石方深孔爆破方案設計

石 峰

武漢江夏路橋工程總公司

正文：

前言

作為一個施工企業，降低施工成本，獲得最好施工利潤，永遠是施工單位不變的追求主題。路基石方爆破施工，是一項高成本施工作業，如何降低爆破施工的成本，應該是施工單位重點關注的對象。

1.深孔爆破的成本構成

1.1 石方爆破的施工工藝

公路路基施工，不可出口避免的會有大量石方開挖，石方開挖的施工方法，就是爆破施工。石方爆破的施工工藝包括：鉆孔方案設計與鉆孔、裝藥與爆破、爆松體處理與裝運，現場清理與安全等幾個環節。石方爆破施工成本基本上是由以上這些環節所付出的資金投入構成。對于大體積的石方爆破施工，往往會采用深孔爆破方法。深孔爆破作業特點，主要是體現在松動爆破上。采用深孔爆破，施工成本主要來自兩大塊，一是鉆孔與爆破作業，二是爆松體處理與裝運。下面將著重對這兩部分施工成本進行分析。

1.2 深孔爆破對成本的影響

路基石方深孔爆破作業，應該注意的兩個主要問題是：鉆孔布置，鉆孔深度。這兩個因素對爆破效果影響很大。根據一般爆破常識，在裝藥量一定的前提下，鉆孔間距布置合理，鉆孔深度大，爆破效果會好一些，相反鉆孔深度過小，爆破效果會差一些。爆破效果差，自然就爆破成本會高一些，但也不完全是一個正反比例關系，有時表面看來爆破效果好，反而爆破成本會變高，具體情況應具體分析。

1.3 爆破效果分析

平常所說的爆破效果，是指一種直觀概念，即在炸藥用量一定的情況下，巖石爆松的體積越大，爆破效果越好；反之，爆松體積越小，爆破效果就差。從施工主觀愿望上說，總是希望每次爆破松動的石方體積越大真好，這僅是對每一次爆破所炸松的石方體積而言。也就是說，用爆炸松動巖石的體積來衡量爆破效果。這種衡量方法具有一定的片面性，它只考慮了爆破過程產生的爆破效果，沒有考慮爆破以后，處理爆破松動體的難易程度。

1.4 爆破成本組成分析

為了便于分析爆破成本，我們把石方爆破總成本分為直接成本和間接成本兩部分。我們把爆破過程所產生的成本稱為直接成本，爆破以后對爆松體的處理和裝運稱為直接成本。這種分法不是給爆破成本的定義下結論，僅只是為了便于爆破成本分析。

1.4.1 爆破直接成本

爆破直接成本表現在爆破效果上：即在裝藥量基本一致的情況下，石頭爆松體積越大，爆破效果越好，爆破直接成本低； 反之，爆松體積越小，爆破效果差，爆破直接成本高。可見，爆破的直接成本主要與巖石爆松體積的大小有關。

1.4.2 爆破間接成本

但恰好相反，爆破松動體積越大，間接成本則會越高，爆松體積越小，間接成本低。這是因為，爆松體積越大，巖體的松動程度低，爆破后形成的巖石塊體相對要大。這對于爆松體的后續處理，會帶來一定困難，松動程度小，不方便挖掘機作業和鏟運機裝運，機械作業效率會大大降低，裝運也會變得很困難，有些過大的塊體甚至需要進行二次解體。這樣，大大的增加了爆破的間接成本。所以說，表面看來，雖然爆破效果好，反而會增加爆破成本，因此不能片面追求爆破效果好。可見，爆破的間接成本與對爆松體的處理難易程度有關。

2.爆破成本試驗計算

施工單位的施工目的，除了高質量的完成施工項目外，另一個目的就是要獲得較高的施工利潤，怎樣降低施工成本始終是施工單位永遠追求的主題，不計成本的施工是愚蠢的施工。善于爆破方案設計理論，很多爆破文獻資料都是有詳細介紹，但是，因為巖石的性質各有不同，對各種文獻資料上介紹的爆破設計數據，不可以直接套用，還需要通過試驗方法進行驗證。只有這樣，才能夠取得適合本項目的爆破方案設計數據，在試驗數據的基礎上，設計出最佳爆破方案。

2.1 爆破試驗

通過爆破試驗，取得適合本項目的最佳爆破方案設計的數據。這各試驗方法的大致過程如下：即在石方爆破施工正式開始前，根據各種文獻資料介紹的爆破理論，初步擬定多種爆破方案數據，即擬定多組不同鉆孔間距、鉆孔深度、用藥量等數據，用這些數據進行爆破試驗，通過試驗獲得各組數據的爆破效果，并計算出相應的直接成本、間接成本和總成本，將數據列成表格，一般情況下試驗次數不要少于5次，用每次試驗的以下數據制成表格：鉆孔深度、孔徑大小、鉆孔間距、裝藥量、爆松體積、直接成本、間接成本、總成本。根據表列數據繪制“爆破成本關系曲線”（見下圖）。

應該指出的是：對于不同性質的巖石類別，表內數據會不一樣，因此，對于不同的巖石爆破開挖，都要在施工初期進行爆破試驗。

2.2 繪制爆破成本關系曲線

根據石方爆破成本構成分析，對隧道爆破施工初期試驗所取得的一系列數據，繪制出三條爆破成本曲線。見下圖1：

圖1 爆破成本關系曲線

2.3 爆破成本關系曲線分析

一般情況下，爆破直接成本會隨著爆破效果的提高而降低，爆破間接成本則隨著爆破效果的提高而增加。兩個成本疊加繪制出的總成本曲線，一定會是一個凹形曲線，凹形曲線的最低點縱橫坐標所對應的各項數據，就是最佳爆破最佳方案的設計數據。用最佳方案的數據指導施工，就能降低施工成本，獲得最好施工利潤。

3 結論

綜上所述，為了獲得爆破施工的最佳利潤，必須認真進行施工方案設計，爆破方案設計的一項重要工作，就是確定淺孔爆破的鉆孔間距、鉆孔深度和用藥量，得出最佳爆破方案，降低施工成本，取得最好施工利潤，提高企業經濟效益。

（1）不能片面追求最大的爆破效果，也就是說，不能片面追求每一次放炮的爆松體積，而是即要考慮爆松體積大小，還要考慮爆破以后，對爆松體的處理。要通過實際爆破試驗，得出最佳爆破方案數據，用最佳方案數據指導施工。

（2）同一種爆破方案，對不同的圍巖類別，爆破效果會不一樣，爆松體積不一樣，對爆松體的處理方法也不一樣。因此，對于不同性質的石方爆破施工，都應該進行先期爆破試驗，得出適合該種巖石的爆破最佳方案數據。