路基石方邊坡開挖爆破技術(shù)和方法

摘要：文章針對路基石方邊坡開挖爆破技術(shù)和方法，結(jié)合工程實例，在簡要參數(shù)邊坡開挖爆破施工方案的基礎(chǔ)上，分析此項技術(shù)的具體應(yīng)用方法，并提出爆破震動和爆破飛石的控制措施。分析結(jié)果表明，在路基石方邊坡開挖中科學(xué)合理地應(yīng)用爆破技術(shù)，可大幅度提升施工效率，保證施工工期，降低施工成本，值得大范圍推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：路基石方;邊坡開挖;爆破技術(shù);爆破方法

0 引言

近年來，我國高速公路工程事業(yè)飛速發(fā)展，爆破技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用，應(yīng)用范圍愈發(fā)廣泛。對爆破技術(shù)和方法進行系統(tǒng)化的分析總結(jié)，研究安全保證措施，創(chuàng)新出更加安全、合理、經(jīng)濟的爆破方法，可大幅度提升施工效率，促進我國高速公路工程事業(yè)持續(xù)發(fā)展?；诖?，開展路基石方邊坡開挖爆破技術(shù)和方法的研究就顯得尤為必要。

1 工程概述

某在建高速公路工程項目，路基石方邊坡開挖量>10萬m3，土石方量比較大，施工工期緊，在邊坡開挖時采用了爆破開挖技術(shù)，開挖難度比較大，危險系數(shù)高。為保證施工的安全性，提升路基邊坡開挖速度，采用光面爆破聯(lián)合預(yù)裂爆破相互結(jié)合的方法，取得了良好效果，值得同類工程參考借鑒。

2 施工方案選擇

本工程地處丘陵地段，臨近村鎮(zhèn)，現(xiàn)有交通流量比較小，在路基石方邊坡開挖爆破范圍中，無電纜和地下管道。按照工程所在區(qū)域的地形地貌及周邊環(huán)境，結(jié)合以往經(jīng)驗，采用光面爆破進行施工，在最大限度上保證邊坡的平整度和穩(wěn)定性。由于工程路基石方邊坡開挖量比較大，對邊坡壁面要求比較高的開挖地段采用了預(yù)裂爆破技術(shù)，在保證圍巖穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，提升施工進度。

3 路基石方邊坡開挖爆破技術(shù)和方法分析

3.1 合理核算藥量

按照最大單響安全允許藥量進行計算，其計算公式如下：

此公式中R表示爆破點到保護點的距離（m）;V表示震動速度，通常為1.5 m/s;k表示爆破點到保護對象之間的地形及地質(zhì)有關(guān)系數(shù)，本工程取值為180;a表示爆破衰減系數(shù)，取1.7。本工程爆破點距離保護目標為10 m，則最大裝藥量為103×（1.5/180）3/1.7=0.2 kg。

3.2 施工方案的要點

為在最大限度上保證施工的安全性，發(fā)揮爆破技術(shù)的優(yōu)勢，合理選擇爆破方式，整體施工要點包括以下幾點：

（1）在爆破時必須全面優(yōu)化爆破技術(shù)參數(shù)，合理選擇起爆網(wǎng)絡(luò)及方式，采取綜合性比較強的安全防護措施，降低爆破震動、飛石對現(xiàn)場環(huán)境及人員造成的影響。

（2）按照現(xiàn)有周邊道路車流量、人流量等確定爆破時間，通過孔外延期降低單響藥量，減少爆破震動及噪音造成的影響。

（3）爆破完成之后要達到成型邊坡內(nèi)側(cè)巖石松散度、粒徑滿足挖運的要求。

（4）爆破有害效應(yīng)必須控制在安全允許范圍內(nèi)，以保證現(xiàn)場施工人員、機械設(shè)備的安全性。

3.3 光面爆破參數(shù)選擇

在光面爆破施工中為保證施工效果，多采用不耦合裝藥法，不耦合系數(shù)為1.68，設(shè)計孔徑為42 mm，藥卷直徑略小于設(shè)計孔徑，控制在32 mm為最佳[1]。就本工程而言，邊坡巖石在光面爆破時，采用如下參數(shù)：孔深為3.2 m，爆破孔距為600 mm。單孔裝藥量計算公式如下：

此公式中，η表示炮孔的裝藥系數(shù)，取值為0.7;L表示孔深，取值為3.2 m;r表示每米長度裝的炸藥量，取值為0.4 kg/m。則光面爆破裝藥量為0.7×3.2×0.4=0.89 kg，取0.9 kg，裝藥填塞長度≥0.5 m。光面爆破炮孔布置如圖1所示。

3.4 預(yù)裂爆破參數(shù)選擇

本工程在預(yù)裂爆破時同樣采用不耦合裝藥法，不耦合裝藥系數(shù)為1.68，孔徑略大于光面爆破孔徑，為42 mm，采用2號巖石乳化炸藥進行爆破，單位炸藥量比光面爆破增加10%～20%[2]。在大眼時，采用風(fēng)鉆鉆孔，人工清理炮孔。在裝藥之前，對炮孔的標準進行全面檢驗，確認達到設(shè)計要求之后，將炸藥裝入炮孔中，保證裝藥擠壓密實性，用土封堵炮眼，按照設(shè)計起爆順序連接導(dǎo)線，并用膠布將起爆雷管牢牢綁扎。本工程預(yù)裂爆破設(shè)計裝藥參數(shù)如表1所示。

