路基土石方靜態爆破施工技術
——路基爆破石方距天燃氣管線50 m范圍以內

周志強，周興海

(黑龍江省龍建路橋第一工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150028)

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路基土石方靜態爆破施工技術
——路基爆破石方距天燃氣管線50 m范圍以內

周志強，周興海

(黑龍江省龍建路橋第一工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150028)

結合工程實際，對延安至延川高速公路第16合同段某公路路基土石方靜態爆破技術的具體施工方案和方法進行了深入分析。

土石方；靜態爆破

1 工程概況

1.1 概況

延安至延川高速公路第16合同段位于延川縣境內，起訖樁號為K91+770～K100+400全長8.63km，路經延川縣張家灣、劉家灣、高家灣、郭家河、馬家河及曹家河，延延高速公路我標段與天然氣管線伴隨與相交共計4 300m和3處，本合同段內擬爆破開挖路基分兩段，大部分為單坡壁路塹爆破開挖。路基設計寬度29.7m，爆破開挖最深為78.72m，底部最大開挖寬度為29.7m，各工程地質層路塹邊坡比設計值為1∶0.5～1.0～0.75，爆破石方量約60萬m3，預計所用炸藥160t。現就路基爆破石方(距天然氣管線50m范圍以內)施工方案具體如下：

結合延延高速的工期2015年通車，路基土石方工程控制在2013年年末結束，也是控制2015年通車的關鍵節點工期，鑒于該段路基大多距離西氣東輸管線小于50m，需要采用安全的工藝方法取代爆破施工方法。因此采用靜態爆破膨脹石方法是唯一能夠保證施工安全及2015年通車要求的施工方案。

1.2 地形地貌地質條件

依據《工程地質勘察報告》，爆破開挖路基段在開挖深度范圍內為中風化巖。

1.3 環境情況

擬爆破開挖路段環境較為復雜，爆破路基左側有一條光纜，右側下方內有一條光纜和西氣東輸的高壓煤氣管道，西氣東輸管道埋深2.5m左右，距路面高度12～18m。在路基右側下方50～70m處還有在建的輸煤管道(正在開挖溝槽)。路基右側離爆破區250m處有少量的民房，局部需要控制爆破飛石。擬爆破路段周圍400m范圍內無需要保護的重要建筑物。

1.4 爆破技術要求

爆破施工要求邊坡具有相對平整的破面，同時還要具備相對較強的穩定性。路基沒有根底的情況下，不能存在因為爆破原因引起地質災害。爆破塊度相對較為均勻，大塊率較低，爆破堆相對集中，以方便進行運輸。在實施過程中，要保障施工的安全性和合理性。此外，爆破后不得出現嚴重超挖和欠挖現象，符合設計要求；爆破后不得出現早爆和遲爆現象，避免出現啞炮，確保施工安全；爆破不得影響人員、設備和建筑的安全；所有爆破作業必須在規定時間內完成。需要控制爆破飛石和振動

2 靜態爆破膨脹石方法

2.1 施工工藝原理

當機械成孔之后，需要在孔內填筑相應的膨脹劑，由于靜態爆破機產生的作用，致使巖石張烈，從而產生裂縫。這時，使用破碎錘或者風鎬進行破除，從而實現開挖的目的。

2.2 靜態爆破特點

靜態爆破機屬于一種非燃、非爆、無毒物質，其中含有鋁、鎂、鈣、鐵、氧、硅、磷、鈦等元素，還屬于一種無機鹽粉狀破碎劑。對其進行使用的過程中，需要將其和水進行攪拌，經過水化之后，會產生相對較大的膨脹壓力，并且將這一壓力施加給孔壁，將混凝土或者巖石進行破碎。采用靜態爆破的方式，使得在爆破過程中沒有震動，同時也沒有飛石等。靜態爆破劑并不是危險物品，和其他爆破劑相比滅有公害。對其進行運輸的過程中，可以通過普通的運輸方式，購買這種材料的過程中，也不需要任何限制。

2.3 施工工藝流程

(1)工藝流程圖

施工之前的準備工作——對鉆孔位置進行設計和布設——鉆孔施工——在孔內灌注藥劑——藥劑之間發生反應——反應之后的清渣工作——進入下一層循環施工。

(2)操作要點

①環境要點

對巖石進行破碎的過程中，需要充分了解巖石的性質，并且情節和整理，勘測地下水的走向以及其他情況。鉆孔參數鉆孔的分布以及破碎順序等均需要結合破碎對象的實驗情況來確定。此外，針對破碎劑以及破碎初始開裂時間不僅和原材料之間存在著一定的聯系，還和水溫。氣溫以及孔徑等等之間存在著一定的聯系。此外，相關操作人員的經驗因素也與其具有較大的關系。

