鄰近既有線路基控制爆破施工技術

(中鐵二十三局集團第四工程有限公司， 四川 成都 610000)

引言

隨著人們生活水平的不斷提高，面對持續增加的出行需求，鐵路工程量越來越大，而基于成本和效率的考慮，舊線改造和復線施工被廣泛運用在實際工程中。路基控制爆破是增建二線施工的重要步驟，為避免爆破后產生飛石、滾石，影響行車安全，需要加強爆破設計，確保現場安全可控。

1.工程概況

YDK408+293.85～YDK408+380段路基位于官莊～秀山區間，長度86.15米，處于路基挖方段。地形起伏較大，地勢較陡，地面高程340m～350m，最大開挖高度21m。該路塹局部基巖零星出露地質主要為＜25-1＞ W2弱風化頁巖與＜27-1＞W2弱風化灰巖，線路中線與既有線最小線間距 100m。新線在既有線右側，線間距100-123m。

2.爆破設計

2.1 整體方案

根據山體位置及現場情況，山體表層的覆蓋土層采用機械開挖，＜25-1＞ W2弱風化頁巖與＜27-1＞W2弱風化灰巖采用控爆施工為主，爆破施工采用深孔松動控制爆破為主，考慮覆蓋炮被防護。

根據營業線爆破安全保護區內（200m以內）的露天爆破均為Ⅲ級施工，天窗點內爆破，爆破設計時重點驗算爆破飛石距離，飛石距離以不到達鄰近既有線水溝外側為主要控制基準；同時考慮到爆破振動對既有運營線結構物和設備的影響，被保護對象質點安全振動速度確定為2.5cm/s。本段路塹控爆飛石按最大50m距離控制（增建二線與既有線路中心間距為100-123m）。

2.2 臺階選定

對于石方施工的三個臨空面，應采用橫向臺階開挖法，利用臨空面方向來的拓展來調整最低抵抗線方向。為順利清碴和平行施工，臺階寬度應該與整個路基待挖寬度保持一致，長度設置為2.5～5m，高度設置為1.8～3.5m，3～4個臺階為一組一并實施爆破。對于深長石方路基，爆破深度達到一定值時，為確保后續施工繼續進行，可引入大型設備予以清碴處理，爆破方式調整為分層爆破，梯段高度H以3m-6m為宜。

2.3 炮孔參數選擇及炮孔分布

炮孔排距b設置為分層梯高H的二分之一，即b=H/2，炮孔間距a=1.1b。 既有線一側設邊炮孔，邊坡開挖處設光爆孔，中間為主炮孔，邊炮孔布置4個孔。 主炮孔周圍布置3個孔，邊炮孔布置4個孔，主炮孔與邊炮孔均為垂直鉆孔，三孔分布如圖1所示。

2.4 單位耗藥量設計

單位耗藥量可以用公式q=a H b k計算。式中，q為單孔用藥量，a為間距，H為梯段高度，b為排距，k為炸藥單耗。根據各工作位置的巖石種類和地質結構，a的取值范圍在2.0～2.5m，b的取值范圍在1.5～2.0m，k取值范圍在0.5～0.55kg/m3，堵塞長度≥b。主炮孔為間隔裝藥結構，經計算，主炮孔q值一般取0.26～0.39kg/m3之間，光爆孔和邊炮孔所需藥量分別是主炮孔的0.9和0.8倍。

2.5 起爆網路

對于整體巖層，起爆順序是先中間后兩端，形成數個臨空面，同列炮孔裝同一段毫秒雷管，如圖1所示，中間一排炮孔設置第3段毫秒雷管，從內向外依次是第5段、第7段毫秒雷管。對節理發育的巖層采用另一種起爆網路，如圖2所示，每列炮孔設置同段毫秒雷管，先中間后兩側起爆。對分層梯段爆破可選擇同臺階主炮孔排與排利用孔內微差，先主炮孔起爆，然后兩側光爆孔和邊炮孔緊隨引爆，臺階之間利用孔外微差，自下而上逐臺階起爆。