3.5 爆破施工方法

（1）在炮孔鉆孔之前，要認真對爆破的炮孔布置位置進行詳細檢驗，合理調(diào)整鉆桿和地面之間的夾角，降低炮孔開口偏差。

（2）在裝藥之前，需要詳細檢查每個炮孔的深度，按照計算結(jié)果確定裝藥量，保證炸藥安裝位置達到設(shè)計要求。

（3）裝藥完成之后，對炸藥的填塞長度進行嚴格檢查，按照檢查結(jié)果，調(diào)整裝藥位置和炸藥用量。要合理選擇炮孔堵塞材料。堵塞時嚴禁用力過大，避免損壞雷管腳線。

（4）本工程光面爆破和預(yù)裂爆破都采用雷管起爆法，爆破之后要立即清除現(xiàn)場渣土，便于再次爆破，同時清理掉邊坡危面、松石，并做好防護措施[3]。

（5）在進行臨近邊坡線爆破時，盡量采用光面爆破，嚴格按照工程邊坡眉線確定爆破位置，保證邊坡開挖設(shè)計效果。炮孔鉆孔角度要和邊坡的坡度相適應(yīng)，并通過試爆破確定爆破參數(shù)，提升路基石方邊坡開挖施工效果。

（6）光面爆破和預(yù)裂爆破的炮孔之間的間距，需要按照巖石及土層實際情況合理調(diào)整，通?？刂圃?0 cm左右。

4 爆破施工安全保障措施

安全是爆破施工中需要高度重視的內(nèi)容，就本工程而言，爆破施工條件比較復(fù)雜，對爆破施工的安全保障措施有更高的要求，主要包括爆破震動和爆破飛石兩方面的安全保障。

4.1 爆破震動的安全保障措施

在爆破過程中，要盡量采用毫秒爆破、光面爆破、預(yù)裂爆破等比較積極的爆破減振技術(shù)。嚴格控制炸藥用量和最大單響藥量，選擇毫秒間隔時間及起爆方案，保證爆破之后巖石充分松動，以消除下次爆破時的限制爆破條件。盡量避免采用多排孔爆破方式，按照保護物及爆破源之間的相對位置，合理確定起爆方向及順序[4]。在爆破之前，需要對巖石及土層結(jié)構(gòu)進行充分勘察，通過多次試爆破選取最佳的爆破參數(shù)，這是因為單耗無論過大還是過小都不利于爆破震動的安全控制。爆破時還要對爆破震動進行全面監(jiān)測，及時將監(jiān)測到的結(jié)果提供給施工單位，為合理調(diào)整爆破參數(shù)提供必要的數(shù)據(jù)支持和理論指導(dǎo)。

4.2 爆破飛石的安全保障措施

對爆破飛石嚴格監(jiān)督，定期檢查防護排架，保證物體近體防護和爆破區(qū)域表面覆蓋防護達到設(shè)計要求，將現(xiàn)場施工人員、機械設(shè)備等全部撤離到安全警戒線之外。對整個爆破過程進行信息化管理，綜合爆破成功的經(jīng)驗及失敗的教訓(xùn)[5]，針對不同的巖層土質(zhì)，制定科學(xué)合理的爆破參數(shù)，嚴格控制炸藥用量、填塞深度。此外，還要選擇合理的起爆方式和延遲起爆時間，保證每個炮孔都能傾向于自由面，避免前排帶炮，導(dǎo)致后排最小抵抗線大小與方向失控。

5 結(jié)語

本文結(jié)合工程實例，分析了路基石方邊坡開挖爆破技術(shù)和方法。分析結(jié)果表明，科學(xué)合理地應(yīng)用爆破技術(shù)和方法，可大幅度提升施工質(zhì)量及效率。為發(fā)揮出爆破技術(shù)應(yīng)有的作用和價值，并保證施工的安全性，需要結(jié)合工程地質(zhì)條件，選擇與之相適的爆破技術(shù)，并合理選擇爆破參數(shù)，充分利用天然臨空面，以保證爆破效果。此外，還要做好爆破震動及爆破飛石安全防護措施，以保證爆破的安全性。

參考文獻：

[1]李亞軍.論高等級公路石方路基施工中的綜合爆破方法[J].民營科技，2017（5）：131.

[2]苗季朋.路基土石方量測量標準與計算精度的提升方法[J].珠江水運，2019（10）：95-96.

[3]姜雨虹.石方路基質(zhì)量控制及施工工藝[J].黑龍江科技信息，2017（4）：234.

[4]祝治標.鐵路工程路基土石方調(diào)配和概算編制[J].鐵路工程技術(shù)與經(jīng)濟，2019（4）：23-27.

[5]鄔林宏，李廣明，馬德翼，等.蒙內(nèi)鐵路路塹邊坡一次成型開挖爆破設(shè)計研究[J].交通科技，2017（1）：104-106.

作者簡介：藍生斌（1980—），工程師，從事高速公路項目建設(shè)管理工作。