公路工程石方逐孔起爆爆破施工技術分析

馬鳳梧

浙江交工集團股份有限公司鐵路分公司 浙江杭州 310051

由于石方爆破的聲音、震動、飛石等現象會對周圍環境甚至周邊居民的日常生活造成嚴重的困擾，而且目前環保、品質工程等理念已經深入人心，所以對其控制要求也越來越嚴格，尤其是在一些復雜環境下的施工，對各種污染因素的控制更加重要。相對來說，逐孔起爆爆破技術則是一種經濟、環保、實用的爆破方法，其主要是采用地表毫秒延期雷管逐排逐孔單管聯結，從而能夠實現爆破區內所有單孔依次爆破，創造爆孔自由面，保障安全性[1]。

1 逐孔起爆爆破原理

逐孔起爆的總體呈現方式是，每個單孔之間間隔幾毫秒的爆炸。其過程如下：第一炮孔裝藥起爆完成后，除了對巖石造成一定程度的破壞，再借助其形成的裂縫以及附加自由面，通過應力作用，為后起爆孔裝藥起爆破提供了有利條件，同時后起爆裝藥能夠形成新的附加自由面，減少了巖石夾，而第一起爆孔爆破形成的應力場沒有消失，故在起爆破過程中疊加了應力波，顯著提高了爆炸能量，增強了巖石的破碎效果。高精度毫秒延期導爆雷管缺失能夠精確控制汽包過程，但普通非電延期雷管進行逐孔起爆爆破技術卻還不是很成熟，目前處于探索階段，如果不能對爆破過程進行精確控制，就可能會出現多孔齊發爆破、后排先爆等現象，無法保障爆破過程的安全性[2]。

2 逐孔爆破的優勢

2.1 減震效果好

逐孔起爆法其實質屬于微差爆破法中的空間微差爆破。它利用順序和微差時間間隔，逐一引爆爆破區內的所有單孔，同時爆炸總藥量就是每個單孔的裝藥量，這樣也便于計算爆炸的用藥量。而且，裝藥量的多少直接決定了相同距離下的定點振動速度，在起爆過程中還能有效減少炸藥用量，安全環保[3]。

2.2 改善巖石破碎效果

同一排孔和排微差兩種機理增強了爆破孔的特征，自由面的新城能夠促進爆炸應力波的充分反射，顯著提高巖石的破碎效果，而前排孔的爆破恰好為為后排孔創造了多個自由面，使得這一效果更加顯著，形成張力波的同時又能夠減小壓縮應力，避免多孔體之間推墻作用的發生，導致巖石脫落增加爆破的難度。相鄰的穿孔巖石之間相互碰撞，也提高的巖石的破碎程度，即形成二次破碎，故爆破過程中基本沒有大塊巖石出現，巖石破碎效果良好[4]。

2.3 與排間起爆技術相比的優點

排間起爆主要采用的是復式串并聯爆破孔的方式，因為同事起爆的爆破孔數量較多，所以形成的爆破振動也比較大，而且爆破孔之間容易穿孔，爆炸用藥量大。也因為爆破過程中兩個平行的孔同時起爆，所以無法形成自由表面，爆破能量直接從巖石裂縫中穿過，并且初始能量在孔間的分布也不均勻，導致破碎效果較差，爆破樁的形狀也難以控制。相反，逐孔起爆采用地表單管連接起爆孔，按照時間順序逐一引爆每個單孔，可以形成大量的自由表面，將爆破能量最大限度的發揮出來，最終會有良好的破巖效果。尤其需要強調的一點是，逐孔起爆用藥量顯著低于排間起爆，在很大程度上降低了爆破震動程度，克服了排間起爆的技術缺點[5]。

3 逐孔起爆爆破參數設計

逐孔起爆爆破參數設計和計算原則與普通臺階發法排間爆破參數設計基本相同，而具體的爆破參數還需要根據施工過程的不同要求來確定，比如采用中深孔爆破時，就需要選擇小孔網參數以及分散裝藥的方法。在實際爆破作業過程當中，不同爆破體高度的設計是根據距離爆破區的距離，并按照炮孔深度來設計炮孔單孔裝藥量。

4 爆破安全技術校核

爆破振動安全驗算用以下公式對爆破振動速度進行計算：

式中，v-被保護建筑物允許的臨界安全爆破振動速度，cm/s；

Q-一次爆破允許的安全裝藥量，kg；

R-計算點到爆源的爆破振動安全距離，m。

α-爆破點與計算保護對象之間的地形、地質條件相關系數和衰減指數，可按下表選取。

K、α值與巖性的關系表

爆破空氣沖擊波驗算，中深孔爆破臺階爆破空氣沖擊波的安全距離：

式中：Rk-空氣沖擊波對掩體內人員的安全距離，m；

Kk-安全系數，有掩體取1.5；

Q-一次爆破的炸藥量，kg。

5 結語

綜上所述，逐孔起爆技術具有良好的實際應用性能，而且高精度的逐孔起爆技術有逐漸取代統的非電雷管排微查爆破技術的趨勢。石方逐孔爆破技術不僅可以有效提高巖石的破碎效率，使其破碎率保持在10%以下，而且減少的爆破振動程度以及爆炸用藥量，提高了爆破工程的安全性和環保性。故，應當加強對逐孔爆破技術的實際應用，尤其是復雜的環境工程，更是必不可少。