圖1：同列同段孔外等間隔網絡

圖2：同列同段列間微差起爆網絡

3.爆破施工

3.1 試爆

為確保預裂效果，應該在正式爆破前采取小范圍的試爆，在確定既有設定間距和裝藥位置基礎上，按設計采用的參數進行試爆，在工程建設過程中如遇巖石結構和周邊環境改變也要實施試爆，依據試爆效果進行參數調整。

3.2 施工測量及布眼

為保證石質路塹邊坡平整，應首先清除地表塵土，利用中線控制樁推出路塹坡頂樁，測量精確定線，標出孔眼所在位置及高程，以利于固定鉆孔位置，確保每層底面高程始終維持在相同水平位置上。

3.3 鉆孔

作為爆破工藝流程中的核心之一，其主要工作有現場清理、設備檢查、鉆孔施工三個步驟。場地清理環節中，應保持地層表面整潔，派專人進行雜物清理，以避免表層積水。鉆孔前要進行潤濕和清掃，并提前做好地板鋪設，形成鉆孔平臺并設置支架，通過水平儀測量使支架保持水平，將鉆孔機設置在鉆孔平臺指定位置上，使鉆機平臺、鉆桿與爆破孔的中心點保持在一條直線上。在設備檢查環節，要對包括鉆具、鉆桿在內的各個零部件實施全方位檢查，防止鉆具、鉆桿松動、扭曲，每個位置接頭固定好，同心度符合要求。當完成溫度控制、開展試機、試鉆，且全面完成供水、供電系統調制后，方可開始鉆孔施工，已鉆好孔口應遮蓋防水材料，避免進水。

3.4 裝藥及堵塞

炸藥采用散裝銨梯炸藥或Ф70mm卷裝乳化炸藥連續裝藥結構，按方案用量自下而上裝填密實，每個炮孔裝2發高段別非電毫秒雷管，將2發雷管裝入起爆藥包后，放入裝藥段的中部。

炮孔堵塞時，應滿足堵塞長度和質量。按方案采用黃土或鉆孔巖粉搗實堵滿。嚴禁炮孔堵塞石塊，以免產生飛石。對于有水的炮孔，先處理水，再進行堵塞。

3.5 起爆網路聯結及覆蓋

雷管的段別必須精確設置，孔外串聯雷管應設置清晰的標識，連線自上而下逐一臺階連接，由技術人員負責核實起爆網路聯結準確性，用鐵絲綁扎穩固炮被，且用編織袋裝土覆蓋在炮被上，覆蓋時注意不要將起爆線路刮斷。

3.6 爆破

起爆網路設置完成后，做好人員撤離和安全警戒，現場施工負責人在接到鐵路局封鎖施工命令后通知爆破員起爆，同時在既有線對應位置做好振速監測。起爆結束后爆破員檢查“盲炮”，注意做好安全防護，避免“盲炮”突然爆破造成人員傷亡。各設備管理單位監管員檢查既有設備正常無誤后方可解除封鎖，開通線路。

4.結束語

綜上所述，鄰近既有線路基控制爆破的關鍵在于確保既有線路正常運營的情況下進行各項爆破準備，而脫離了既有線路行車安全一切將無從談起，處理技術難度大，技術要求高，專業性較強，對爆破人員提出了更高的要求。因此，要根據巖層特點和開發條件，采取合適的方法和科學的技術，嚴格遵守安全標準，使爆破施工順利完成。

[1]陶曉峰.鐵路既有線施工控制爆破施工技術[J].黑龍江科技信息，2011年4期.

[2]張松濤.鄰近營業線路塹控制爆破防護方案[J].城市建設理論研究（電子版），2011年29期

[3]黃忠恩.鐵路既有線擴塹石方控制爆破施工技術[J].現代企業文化，2008年12期

[4]宋鵬峰.既有線增復線擴能改造中高路塹控制爆破施工及防護技術[J].內蒙古科技與經濟，2010年3期

[5]爆破安全規程GB6722-2014