路塹洞室控制爆破技術(shù)設(shè)計(jì)

李 曉 忠

(青海省公路建設(shè)管理局，青海 西寧 810000)

路塹洞室控制爆破技術(shù)設(shè)計(jì)

李 曉 忠

(青海省公路建設(shè)管理局，青海 西寧 810000)

以某高速公路路塹洞室控制爆破工程為例，從藥包布置、藥量計(jì)算、起爆網(wǎng)絡(luò)三個方面介紹了主要爆破參數(shù)設(shè)計(jì)方法，并對爆破安全進(jìn)行了檢算，闡述了爆破方量與爆破所用的器材，達(dá)到了一次爆破成型的效果。

路塹，洞室，爆破，炸藥

某高速公路K15+800～K16+220段為石方高路塹地段，開挖最高高度為82 m，表層覆蓋土厚約28 m，下層地質(zhì)是以次堅(jiān)石為主的石英巖。為保證施工進(jìn)度，該段上部采用全斷面開挖，下部采用分層洞室爆破。現(xiàn)就洞室爆破的設(shè)計(jì)技術(shù)介紹如下。

1 主要爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

1.1 藥包布置

1)最小抵抗線，第一層爆破藥室底標(biāo)高在155.00，最小抵抗線W=18 m～22 m。

2)藥包間距，取藥包間距a=0.9～1.1(W1+W2)/2。其中，W1及W2分別為相鄰藥包間的最小抵抗線。

3)邊坡保護(hù)層厚度，通常藥室中心至邊坡的最小距離用M=RC+0.7B計(jì)算。本設(shè)計(jì)為確保邊坡平整、穩(wěn)定采用加大保護(hù)層的措施，取邊坡保護(hù)層厚度用下式計(jì)算：M=RC+0.7B+0.15W。其中，RC為藥包壓縮圈半徑，RC=0.0623√uQ，其中，u,Q分別為壓縮系數(shù)和藥室裝藥量，u取20。

4)最小抵抗線W與藥包中心到地面的高度H的比值，取W/H=0.9～1.0。

5)松動破裂半徑用R=W×√1+n2表示。

6)按照以上原則共布置19個藥包，各藥包參數(shù)見表1。

表1 藥包參數(shù)表

1.2 藥量計(jì)算

每個藥室的裝藥量用下式計(jì)算：

Q=f(n)KeW3。

其中，K為標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破時(shí)巖石單位耗藥量，當(dāng)圍巖為未風(fēng)化巖石時(shí)K=1.4，當(dāng)圍巖為弱風(fēng)化巖石時(shí)K=1.0；e為炸藥換算系數(shù)，2號巖石硝銨炸藥為1.0，銨油炸藥取1.15；f(n)=0.4+0.6n3，n為爆破作用參數(shù)，取n=0.7；W為最小抵抗線。

本次爆破采用85%的銨油炸藥和15%的2號巖石硝銨炸藥或乳化炸藥，總裝藥量135.7 t。

1.3 起爆網(wǎng)絡(luò)

采用塑料導(dǎo)爆管非電微差起爆網(wǎng)絡(luò)，洞內(nèi)每個藥室放2個起爆體，每個起爆體裝20發(fā)20段延遲雷管，洞外均用毫秒7段雷管并接成“等間隔”毫秒起爆網(wǎng)絡(luò)，共分成7個起爆段別，間隔時(shí)間200 ms，分段最大藥量25 554 kg。洞內(nèi)20段毫秒雷管延時(shí)2 000 ms，洞外總延長時(shí)間1 400 ms，當(dāng)洞內(nèi)第一響藥包爆炸時(shí)，洞外聯(lián)接雷管已全部引爆，激發(fā)能量全部傳到每個藥包里，網(wǎng)絡(luò)傳爆可靠。

為保證網(wǎng)絡(luò)傳爆可靠，在起爆前，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行1∶1的引爆測試，確保網(wǎng)絡(luò)傳爆的可靠性和延時(shí)的準(zhǔn)確性。

2 爆破安全檢算

2.1 爆破振動速度檢算

根據(jù)《爆破安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，爆破地震安全距離按下式計(jì)算：

R=(K/V)1/aQ1/3。

其中，R為爆破地震安全距離，m；Q為分段起爆藥量，kg,本次爆破分組最大藥量為25 554 kg；V為地震安全速度，一般房屋取V=2 cm/s～3 cm/s，本次爆破取2.5 cm/s；K,a分別為場地系數(shù)和衰減指數(shù)，本爆區(qū)堅(jiān)硬巖石取K=100，a=1.5。

計(jì)算得爆破地震安全距離R=344 m小于爆源至周圍居民住房距離，因此爆破地震是安全的。

2.2 個別飛石距離

藥包抵抗線方向的個別飛石距離可按下式計(jì)算：

L=20Knn2W。

其中，Kn為與地形、地質(zhì)、氣候等因素有關(guān)的系數(shù)，取Kn=1.2；W為最小抵抗線的最大值，本次爆破最小抵抗線的最大值為22 m；n為爆破作用指數(shù)，本次爆破n=0.7，則最大飛石距離為：Lmax=20×1.2×0.72×22=258.72 m。

最小抵抗線方向個別飛石較遠(yuǎn)外，其他方向的飛石可控制在150 m以內(nèi)。

2.3 沖擊波

本設(shè)計(jì)是按松動爆破設(shè)計(jì)的，同時(shí)用的大部分是銨油炸藥，只要按照設(shè)計(jì)進(jìn)行裝藥、回填，不會有沖擊波產(chǎn)生危害。

3 爆破方量與爆破器材

1)爆破方量，本次爆破共松動石方188 880 m3(見表2)。

表2 爆破方量計(jì)算表

2)炸藥150 t散裝。其中2號巖石硝銨散裝炸藥20 t(25 kg/包)。銨油炸藥130 t(25 kg/包)。

3)非電毫秒雷管。a.導(dǎo)爆管毫秒雷管20段200發(fā)，帶5 m長導(dǎo)爆管(其中部分用于試驗(yàn))。b.導(dǎo)爆管毫秒雷管7段150發(fā)，帶5 m長導(dǎo)爆管。

4)塑料導(dǎo)爆管15 000 m。

5)塑料套管100 m，導(dǎo)爆管4通1 500個。

4 爆破效果

本次路塹爆破石方總量188 880 m3，平均用藥量0.72 kg/m3。爆破后預(yù)留保護(hù)層基本完好，達(dá)到一次爆破成型。

[1] GB 6722—2011，爆破安全規(guī)程[S].

On controlled blasting technique of slope-cut chambers

Li Xiaozhong

(QinghaiRoadConstructionAdministrativeBureau,Xining810000,China)

Taking the controlling blasting technique of slope-cut chambers of some expressway as the example, the paper introduces the main blasting parameter design methods from the allocation of explosive packages, calculation of explosive volume and detonating network, inspects the blasting safety, and illustrates the equipment used for the blasting amount and explosion, and it achieves the demanded effect in one time.

slope-cut, chamber, blasting, explosive

2015-02-28

李曉忠(1982- )，男，工程師

1009-6825(2015)13-0151-02

U416.13

A