論文導(dǎo)讀：針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的環(huán)境條件，經(jīng)分析比較，研究決定采用微差爆破法施工。采用控制爆破技術(shù)，改變?nèi)藗兟浜蟮谋剖┕ひ庾R(shí)，探討深挖石方路塹的快速優(yōu)質(zhì)施工技術(shù)，是山區(qū)高等級(jí)公路施工中亟待解決的問(wèn)題。
1.工程概況
某一級(jí)公路二期工程全長(zhǎng)3.3 km，該項(xiàng)目采用一級(jí)公路山嶺重丘區(qū)標(biāo)準(zhǔn)和平原微丘區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。全線橋涵設(shè)計(jì)荷載：汽車(chē)一超20 級(jí)，掛車(chē)一120 級(jí)。公路沿線穿過(guò)幾座大山，路基土石方共34萬(wàn)立方，其中石方總量為19萬(wàn)立方，該公路穿過(guò)本市某工業(yè)園區(qū)內(nèi)，沿線經(jīng)過(guò)廠房較多，地形地貌情況比較復(fù)雜，特別是有部分土石方地段上方有220千伏的高壓電線架過(guò)。
2.爆破方案及安全防護(hù)措施
2.1爆破方案的選擇
針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的環(huán)境條件，經(jīng)分析比較，研究決定采用微差爆破法施工。兩相鄰藥包或前后排藥包以毫秒的時(shí)間間隔依次起爆，稱為微差爆破，亦稱毫秒爆破，多發(fā)一次爆破最好采用毫秒雷管，當(dāng)裝藥量相等時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)是：可減振1/3～2/3左右，前發(fā)藥包為后發(fā)藥包開(kāi)創(chuàng)了臨空面，從而加強(qiáng)了巖石的破碎效果，降低了巖石夾制力，降低一次爆破堆積高度、有利于機(jī)械作業(yè)、可節(jié)省炸藥20%，并可增大孔距，提高每米鉆孔的炸落方量，炮孔排列和起爆順序，根據(jù)斷面形狀和巖性。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)山體特點(diǎn)，地質(zhì)條件，環(huán)境情況及工程技術(shù)要求，決定采用潛孔鉆成孔，中深孔松動(dòng)爆破為主，結(jié)合淺孔修臺(tái)階和局部邊坡，必要時(shí)以預(yù)裂或光面爆破組合人工，機(jī)械修整最終邊坡。爆破效果要求進(jìn)行松動(dòng)爆破，以確保爆破飛石，地震波，沖擊波不造成破壞作用。起爆采用電導(dǎo)爆管微差起爆方法。
3.爆破技術(shù)設(shè)計(jì)
3．1 施工技術(shù)要求
3.1.1爆破施工時(shí)，應(yīng)確保施工進(jìn)度及施工質(zhì)量，確保基礎(chǔ)底部標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高偏差控制在±0．2m。論文發(fā)表。
3.1.2爆破地震波、空氣沖擊波、飛石等不產(chǎn)生破壞性影響；且施工時(shí)，配備20 名專職安全員警戒，現(xiàn)場(chǎng)安裝測(cè)震儀測(cè)振動(dòng)波。本標(biāo)段有多處為深路塹地段，開(kāi)挖深度較深，需分別進(jìn)行鉆爆設(shè)計(jì)。邊坡隨開(kāi)挖隨防護(hù)，以防邊坡順層滑動(dòng)，爆破引起的松動(dòng)巖石及時(shí)清除；邊坡突出的個(gè)別欠挖部分用風(fēng)鎬剝離，使其達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。清碴采取機(jī)械挖裝運(yùn)，人工配合。
3.1.3路塹爆破設(shè)計(jì)
