土石方爆破工程的爆破技術與實施要點分析

夏漢

葛洲壩易普力湖南二化民爆有限公司

土石方爆破工程的爆破技術與實施要點分析

夏漢

葛洲壩易普力湖南二化民爆有限公司

本文首先針對土石方爆破工程在安全、技術、進度以及工藝流程等方面的基本要求進行了分析，然后結合日照機場場平項目實例，對爆破技術方案及其實施中的關鍵要點進行分析與總結，望能夠引起業內人士的共同關注與重視。

土石方；爆破；技術

1 前言

目前，爆破技術被廣泛應用各類工程項目現場施工中。工作人員可以基于對現場實測數據以及需爆破結構材料的考察與分析，制定爆破方案，并借助于現場布設炸藥的巨大能力產生爆炸，以達到破壞需爆破結構材料的目的。不同工程項目中，爆破技術方案應當有一定差異性，在炸藥放置位置、布置數量以及起爆方式上均應當體現差異性。本文即結合日照機場場平項目實例，對土石方爆破工程中的爆破技術與實施要點進行歸納與總結。

2 土石方爆破施工要求

土石方爆破工程中必須遵循安全、技術、進度以及工藝流程等方面的具體要求。從安全要求上來看，土石方爆破工程中必須嚴格遵循我國現行《爆破安全規程》中的有關規定，特別是露天礦采礦工程土石方爆破必須遵循自上至下、分水平臺階式開采的基本原則，以最大限度保障工作面作業人員以及周邊人員的人身安全；從技術要求上來看，土石方爆破工程中必須以分層作業為基本原則，條件允許的前提下盡可能多布設爆破孔并減少裝藥量，以減少爆破過程中所產生的振動作用力與飛石；從進度要求上來看，土石方工程爆破所產生爆渣必須由專人及時清運，工作面應用挖掘機及時清理，嚴格根據施工進度計劃橫道圖督促施工作業開展，保障工期要求符合設計標準；從工藝流程要求上來看，土石方爆破工程應遵循自上至下的順序進行開挖，土方開挖結束后再進行石方爆破作業，分層爆破時將每層爆破深度控制在8.0m左右即可。

3 工程概況

日照機場為山東省“十二五”規劃和全國“十二五”機場發展規劃的建設項目，擬建場地位于日照市東港區后村鎮駐地以東，皋陸河以南，小曲河以北，日照水庫東南，距日照主城中心約16公里。場地地貌單元屬黃海陸域低山丘陵，地貌基本成因類型為構造剝蝕低級夷平面地形地貌較復雜，主要為低緩丘陵，海拔一般為30m～65m，發育少量窄淺沖溝，零星分布幾處人工池塘。本標段將負責進行H標的石方爆破施工，工程量約4106274m3。

4 爆破技術方案及其實施

4.1 爆破方案

根據日照機場場地平整方案設計說明和招標文件提供的地形圖等資料，本工程開挖部位起始高程和終了高程的高差約30m，挖方區邊坡每8m高度設一臺階，坡面邊坡系數一般為1：1（邊坡太陡，鉆孔效率低，建議將邊坡系數修改為1:0.75），臺階平臺（馬道）寬度為5m。本工程石方開挖選用梯段爆破的方法，自上而下分臺階設置水平作業面進行施工，臺階高度按照邊坡設計臺階確定為8m，終了邊坡采用預裂爆破技術保護。部分區域起始高程和終了高程的高差小于12m部分采用一次爆破完成。本工程中選用2#巖石乳化炸藥（?70）

4.2 爆破參數

1）梯段爆破參數：為了提高爆破效率、降低成本，梯段爆破孔采用寬孔距、小排距布孔方式，在布孔時盡可能避開溶洞、軟弱夾層。布孔方式：采用多排矩形布孔；臺階高度為8m，炮孔直徑d=115mm；底盤抵抗線W1=（20～50）d，取3m；排間距b=3m；孔間距a=4m；超深h1=(0.15～0.35)W1，取0.8m；孔深L=H/sin90°+h1(超深)=8/sin90°+0.8≈8.8m；單位炸藥消耗量q=0.42kg/m3（按堅固系數初步擬定）；單孔裝藥量Q=qv=qawH=0.42×96=40.3kg；裝藥結構：耦合或不耦合連續裝藥；炮孔堵塞長度L2=（20～40）d=3m≥（0.75～1.0）W1。線裝藥密度p=40.3/（8.8-3）=6.95kg/m。

