復雜環境下土巖爆破關鍵技術探索

邢俊杰 劉瑞華

(河南理工大學土木工程學院，河南 焦作 454000)1;(江西省圣塔實業集團，江西 贛州 341615)2

1．工程概況

林長高速公路經過井口村，公路里程為GDK14+000～GDK14+257．76，該路段為全路塹開挖路段，需要爆破開挖土石方量約47900m3。山體巖石裸露，植被較少，橫向自然坡度50°，高差約50m。待爆山體最近處距井口村不足4m，爆破環境相當復雜，施工難度很大。

2．難點分析

本工程的施工難點主要在于如何保護既有村落及居民財產的安全，既要采取精確的控制爆破技術和可靠的安全防護措施，還要嚴格施工過程中的爆破安全管理。

(1)爆破作業要確保居民及村落安全，對現場管理人員的爆破作業安全知識的有關規定要嚴格考核。(2)待爆山體高差較大，而且巖體中有時常含有孤石和裂隙，對爆破技術設計和安全防護措施的要求極高。(3)緊臨既有村落，要加強日常安全檢查工作，針對可能發生的爆破安全事故制定可行的應急預案是控制工程順利進行的一個重要環節［1］。

3．爆破技術

3．1技術方案設計。根據現場實地勘察情況，經過綜合分析，最終確定該石方開挖爆破采用橫向臺階爆破方法，即把爆破抵抗線方向轉移到平行公路行走方向，背離村落，以減少對村落的影響。

(1)臺階選定。垂直線路方向的臺階寬度要與設計開挖路塹橫斷面保持一致，沿線路方向的臺階長度一般選3～6m，高度H按鉆眼最佳效果選為2．5m。

(2)炮孔參數。炮孔參數為:H=2．5m。排距 b≤0．5H，取b=1．25m。炮孔間距a=1．1b，取a=1．38m。炮孔超深0．2m，炮孔深度L=2．7m。

(3)炮孔布置。炮孔采取等邊三角形式的梅花型布置。

(3)炮孔裝藥量。通常，土巖工程中藥量計算按如下體積公式計算:Q=qabh (1)

式中:a代表炮孔間距;b代表炮孔排距;h代表炮孔深度;q代表單位炸藥消耗量，其取值需經試炮確定。

根據經驗，一般正式爆破裝藥前都應進行試爆，以確定適合于現場環境的單位炸藥消耗量。

(4)單段最大起爆藥量．根據《爆破安全規程 (GB6722－2003)》相關規定，一般單段最大起爆藥量需通過震動校驗爆來確定最終實際的炸藥單耗q值，選擇合適的爆破參數對爆破效果的影響也非常明顯，必要的時候要根據試爆效果來調整炮孔間距和排距。(3)保證炮孔堵塞質量。實踐證明，炮孔堵塞的長度和質量是杜絕爆破飛石的有效措施，一般堵塞長度不得小于最小抵抗線，其次要求堵塞時用黏土，而且邊回填邊搗實，先輕后重。(4)注意爆破抵抗線方向。這是保證爆破飛石等有害效應影響既有村落的有效措施，臺階方向和起爆順序選擇時可以考慮使其背離既有村落或平行公路。

4．安全管理

4．1飛石防護措施。土巖爆破中的爆破有害效應主要是飛石引起的，由于爆破現場地質地形條件及周圍環境存在著復雜性，即使在技術環節嚴格控制裝藥量，仍有可能產生飛石，一般采取對爆破巖體嚴密覆蓋來防止飛石飛出對周圍環境的影響。

“炮被”覆蓋是很好的防飛石措施，它是用汽車廢舊外胎加工制成的像棉被一樣的覆蓋物，如圖1所示［3］。為進一步增加炮被覆蓋質量，保證由于炮孔堵塞不好引起的沖孔，可在炮被上炮孔相應位置加壓裝土編織袋來進行二次防護。

4．2安全管理措施。爆破作業是一種高技術、高風險的作業，為確保爆破工程安全、順利、快速施工，必須進行科學的組織和嚴格的管理。

式中:R指爆破點距保護對象的直線距離;V指規程規定保護對象所允許的安全振動速度;K是與爆破場地相關的系數，一般150～250;α是與爆破現場地質條件相關的系數，一般取1．3 ～1．5［2］。

3．2施工技術要點。(1)加強鉆孔質量監控。現場鉆孔作業實行定人、定位、定機的崗位責任制，以提高鉆孔的速度和準確性。鉆完孔后要及時進行清孔、驗孔、護孔，盡量保證孔底落在同一平面上，為后續清碴作業及路面施工提供好的作業平面。(2)嚴格試爆確定單耗。土巖爆破除了必須通過試

首先，要認真做好進場前的各項準備工作。其次，要堅持正規化管理，完善崗位責任制。再次，要開展質量教育和崗前培訓工作。

5．經驗推廣

在本工程爆破施工過程中所采取的爆破技術及安全措施達到了既定的爆破效果，不僅快速、高效、安全的完成了路塹開挖任務，取得了良好的經濟效益和社會效益，而且有效的控制了飛石等有害效應，保障了當地村民的正常生活和財產安全。現總結如下，以供同行借鑒。

緊鄰既有村落施工的復雜環境土石方控制爆破的核心問題是“安全”，采取合理的爆破技術和健全的安全措施是確保安全的關鍵。因此，爆破作業前必須針對爆破施工過程中可能出現的安全問題進行周詳的考慮并制定相應解決辦法，并把這些問題及辦法對現場所有工作人員進行技術交底，通過大家的相互監督和提醒來實現施工過程中的安全作業。

［1］鄒建風，王調未．運用現代安全管理確保既有線高路塹施工安全 ［J］．學術論壇．2007(6):163－165

［2］中華人民共和國標準．爆破安全規程 (GB6722－2003)［S］．北京:中國標準出版社，2003

［3］呂小師，孫博．緊臨既有線石方控制爆破技術及安全防護措施 ［J］．爆破．2011，28(4):97－100