開(kāi)挖石方采用臺(tái)階松動(dòng)控制爆破，小型潛孔鉆機(jī)配合風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔，坡面預(yù)留光爆層。深挖地段，石方面積較大、挖方較深且數(shù)量集中，主要采用潛孔鉆機(jī)鉆孔，實(shí)施臺(tái)階式深孔微差松動(dòng)控制爆破。對(duì)于其余地段挖深較淺和方量不大的邊坡、路基面修整采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆眼，淺孔微差松動(dòng)控制爆破。為保證爆破效應(yīng)，均采用大孔距，小排距，梅花形布孔（鄰近系數(shù)m=a/b=2.0～2.5），并采用導(dǎo)爆管毫秒雷管實(shí)施逐排微差擠壓爆破。
3.2爆破施工的安全技術(shù)措施有：
�、� 警戒范圍為對(duì)爆破區(qū)域所在公路兩端200米進(jìn)行封閉，并對(duì)爆破點(diǎn)輻射山頭200范圍進(jìn)行清場(chǎng)封閉。論文發(fā)表。
為保護(hù)低矮通訊線、光纜線，采用毛竹剖成兩半去芯后將光纜線包圍在中間進(jìn)行防護(hù)。
�、� 在電線桿周?chē)?米范圍內(nèi)不進(jìn)行爆破作業(yè)，以保證現(xiàn)場(chǎng)原有架線線路的安全。
⑤ 在爆破區(qū)域外沿公路布設(shè)建筑腳手片防護(hù)墻，下部采用三排腳手片，上部采用雙排腳手片，高度為6米左右。
4.爆破參數(shù)選擇與計(jì)算
爆破參數(shù)按設(shè)計(jì)值經(jīng)過(guò)試爆，并在生產(chǎn)實(shí)踐中不斷對(duì)各項(xiàng)參數(shù)遂步調(diào)整和優(yōu)化，以達(dá)到良好的爆破效果。
5.起爆方法的選擇和起爆網(wǎng)路設(shè)計(jì)
微差爆破間隔時(shí)間的確定：確定合理的微差爆破間隔時(shí)間，對(duì)改善爆破效果與降低地震效應(yīng)具有重要作用。在確定間隔時(shí)間時(shí)主要考慮巖石性質(zhì)、布孔參數(shù)、巖體破碎和運(yùn)動(dòng)的特征等因素。微差間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則可能造成光爆孔破壞后的爆孔的起爆網(wǎng)絡(luò)過(guò)短，則后爆孔可能因先爆孔末形成新自由而影響到爆破質(zhì)量。間隔時(shí)間的長(zhǎng)短按以下經(jīng)驗(yàn)公式確定：
Δt= KpW1(24-f)
式中：Δt—微差間隔時(shí)間，ms；
Kp—巖石裂隙系數(shù)。對(duì)于裂隙小的巖石，Kp=0.5；對(duì)于中等裂隙的巖石，Kp=0.75；對(duì)于裂隙發(fā)育的巖石，Kp=0.9；
W1—臺(tái)階底盤(pán)抵抗線，m；
f—巖石堅(jiān)固性系數(shù)，本地區(qū)f=9-17。
經(jīng)計(jì)算，Δt= 15.75～33.75，選取Δt=25～30
雷管：以非電毫秒延時(shí)雷管為主，毫秒微差間隔起爆。非電毫秒雷管抗水性和耐火性較好，不受雜散電流影響，操作安全，使用簡(jiǎn)單，起爆可靠性高，防止早爆，拒爆性能好，本工程一般以2-10段非電毫秒雷管為主。
6.爆破安全距離計(jì)算
6.1爆破地震安全距離
�。�1）地面地質(zhì)點(diǎn)安全震動(dòng)速度國(guó)家規(guī)定：按國(guó)家《爆破安全規(guī)程》對(duì)爆破地震安全性應(yīng)滿足安全震動(dòng)速度的要求
（2）爆破地震安全距離計(jì)算：根據(jù)爆區(qū)周?chē)ㄖ锴闆r，按《爆破安全規(guī)程》規(guī)定，地面質(zhì)點(diǎn)垂直振帶Vc≤2.0 cm/s計(jì)，則爆破地震安全距離按下式計(jì)算：
R=（K/V）1/αQm
式中：R--爆破地震安全距離，m；
Q—炸藥量，Kg，齊發(fā)爆破取總炸藥量，微差爆破或秒差爆破取量大一段藥量；
V—地震安全速度，cm/s；
m—藥量指數(shù)，取1/3；
K、α—與地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和地震波衰減指數(shù)，可由試驗(yàn)確定。