2）緩沖孔爆破參數：鉆孔孔距：4m鉆孔排距：3m；炮孔直徑d=115mm；孔深=H+0.8m；炸藥單耗q小于主爆孔；裝藥方式：不耦合連續或間隔裝藥，堵塞長度應當按照0.9*底盤抵抗線參數的方式進行計算，本工程中結合實際經驗和計算值所得填塞長度為3m，起爆方式：聯入梯段爆破網絡一同起爆。

3）預裂孔爆破參數：鉆孔直徑按照115mm設置；鉆孔間距：1.5 m；鉆孔排距：2m；鉆孔深度：在確定炮孔超深參數的過程中，參考國內同類工程爆破現場超深取值，以0.5m作為超深標準；裝藥結構：間隔裝藥，導爆索傳爆；線裝藥密度1.5-1.8kg/m；堵塞長度：2m，孔口應覆蓋沙袋或其它材料，可以控制爆破飛石和爆破噪聲；起爆網絡：與緊臨邊坡的梯段爆破同次分段起爆，預裂孔超前主爆孔起爆。

4.3 裝藥與堵塞

主炮孔以及緩沖孔的裝藥，底部使用導爆索起爆藥包、上部使用非電導爆管雷管藥包；預裂孔的裝藥，將成品炸藥綁扎于竹片上，緩緩下入孔內。炸藥裝填完畢后，按照1:2的比例配置黏土與粗砂，加入適當松散土料混合形成堵塞物，按照設計堵塞長度進行堵塞。為了確保裝藥過程的安全性，應當在爆破現場周邊警戒范圍內設置紅旗，嚴禁工作人員以鐵器或其他堅硬物體敲打炸藥，爆破區內應當嚴禁煙火。尤其是在上一臺階爆破作業時，針對下一臺階不得同步作業。根據既往工作經驗，若填塞長度過長，在炸藥起爆后對孔口的作用減輕，爆炸后會產生較多體積較大的石塊。反之，若填塞長度過小，炸藥起爆后可能產生空氣沖擊波、飛石以及噪音等問題。本工程中考慮上述因素，將孔口填塞長度與抵抗線比值控制在0.75～1.0范圍內，填塞長度取值為2.0-3m，具體布置方案如下圖所示（見圖1）。

圖1 裝藥和填塞方案示意圖

4.4 起爆網絡設置

本工程中，主炮孔和緩沖孔采取10段（380ms）、11段(420ms)普通非電導爆管雷管下孔、低段非電導爆管雷管（2段25ms）接力，實現單孔單響，以降低單響起爆藥量，同時降低爆破過程中的振動與飛石問題。預裂孔的連接，下孔的導爆索“T”形結連接在導爆索主線上，9段（310ms）普通非電導爆管雷管接力，先于主炮孔起爆。具體連接方案如下圖所示（見圖2）：

圖2 起爆網絡圖

5 結束語

本研究中結合日照機場場平項目實例，對土石方工程爆破技術的應用要點進行分析與總結，基于對爆破方案的分析，合理取定爆破參數，并對爆破過程中裝藥、堵塞以及起爆網絡設置等一系列環節中的關鍵內容與注意事項進行分析，認為上述爆破方案一方面可確保巖體結構爆破效果理想，另一方面能夠降低爆破過程中所產生的振動與飛石，具有工期進度控制效果好，爆破安全可靠的優勢，值得在后續同類工程實踐中推廣應用。

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10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.11.090

姓名：夏漢性別：男出生年月日：1977-10-14籍貫：湖北人研究方向：爆破方向