預裂的爆破

光面的爆破與預裂的爆破是特意的針對設計開挖界面實施有效控制的爆破措施。沿爆破開挖區的設計輪廓及路面邊坡，以較小的間距有效分布一排相連接的鉆孔，在孔內使用間歇及不耦合進行裝藥，切在開挖區得主爆破預爆后或預爆前一同起爆，從而獲取與設計輪廓一致、平實穩定的邊坡面。

光面的爆破與預裂的爆破在施工技術上借助室洞控制爆破手段，其重點是藥包的分布規則。通常在各種狀況中，藥包的安置均以最小的抵抗線作為設計的依據;按照路塹中心工程挖深與寬厚度，開展藥包的分層安置;盡量對藥包展開縱向及橫向的分集或分條安置;精準的預測藥包的配合起爆時間。

光面的爆破與預裂的爆破的主要參數包括鉆孔直徑與間距、抵抗線與線裝藥量、裝藥布局、最后一排的主爆孔和裂孔的間距等。鉆孔直徑(d):通常為50毫米至70毫米，以增加不耦合的系數還可使用100毫米至150毫米。此外，孔深極大的可借助巨大鉆孔的直徑。炮孔的間距(a):孔距和孔徑成正比，且和巖性、巖體結構及炸藥類型等原因相關，即a=mod。對于預裂的爆破 md=10～12;光面的爆破md=10～16。且在光面的爆破中孔距和最小抵抗線W成正比，即a=mW，通常m為06～10。線裝的藥量q(kg/m);光面的爆破q=(0.1～0.15)KaW；預裂的爆破q=(01～04)Ka2裝藥層次既保障設計要求的不耦合系數值，又要盡量保障藥包起爆后，使其可以沿整個鉆孔均勻分布。

1.5 深孔的爆破

深孔爆破，即炮孔的孔徑需大于75毫米而深度要在5米以上的借助延長藥包的一種爆破手段，一般有拉槽深孔的爆破與臺階深孔的爆破兩類。施工的炮孔需采用大型的、專業的潛孔鑿巖機與穿孔機進行鉆空。當使用機械清方施工時，借助臺階深孔的爆破手段效果會更佳，能夠保障路基石方的施工全面機械化。實施深孔爆破其優點是工作生產效率高，施工一次爆落的石方量較多，工程施工進度較快，爆破過程中對路基邊坡造成的影響也比大炮小。如果有效的配合預裂及光面的爆破，邊坡會很穩定，其效果也較易掌控，施工也較安全。但因需用大型的機械，因此轉移施工工地、進行開辟場地及修筑便道等準備工作都相對的復雜，爆破后仍會有10%至25%的大石塊也就需經二次爆破進行解小化。

深孔爆破的傾角一般以60°至75°為宜，高度需在 5至15米內。可使用垂直孔及斜孔兩類炮孔，孔徑一般為80至300毫米。公路工程中通常需100至150毫米。超鉆的長度大概是梯段高度的 10%至15%。較堅硬的巖石就選其大值。

2 .工程石方的特點

工程石方的總體數量大，因而占開挖石方的工程數量比例也高。個別路段的每公里通常會高達十多萬個立方米，所以，占工程施工路段石方總量的95%以上，占整段公路總體投資的65%以上。必須開展工程路面的爆破施工及機械化工作。實踐表明，石方工程整體上相對集中。有助于工程大爆破施工與機械化施工。但地形地質及其復雜，通常地質的巖石有時會呈現出軟石或次堅石、堅石等情況；地形的緩陡坡相連接、地勢迂回不平。需要使用各項爆破技術進行綜合性的爆破，且裝運推等機械進場及其不易。

3 .工程石方的施工

一般把邊坡的高度相同于及大于20米的石質路塹統稱呼為深挖石方路塹。其工程施工挖深很大、地形極其復雜、石方比較集中、施工的難度也很大。公路部門原有的石方施工器材水平不高存在許多缺陷，組建的爆破工程施工團體專業技術力量仍比較薄弱，且受地形及地質方面的條件影響，深挖石方的路塹施工措施均以淺眼與普通洞室的爆破、藥壺與貓洞方式的爆破進行施工。存在一些不足。

淺眼爆破和藥壺與貓洞炮等小炮開挖方法由于受巖石地質得條件與機械設施等因素的影響很大，爆破工作效率低下，工程施工的速度緩慢，這樣在工程地質環境差的情況下不一定能夠筑成壯觀的巖石邊坡;利用掌控爆破技術，創新人們陳舊的爆破施工想法，研究分析深挖石方工程路塹的迅速優質的施工技術，是偏遠山區高等級公路施工中有待解決的問題。

精確預測工程周邊炮眼的方位與方向、深度等，且采用密度于爆速都較低及高體積高威力的炸藥，是保障光面爆破順利實施與增大工程爆破效果的重要環節。

利用預留路面邊坡的保護層、分條分層裝置藥包、拋坍洞室等掌制工程爆破的順利實施路塹主體石方的開挖，接著至路面的坡頂向下圍借助挖掘機及時的配合淺眼工程的爆破進行刷坡與清方，可以適用在不同復雜的地形環境中深挖工程石方路塹開挖，且所需花費的成本也較低。

利用工程路面預裂的洞室控制和爆破相結合的方法展開深路塹石方的深孔爆破及松動爆破石方迅速開挖，接著采用挖掘機及推土機等有效的配合，工程施工的效果會更加顯著。

利用有利地形展開定向的爆破、拋坍業，對包含一定巖石寬厚度邊的坡路塹更具明顯的效果。

結束語

工程石方的爆破施工作為一項技術含量極高的綜合應用型工作，工作人員必須提高認識，依照路段的地形和地質及施工器械、石方工程的整體布置等條件展開合理有效地設計及規劃施工，對提高工程施工的進度、保障工程施工的質量與工程施工的安全都具有極其關鍵的促進作用。

[1] 鄧家金.淺談爆破技術在工程中的應用[J].科技風，2010(05).

[2] 田運濤.爆破技術在橋梁挖孔樁施工中的應用[J].交通標準化，2009(11).