取K=150，α=1.5，m=1/3，R=250m，將V= 2.0cm/s代入計(jì)算得Q=2700 Kg。
�。�3）爆破地震安全距離與最大一段（次）起爆藥量的關(guān)系：根據(jù)爆區(qū)周?chē)ㄖ锴闆r，按《爆破安全規(guī)程》規(guī)定，地面質(zhì)點(diǎn)垂直振帶V≤2.0 cm/s計(jì)，則爆破地震控制震動(dòng)計(jì)算公式為：
V=K（Q1/3/R）α
令V= Vc，Q=Qmax，變形后即得不同距離R處允許的最大一段（次）起爆藥量Qmax關(guān)系式：
Qmax=（Vc/K）3/α*R3
式中：Qmax—最大一段（次）起爆炸藥量，Kg；
Vc—被保護(hù)目標(biāo)的安全震動(dòng)速度，
K、α—與地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和地震波衰減指數(shù)，K=150，α=1.5。
將Vc=2.0 cm/s代入，可求出不同距離處R處所對(duì)應(yīng)的最大一段（次）裝藥量Qmax。論文發(fā)表。
7.爆破作業(yè)
爆破之前清理山體表層植被和履蓋層。覆蓋層較厚時(shí)，利用推土機(jī)清除后進(jìn)行鉆眼；覆蓋層較薄及巖溶發(fā)育地段，用人工清理植被及巖溶中積土后進(jìn)行鉆眼。布孔前對(duì)爆區(qū)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查（如層理、裂隙、臨空面、爆體、臺(tái)階平整度、巖石類別及物理力學(xué)特征等是否有變化），并對(duì)清理后的地表標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)設(shè)計(jì)孔網(wǎng)參數(shù)和挖深進(jìn)行布孔和確定各鉆孔深度，如有需要，對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。選擇技術(shù)熟練的鑿巖工人鉆孔，先由技術(shù)人員按參數(shù)準(zhǔn)確定位布孔，用紅油漆標(biāo)注，并把孔深、傾角向鑿巖人員進(jìn)行技術(shù)交底；邊坡孔的鉆孔質(zhì)量要嚴(yán)加控制，在鉆進(jìn)到一半孔深時(shí)，提起鉆頭，用專用的炮孔測(cè)深儀和角度測(cè)試儀進(jìn)行檢查，根據(jù)鉆孔實(shí)際情況決定是否調(diào)整鉆桿傾角和鉆機(jī)位置，以便進(jìn)行糾偏，確保邊坡孔角度誤差不超過(guò)±1°，深度誤差不超過(guò)±5%；孔口位置偏差超過(guò)兩倍孔徑時(shí)，重新鉆孔。鉆孔完畢后，技術(shù)人員對(duì)各孔實(shí)際孔深、孔距、排距、最小抵抗線和孔傾角進(jìn)行測(cè)量記錄，并根據(jù)實(shí)際孔網(wǎng)參數(shù)進(jìn)行藥量計(jì)算和裝藥。爆破施爆之前進(jìn)行一次試炮，根據(jù)試炮對(duì)爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，最終選擇適合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的爆破參數(shù)和炸藥單耗進(jìn)行爆破施工。
8.結(jié)束語(yǔ)
采用控制爆破技術(shù)，改變?nèi)藗兟浜蟮谋剖┕ひ庾R(shí)，探討深挖石方路塹的快速優(yōu)質(zhì)施工技術(shù)，是山區(qū)高等級(jí)公路施工中亟待解決的問(wèn)題。總之，公路石方爆破施工必須根據(jù)路段地形地質(zhì)、施工機(jī)具及工程整體安排等條件進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和組織施工。因此，根據(jù)工程實(shí)踐總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)，推廣新的爆破技術(shù)是山區(qū)高等級(jí)公路修建的一項(xiàng)重要任務(wù)。
