某路基控制爆破技术设计与应用

　　SCI论文（www.lunwensci.com）:

        摘要：福建省某跨海公路路基爆破方量为36万方，采用中深孔90mm与浅孔40mm孔径松动爆破相结合的控制爆破方案，爆破施工期间未造成重大危险，且周边建筑安全无损坏，如期完成工程。

　　

　　

　　

　　项目为路线延伸工程，主线路线全长5.69公里，预计爆破石方量约36280m3。本工程爆破沿线主要构筑物有大溪边1号大桥、大溪边2号大桥、某隧道等，爆区南面距离某虾塘养殖52m，距北侧：属罗唇村砖混结构房屋，距离爆破范围最近154m；距东南侧：砖混结构房屋，距离爆破范围最近38m。本次开挖段地表结构主要为丘陵，地面起伏不平，岩石普氏系数系数f=8~10。

　　

　　

　　2.1Φ90中深孔爆破技术参数设计

　　

　　设计台阶高度按5m计算。最小抵抗线为2米；孔间距a=2.2米；孔排距b=2米；

　　

　　超深h=30㎝，孔深L=5.3米；炸药单耗Q取0.30~0.35kg/m3，前排孔取小值，后排孔取大值；风化严重地段取小值[1]。

　　

　　单孔药量Q=q.a.b.H

　　

　　式中：q为岩石标准单耗，kg/m3。取q=0.3～0.35kg/m3。

　　

　　Q1=0.30×2.2×2×5=6.6kg

　　

　　Q2=0.35×2.2×2×5=7.7kg

　　

　　炮孔布置，采用矩形，梅花型。起爆时采用微差起爆的顺序，利用其空中碰撞达到块度均匀的效果。

　　

　　2.2浅眼排孔爆破参数

　　

　　孔径d=38mm～42mm，孔间距a=1.3m，排距及抵抗线w=b=1.2m，台阶高度H=3米，超深h=20㎝，孔深L=3.2米。采用梅花形或矩形布孔

　　

　　前排孔Q1=q.a.b.H=0.35×1.3×1.2×3=1.63kg

　　

　　后排孔Q2=q.a.b.H=0.4×1.3×1.2×3=1.87kg

　　

　　前排采用间隔装药，上部装药30%，上部填塞长度Ld≥1m，两炸药间用炮泥作间隔；后排采用连续装药结构，以减少震动、噪声和飞石[2]。
 

　　

        
 

　　

　　3.1装药

　　

　　合理分配炮孔底部装药。爆破对于底部岩石的充分破碎应是整个爆破的重点，一旦残留根底，势必给清运工作带来很大的麻烦。只有底部岩石得到充分的破碎。则上部岩石即使没有完全破裂，也会随着底岩的松散而塌落或相互错位产生裂缝，清运十分便利。合理分配底部炮孔孔底部药量，即在所计算的单孔药量不变的前提下，底部药量比常规情况应有所增加，据实爆经验，底部药量以占单孔药量的60%~80%为宜，当数孔同时起爆时，靠近侧向临空面的炮孔系数取小值，反正取大值。

　　

　　3.2填塞方法

　　

　　确保填塞长度。填塞长度常为最新抵抗线的1.2倍，而对于夹制性较大岩石的爆破需要加大单孔药量或需要严格控制爆破飞石时，则填塞长度应大于最新抵抗线的1.2倍较为稳妥，这样既能防止飞石减少冲炮的发生。

　　

　　3.3起爆网路

　　

　　爆破使用导爆管雷管起爆法，采用孔内延期或孔内孔外延期接力起爆网路（①孔内延期同段高段为延期雷管；②孔外接力起爆一般采用低段位延期雷管，以确保起爆网路的准爆性），每孔内装1~2发导爆管雷管。使用专用起爆器对连接网路进行起爆。起爆网路采用孔内装高段非电毫秒延期导爆管雷管，孔外用3段或5段非电毫秒延期导爆管雷管接力延期[3，4]。

　　

　　

　　爆破安全技术措施有二个方面：一是爆破个别飞石、地震波、空气冲击波、爆破噪音方面的安全；二是施爆过程中的安全。本工程通过精心设计、精心施工、严格控制，达到既能满足工程需要，又能保证安全要求的目的。

　　

　　4.1个别飞石的控制

　　

　　只要最小抵抗线准确，按设计要求保证堵塞长度和质量，一般不会产生飞石现象，为防止意外的地质小构造造成飞石，其安全距离估算：

　　

　　Rf=20n2wkf

　　

　　式中：Rf—个别飞散物的安全允许距离，m

　　

　　N—爆破作用系数，取0.75

　　

　　W—最小抵抗线，m

　　

　　kf—安全系数，取1.5

　　

　　通过计算，爆破个别碎块最大飞散距离会对周边建构物造成影响。按国家《爆破安全规程》规定，本爆破工程的隧道爆破是光面爆破为主，严格按安全校核起爆药量及安全防护措施进行施工，开挖正面警戒范围考虑为距离爆破点300米，爆破点两侧警戒范围考虑为距离爆破点150米内，路基爆破严格按安全校核起爆药量及安全防护措施进行施工，安全警戒范围考虑为距离爆破点200米。严格控制药量及填塞质量以降低爆破飞块的飞散距离，保证被保护目标的安全。

　　

　　4.2爆破震动的安全校核

　　

　　主线路基K10+500～K11+292段：对于砖混民房、庙宇、教堂按V=2.0㎝/s计算。

　　

　　距路基爆破段基督教堂1座，距离爆破范围最近392m；华光大帝庙距离爆破范围最近275m，砖混结构房屋，距离爆破范围最近95m；周家祠堂砖混结构房屋，距离爆破范围最近290m；

　　

　　经计算本次路基爆破药量控制在9.6kg以内，且爆破中采用控制爆破施工，对爆区采取分段、微差延迟爆破，严格控制单段爆破药量，使爆破振动不会对周围建构筑物及网箱养殖和鱼塘的黄花鱼造成危害。

　　

　　

　　本次爆破设计共完成36280m3的方量。中深孔爆破炮孔深度在5m，爆破块度均匀，便于运输；浅孔爆破炮孔深度在1~4m，爆破后边坡稳定性高，壁面较平整；爆区附近的建筑未见破坏，远处电线杆未受到爆破影响。爆破效果显示，该公路路基控制爆破技术的参数设计合理，防护措施有效，为类似工程提供参考和借鉴意义。