②鉆孔

鉆孔的直徑和破碎效果之間存在著直接關系，如果鉆孔過小，難以讓藥劑的藥力得到充分發揮。如果空隙太大，容易產生沖孔事件。因此，要利用Φ42mm鉆孔。

③鉆孔深度和裝藥深度

巖石鉆孔深度為目標破碎體的80%～90%，鉆孔深度可試驗確定，一般在1.0～2.0m較好。裝藥深度為孔深的100%。

④裝藥

先將藥劑加30%的水(重量比)拌成流質狀后，將其迅速向孔內倒入，并且使用比孔略小的桶桿搗實桶緊，尤其是長度較長的鉆孔，可以將其分為多個階段，然后對各個階段逐一桶實。發現巖石出現裂縫之后，需要在裂縫當中加入水分，通過這樣的方式使藥劑能夠繼續反映，加入水分之后，效果會更加明顯，并且使裂縫加大。

藥劑反映速度的快慢，和溫度有著直接的關系。溫度越高，所反映的速度就越快，溫度越低，反映的速度就會越慢。當氣溫較低時，會促使藥劑反應的時間延長，如果反應的時間太長，會為施工帶來不便。要想對這一問題進行有效解決，就需要在其中加入保溫劑，從而提升拌合水文的溫度。如果保溫劑加入過量，會導致藥劑的膨脹力降低。對拌合水文進行控制，可以結合實際情況適當的將溫度提高，但要確保最高不能超過40 ℃，不然可能回出現沖孔。在發生反應的過程中，時間通常會被控制在30～60min范圍內，如果施工現場的條件較好，也可以結合現場實際情況適當的將反映時間縮短，從而方便施工。如果藥劑反應的時間過快，很有可能導致傷人事故發生，技術人員可以將時間延緩，從而對這種情況產生抑制作用。

3 施工安全措施

在施工過程中，相關人員要對施工現場的安全進行嚴格管理，和施工無關的人員不能私自進入到施工場地，以免施工墜落物等對其造成傷害。此外，當工程施工需要使用具有一定腐蝕性的靜態破碎劑時，操作人員一定要帶好防護措施，如防護手套和防護眼鏡等等。將孔內注入破碎劑之后，操作人員要與其保持一定的距離，并且不能在注孔區域內行走。緊挨著的兩個孔之間，不能不能同時進行破碎劑的注入。實施破碎的過程中，一旦發生異常情況，需要立即停止工作，帶到查明原因之后，采取相應的處理措施，才能繼續工作。施工人員將藥劑灌入鉆孔直到巖石開裂之前，人員不能將近距離的面對裝滿藥物的鉆孔。等到將藥劑裝完之后，再在上面蓋上一層麻袋，然后結合相關原理實施灌裝點。實施破碎工程的施工過程中，需要對反應時間進行改變或者控制時，一定要按照規定對抑制劑進行添加，同時還需要按照配置規定對其進行使用，禁止在其中添加其他化學用品。此外，不能將破碎機添加到有水的小口容器中。對于剛剛鉆孔或者沖孔之后的鉆孔而言，孔壁的溫度較高，這句需要保障溫度符合要求，并且要對其進行清洗，然后才能繼續裝藥。使用破碎劑前確保操作人員對說明書已仔細閱讀并理解。

4 結 語

對于爆破作業而言，其對安全性的要求較高，在實施過程中，需要提前在安全距離之短時間的中斷交通，帶到爆破完整之后，再由安全專職人員對其進行嚴格檢查，檢查合格之后才能恢復交通。

[1] 譚毅.靜態破碎劑的應用技術研究[J].山西煤炭,2012,(5).

[2] 張振，郭偉.靜態爆破法在深圳地鐵施工中的應用[J].現代隧道技術，2012，(2).

[3] 潘運才.靜態破碎施工方法在緊鄰鐵路營業線高邊坡石方開挖中的應用[J].河南科技，2013，(6).

2016-01-20

周志強(1991-)，男，技術員，研究方向：“靜態爆破”方向。

U

C

1008-3383(2016)12-0054-02