路堑爆破施工技术

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摘 要 ： 克服地形复杂、现场布孔难度大、民事干扰多等因素实施路堑爆破施工。地表覆盖一定厚度的土夹石，控制爆破效果难以保证的情况下，采取分块分次进行爆破。最后圆满完成路堑石方爆破，并且有效的控制了爆破振动和飞石的影响范围。

关键词 ：爆破设计路堑开挖安全范围

一、工程概况及特点

青莱高速公路是国家重点公路青岛至红其拉甫线的重要组成部分，公路等级为双向六车道高速公路，设计速度100km/h。K188+400～K188+500段右侧有一村庄（大田庄），爆破区距村庄最近的民房仅为35m，民事干扰大，需严格控制爆破振动和飞石的影响范围。地表覆盖一定厚度的土夹石，控制爆破效果难以保证。

二、地质情况

岩石为奥陶系灰岩，深灰色、中厚～厚层状、隐晶结构、块状构造、岩石普遍含白云岩角砾，角砾为肉红色，大小不一，一般为1～3cm，无规律分布。基岩中有方解石岩脉稍发育，岩石溶蚀现象微弱，裂隙面两侧溶蚀孔洞发育，其内被黄色泥质物充填。顶部覆盖0.4～1.0m红褐色填筑土，含30%左右的石灰岩碎石，粒径2～5cm。

三、施工工艺

1施工方案

根据该段路基的地质情况、路堑开挖深度及实际地形条件，对该段路基实施分块、分次爆破施工。本段路基最大挖深为12m，挖深H小于3m的采用浅孔控制爆破。挖深3m≤H＜12m的部位采用深孔控制爆破，深孔爆破又分为3m≤H＜5m、5m≤H＜12m两种情况进行爆破施工。

图2爆破顺序示意图

爆破顺序为①②③④ ，见图2。原因如下，如果先进行②分块的爆破，①分块的临空面在其左侧，再爆破①分块时产生的飞石方向朝着大田庄，危及大田庄村民的安全，所以先进行①分块的预裂爆破，再进行②、③分块的爆破，②、③分块的临空面如图2所示。最后进行④分块的光面爆破，④分块的临空面在其右侧，即使产生飞石也是远离大田庄方向，对村民安全够不成威胁。

2爆破参数

2.1 台阶高度H。台阶高度是炮孔爆破的最重要的参数，地形地质条件和开挖技术要求原则上越高越好，一般取H=10～15m，因本段最大挖深12m，故采用一钻到底的方法爆破。因此浅孔部分H≤3.0m，深孔部分3≤H＜12。

2.2超钻深度h。超钻是克服底板夹制作用，避免岩坎产生的重要环节，超钻太小在中厚～厚层状灰岩条件下最易残留石坎，处理石坎费工费时，既增加成本又造成超挖产生，故浅孔取0.7m，深孔取1.0～1.2m。

2.3底板抵抗线w1。它直接影响着爆破效果和爆破安全。w1过大，既产生大块又残留根坎，降低挖装效率，又增大处理成本。w1太小，增加打眼数量，易产生飞石，造成安全危害。经过几次试爆后，浅孔爆破取w1＝0.6～0.8m，深孔取w1=2.5～3.0m。

2.4孔距a和排距b。合理的孔、排距是改善爆破效果降低大块率的有效方法。本次爆破浅孔取a=0.8～1.0m ，b=0.6～0.8m。深孔取a=2.5～3.5m，b=2.0～3.0m。

2.5堵塞长度L1。堵塞是保证爆破效果和爆破安全的重要环节，为了降低大块率，本次爆破浅孔取0.8≤L1≤1.0m，深孔取2.5≤L1≤3.0m。

3单孔装药量计算

3.1单位用药量K＇的选择

单位用药量是爆破关键参数，它直接影响着爆破效果和安全，根据类似岩石及爆破工程经验，本次爆破浅孔K＇=0.3kg/m3，深孔K＇=(0.45～0.5)kg/m，预裂爆破线装药密度q=(350～400)克/m孔，光面爆破取q=(200～220)克/m孔。

3.2单孔药量Q计算.采用毫秒微差爆破的第一排孔 Q= K＇aW 1H(kg)采用毫秒微差起爆其它排孔Q= K＇abH(kg)式中Q―单孔装药量（kg）K＇―单位用药量 （kg/m3）a=孔距（m），b=排距（m）W1―底板抵抗线（m）H―台阶高度（m）

3.3预裂爆破和光面爆破药量计算

预裂爆破：Q预=q预*L光面爆破：Q光=q光*L式中：q预―预裂爆破线装药密度 （kg/m孔）， q光―光面爆破线装药密度（kg/m孔）， L―孔深(m)。

3.4施工工艺

1.布 孔.预裂、光面采用“一字布孔” 形式，主炮孔采用“矩形布孔”形式。布孔时由技术人员，按设计孔、排距现场布设，并用红油漆或木桩标明孔位。

2.钻 孔。钻孔孔位、方向、深度和角度满足爆破设计要求，并吹净孔内残碴。外观达到孔口完整，孔壁光滑，确保顺利排碴。预裂、光面孔钻孔要“对位准”、“方向正”、“角度精”，这是保证爆破后边坡稳定、平整、光滑美观的三要素，必须认真执行。“对位准”就是布孔桩位准确钻孔，“方向正”就是钻孔必须垂直于边坡，“角度精”就是按设计坡率钻孔。

3. 炮孔保护。钻孔完成后，经检查深度符合要求，吹净残碴后用编织袋将孔口保护好，防止地表水或碎石进入孔内造成塌孔或堵孔。

4 装药与堵塞。装 药。装药结构采用间隔装药和不偶合装药。间隔装药用于主炮孔装药，不偶合装药用于光面和预裂爆破装药。装药人员必须按设计的装药结构和装药量逐孔进行，禁止多装药和乱装药。2.堵 塞。堵塞材料选用粘土，堵塞长度按表3-1内长度进行堵塞，边堵塞边分层捣实。

5起爆网络。起爆网络是爆破成败的关键，必须做到按设计网络的起爆顺序、起爆间隔、起爆时间完全准爆。本次爆破采用毫秒微差接力网络。起爆网络在技术人员指导下由专人负责，防止错误联接，确定联接正确后，用砂袋压实保护。

四、爆破安全设计

1爆破振动允许距离的确定.本文按《爆破安全规程》的爆破允许距离计算公式进行设计。R =（k/v）1/a・Q m （4-1）R－爆破振动允许距离，单位为米(m)；Q－炸药量，齐发爆破为总药量，延时爆破为最大一段药量。单位为千克（kg）；V―保护对象所在地质点振动安全允许速度，单位为厘米每秒（cm/s）；K、α―与爆破点至保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数。按表4-2选取；m―药量指数，取m=1/3。

2 飞石及空气冲击波控制.对石控制及空气冲击波采取如下措施：一，炮孔堵塞长度必须等于或大于最小抵抗线或排距。二，炮孔上部复盖1～2层砂袋。这样有效的控制了爆破飞石现象和空气冲击波的破坏。

五、 结束语

根据各区段地形地质情况，分别采用不同的施工方法和爆破参数进行施工，爆破效果较为明显，爆后观测，半孔率达90%以上，爆后波速较爆前波速降低均在6%以内，小于10%，表明爆破震动对岩石影响甚小，满足规范要求。并得到专家的好评。