山區二級公路石方爆破技術方案探討

田曉

摘要：文章結合山區二級公路擴建工程實例，介紹了石方爆破技術方案，探討了提高爆破施工安全性的相關措施。

關鍵詞：公路拓寬;石方爆破;施工安全

This article introduces the stone blasting technical scheme and discusses the related measures to improve the blasting construction safety in combination with the widening engineering example of secondary highway in mountainous area.

Highway widening;Stone blasting;Construction safety

0 引言

在路基土石方工程中，石方爆破施工是一個難點，尤其是在舊路拓寬的石方爆破中，安全風險和爆破方量難以控制、交通恢復時間長，更是值得探討的問題。本文旨在研究通過優化爆破方案，提高爆破安全性和及時恢復交通。

1 項目實例

本項目為廣西鳳山縣山區公路工程，屬于二級公路改擴建工程。該工程的施工特點是大部分線路為沿舊路改擴建，且施工屬于邊通車邊施工，沿線地貌分布為峰叢地貌、低山丘陵地貌、巖溶盆地地貌和河谷地貌，而且均有發育。石方爆破作業對既有道路上的行人和行車造成極大的威脅，爆破飛石難以控制，爆破安全風險非常大。

2 石方爆破施工技術

2.1 爆破設計原則

由于此路段是在原有道路上拓寬，經過4個鄉鎮，20個村樁，線路40多km，地形又復雜，并且是縣縣通的主干道，既要保證行車安全，又要控制爆破飛石、滾石、爆破振動對周圍村民房屋產生破壞，確保村民和施工人員的安全，同時也要減少爆破對周圍巖體的擾動。因此從該路段的地質、地形特點和周邊環境情況來看，爆破技術方案主要從幾個方面考慮：

（1）為避免爆破振動對周圍村民房屋的破壞，采取“分臺階、多打眼、少裝藥、強防護、保證堵塞長度、合理選配微差爆破”的方法進行控制爆破作業，確保村民房屋的絕對安全。

（2）施工時盡可能考慮先在順道路方向開槽，人為地創造新臨空面后，再進行擴挖爆破，實現定向爆破的效果，達到控制爆破震動和飛石的目的。

（3）[JP4]對爆破震動速度進行監測，收集爆破震動參數，通過數據分析及時調整爆破參數，嚴格控制地震速。

（4）對施工路段距離民房<10 m的，在10 m范圍內禁止采取爆破的方法進行開挖，即只能采取機械破碎的開挖方式進行作業。

2.2 爆破方案的確定

根據各路塹的開挖深度和斷面形式，并結合周圍的復雜環境，設計不同的爆破方案。

（1）高陡斷面石方開挖，采用中深孔微差爆破控制施工。先用小型鉆機淺孔爆破炸平出露巖石及施工平臺，然后采用大孔徑的潛孔鉆機鉆孔，斜孔鉆入，自上而下分段分臺階開挖。因考慮石方挖運的效率，加快恢復交通，確保施工安全，本標段選擇100 mm的鉆機，分段的長度為15～20 m，臺階高度為8～12 m較為合理，路基邊坡部位采取光面爆破。

（2）距村民房屋較近的開挖段，采取中深孔控制爆破與淺孔控制爆破相結合的方法施工。對于爆破點距離民房10～50 m區域以內，采取淺孔控制爆破施工;距離民房50 m以上的爆破施工區域，采取中深孔控制爆破施工。中深孔主要采取連續柱裝藥結構控制爆破方式。每次爆破，要控制好單段齊爆的允許裝藥量，防止爆破震動和飛石，在爆破時，必須對爆破體采取相應的防護措施。中深孔采用90～100 mm的潛孔鉆機鉆孔，淺孔采用35 mm的手風鉆鉆孔。垂直或傾斜鉆孔方式，傾斜方向為順拉槽內方向。

2.3 爆破設計參數

2.3.1 中深孔爆破參數設計

炮孔傾角：一般采用75°左右的角度比較合理，這種角度爆破效果比較好，爆破后的塊數較均勻，臺階較穩定，避免用垂直鉆孔。在邊坡光面爆破鉆孔，邊坡最里面一排必須按施工設計圖紙的邊坡坡度來調整鉆孔角度，使爆破后邊坡符合設計圖紙的要求。舊路加寬施工，采用橫向斜向鉆孔施工，炮孔方向應與公路縱向30°左右方向布置孔向，這樣才能達到比較理想的爆破效果。

