控制爆破技術在公路工程中的應用實例

摘要：隨國民經(jīng)濟的發(fā)展，各種基礎設施的日益完善，在工程建設的過程中，難免對周邊設施造成影響。由于公路工程線路較長，干擾范圍廣。特別是公路工程中的爆破作業(yè)對周圍設施影響較大。如何改進施工工藝，利用新技術，既保證工程的順利進行，又能避免遷改造成的經(jīng)濟損失及對社會生活帶來影響，是現(xiàn)階段工程施工中應考慮的問題。本文利用工程實例論證控制爆破技術在公路工程中的應用。

工程概況：該路基開挖工程位于廣元市大石鎮(zhèn)，屬廣陜、廣巴高速公路連接線（吳家浩至張家灣高速公路）工程項目LJ6標段的一段，樁號為K15+355～K15+495，開挖長度140米，開挖方量7萬立方米。在K15+385右側有一移動信號基站的機房及信號塔，距離路基開挖邊界僅4米；在K15+400左側有一處高壓鐵塔（110KV雪平一線），距開挖邊界僅10米。該處路基最大開挖高度32.7米，沿線巖石主要為砂泥巖。

方案比選：如采用普通爆破技術進行路基開挖有如下影響：高壓線及移動基站的射頻電流會引起爆區(qū)電雷管的早爆和誤爆、爆破產(chǎn)生的飛石影響移動基站及高壓線路的安全運行、爆破振動影響移動基站及高壓線塔基礎的穩(wěn)定。如采用純機械開挖，投入大，工效低，進度慢。如將移動基站及高壓線鐵塔遷改，一是遷改費用巨大，增加工程投資；二是會影響通信及電力供應；三是推遲工程進度，延誤工期。所以，從經(jīng)濟、可行的角度經(jīng)過充分的分析論證，項目部決定采用控制爆破技術對該段路基進行開挖。

爆破設計思路：移動基站及高壓線鐵塔均屬重要保護設施，根據(jù)現(xiàn)場實際情況及相關法律法規(guī)及技術規(guī)范，在移動基站及高壓線鐵塔保護區(qū)域主要要達到減振和防護的目的，一是采用淺孔松動控制爆破技術，分臺階開挖；二是沿開挖線打預裂孔或雙排減振孔洞，降低爆破振動對基站及高壓線鐵塔的影響。三、選擇合理的最小抵抗線，使保護對象位于最小抵抗線兩側。四是合理控制指標，進行爆破振動監(jiān)測，及時調(diào)整爆破參數(shù)，確保設施安全。

爆破設計：

1、邊坡預裂爆破參數(shù)設計

鉆孔孔徑：42mm 臺階高度H：2.5m 炮孔角度ɑ：53度 炮孔深度L：3.4m

炮孔間距a：40cm 線裝藥密度：80～100g/m 堵塞長度L2：0.6m

裝藥結構：間隔裝藥 單段起爆藥量不大于0.5kg （4個孔） 一次起爆總藥量不大于15kg。

2、主爆孔爆破參數(shù)設計

鉆孔孔徑：42mm 孔間距a：1.7m 排間距b：1.5m 孔深L：3.0m

單耗藥量q：0.2kg/m3 單孔方量V：1.7×1.5×3=7.6m3

單孔藥量：0.2×7.6=1.5 堵塞長度：1.5m 裝藥結構：連續(xù)耦合裝藥

爆區(qū)到移動基站或鐵塔小于10m的區(qū)域單段藥量小于1.5kg，總藥量小于20kg；

爆區(qū)到移動基站或鐵塔大于10m小于20m的區(qū)域單段藥量小于1.5kg，總藥量小于40kg；

爆區(qū)到移動基站或鐵塔大于20m小于30m的區(qū)域單段藥量小于3.0kg，總藥量小于60kg；

爆區(qū)到移動基站或鐵塔大于30m小于40m的區(qū)域單段藥量小于4.5kg，總藥量小于80kg；

爆區(qū)到移動基站或鐵塔大于40m的區(qū)域單段藥量小于6.0kg，總藥量小于100kg；

3、爆破振速設計

V=K

V——地面質(zhì)點峰值振動速度，cm/s；（從安全角度考慮，取下限值2.0cm/s計算和控制）

Q——炸藥量，齊發(fā)爆破為總藥量；延時爆破為最大一段藥量，kg；

K、a——分別為與起爆點至計算保護點間的地形、地質(zhì)條件有關的系數(shù)和衰減指數(shù)。（K取250，a取2.0）

R（m）V（cm/s）Q（kg）R（m）V（cm/s）Q（kg）

92.00.52202.05.72

102.00.71302.019.31

152.02.41402.045.79

設計中單段起爆藥量小于按安全振動計算值。

4、炮孔布置

最小抵抗線選在廣巴高速方向側，自左側邊坡向右側邊坡按設計單段藥量和總藥量要求進行控制，依次向下排進行爆破。

5、起爆網(wǎng)路設計

起爆網(wǎng)路均采用非電起爆網(wǎng)絡，擊發(fā)槍起爆，孔內(nèi)采用15（5米腳線）的高段位非電雷管起爆，孔外3段（8米腳線）的低段位非電雷管連接傳爆，當先響孔爆破時，地表傳爆雷管應將后排炮孔內(nèi)所有起爆雷管點燃，并確保孔外傳爆完成后孔內(nèi)雷管才起爆。

6、減振防護設計

減振設計

a、采用淺孔控制爆破，分區(qū)域限制單段起爆藥量和一次起爆總藥量；

b、沿開挖邊線打預裂或雙排減振孔，有效降低爆破振動對周圍設施及邊坡的影響；

c、選擇合理抵抗線方向，使保護對象位于最小抵抗線兩側；

d、進行爆破監(jiān)控。施工前進行試爆，測出地質(zhì)衰減規(guī)律和保護對象處的振速值，及時調(diào)整爆破參數(shù)。

飛石防護設計

a、炮孔設計合理，測量驗收合格；

b、保證堵塞長度，堵塞密實；

c、對爆區(qū)采用覆蓋防護，防止產(chǎn)生飛石。

爆破施工：爆破施工嚴格按照爆破安全操作規(guī)程及設計參數(shù)進行施工，同時做好應急預案及應急措施，確保施工安全。

效果評價：經(jīng)過科學組織和規(guī)范施作，該段路基挖方順利完成，沒有對移動基站、高壓線鐵塔及周邊設施造成任何影響，由于邊坡采用預裂爆破技術，坡面順直光潔，取得了較好的工程效果。

結論：控制爆破技術能在爆破環(huán)境復雜的情況下進行工程施作，能有效保護周圍設施安全，避免由于施工對周圍設施造成破壞及遷改。雖然相對普通爆破施工成本較高，但從整體考慮，是比較經(jīng)濟的選擇。同時在追求工程內(nèi)實外美的今天，能取得較好的工程效果。所以控制爆破技術在公路工程中具有利用及推廣價值。