炮孔直徑：本爆破設計選擇的潛孔鉆，鉆孔直徑為70 mm

裝藥量的計算：爆破施工中裝藥量的準確度關系到爆破效果和成本核算，不同類型的地質裝藥量都不相同，如輝綠巖等特堅石、石灰巖等普堅石、沙巖、中風化巖、軟風化巖等。

參照巖石等級取值，然后再根據現場的具體情況做調整，見表1。

2.3.2 邊坡光面爆破參數

根據表2和路基光面爆破經驗可知，在中等堅硬巖石中進行光面爆破，每米炮孔（周邊炮孔）的裝藥量為250～300 g，即線裝藥量q線為0.25～0.30 kg/m。

2.3.3 淺孔控制爆破設計

2.3.4 裝藥結構

本項目采取連續柱裝藥結構。連續柱裝藥結構是將設計計算炸藥量從柱底裝起，裝完設計藥量之后再進行堵塞。淺孔直接將炸藥和電雷管裝入即可，電雷管裝在藥柱的底面1/3處。如孔眼較深，孔內裝藥長度較長時可安排上下兩個起爆體。即雷管分別裝在藥柱的1/3和2/3處。在使用電雷管起爆網路時，要注意雷管腳線與孔內聯結線接頭的絕緣和防水處理。其各種裝藥結構見圖1～2。

2.3.5 堵塞

填塞質量和堵塞長度直接影響爆破的效果。為了保證不對周圍建筑物造成破壞，防止飛石和沖炮，保證爆破效果，堵塞材料采用泥土。堵塞必須保證質量，炮孔內除了裝藥段外的其余段應滿堵，堵塞長度取鉆孔直徑的30～35倍，同時用炮棍控制堵塞的長度。

2.4 爆破安全技術措施

2.4.1 爆破防飛石安全措施

爆破飛石是施工中引起安全事故最多的，爆破產生的飛石、滾石會破壞周圍環境、村民的農田、房屋等，造成阻工、誤工頻頻發生，因此應按以下方面做好爆破飛石的控制：

（1）加強堵塞質量管理，增加堵塞長度。

（2）采用微差爆破，人為改變最小抵抗線，即改變飛石方向。

（3）必須嚴格控制單孔裝藥量，并采用松動控制爆破，加強對爆破飛石進行覆蓋或遮擋防護，嚴格控制爆破飛石。中深孔爆破炮孔，在實施爆破前，采用6～8袋砂袋進行孔口壓蓋，并用多層橡膠皮簾覆蓋防護;淺孔爆破采用多層橡膠皮簾覆蓋防護，確保周圍建筑物及設施的絕對安全。防護要求：膠簾之間的搭接寬度應≥30 cm，并用鐵絲進行鎖扣，形成整體覆蓋，每層膠簾的搭接縫必須錯開;覆蓋時，應注意保護爆破網絡，具體防護如圖3～4所示。

2.4.2 爆破地震作用的安全措施

此項目有很多路段靠近村民房屋，其均為磚混結構，基礎較差。為了防止因爆破震動安全問題引起糾紛，影響施工，在爆破前應做好調查和記錄，請公證機關進行公證，并拍照留底。為了防止房屋受到爆破震動作用而產生破壞，必須確定一個安全震動速度，通過臨界破壞速度除以一定的安全系數求得。爆破引起的地震波速度通過下列公式確定：

一般取磚混結構的允許安全震動速度2～3 cm/s作為參考，通過允許的安全震動速度控制允許的最大裝藥量。

2.4.3 爆破后處理

爆破后，必須確認已經解除警戒，由專業的排險小組進入現場用鐵鏟、撬棍對危石、松石從上往下逐層撬落，人工排險完成后再用挖掘機進行排險。

路基施工完成后，因南方雨季雨水比較多，雨水的反復沖刷會造成邊坡巖石崩塌，所以為了過往車輛和行人的安全，先采用人工排險，對于人工無法排險的用消防高壓水槍對高邊坡的松石進行排險。

3 結語

本路段路基爆破作業施工已基本完成，所采用的爆破技術有效地控制了爆破飛石、滾石等對周圍村民建筑物的破壞，能夠快速恢復交通，保證行車安全，實現零傷亡事故，取得了良好的社會效益和經濟效益。

參考文獻：

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[2]宋德慶.緊鄰既有線高邊坡路塹爆破施工技術[J].高速鐵路技術，2013，4（2）：84-88.

[3]宋光求.深挖路塹石方爆破控制施工[J].工程設計與研究，2015（1）：47-49.