浅谈爆破技术在工程中的应用

浅谈爆破技术在工程中的应用

胡卫平姚广成

【内容摘要】本文以潭邵高速为例，介绍爆破技术在工程中主的应用，从爆破方案选择、设计、施工组织、安全措施等几方面进行了的详细阐述。尤其是爆破设计及安全措施方面作了更细致阐述。

【主题词】爆破技术设计施工组织安全措施

一、工程概况

潭邵高速十二合同大部分经过灰岩路段，地形、地质较复杂。途经沿线有几处较大的石山。现就K125+000～K125+500段的石山为例，浅述一下石方爆破在施工中的应用。

K125+000～K125+500段石方位于密阳峰山上，线路走向近南北，路基开挖下口宽度最大为30m左右，最大开挖深度为9m ，切方较深。公路征地线在乡道公路边界处，距离施工区域最近15m左右有民房，这一点在爆破施工时应注意。该区域的组成地层主要为石灰系，局部岩石破碎，因爆破对岩体强度的层面粘聚力的损失较敏感，因此路堑施工时合理的爆破技术的选择尤为重要。还要严格控制药量的爆破引起的加速度。

二、爆破方案的选择：

1．K125+000～K125+500 段内预计石方30000m3,爆破区域内地形变化较大，且固石较多，爆破开挖计划为3个月，本段内切方深度较大，采用浅眼爆破与中深孔爆破相组合的方式，由于离民房较近，宜采用减弱松动控制爆破。

2．在主体爆破前，先沿边坡实施预裂爆破，进行边线控制，用以减少主体爆破对边坡稳定性的影响，上部边界保留部分采用浅眼爆破修成设计坡面。

3．由于本区域固石偏多，无法使用大型爆破。

三、爆破设计：

1．预裂爆破：

在主体爆破前，首先沿公路设计的边坡线爆出一条通道。进行边线控制爆破，经比较密孔法、护层法和预裂法进行比较采用预裂法进行爆破。

1）、钻孔深度 L：

为避免主体爆破对边坡的影响及独体石方，一般用3m左右扦杆钻眼。

2）、钻孔间距 a：本段内的岩石不成整体，无法定间距。

3)、单孔药量和每米装药量：

a 、预裂爆破中，单孔药量是用体积形式的多边界药量计算公式计算的，取药包性质指数为：0.1～0.4，则单孔半装药量（预裂爆破孔内的间隙一般不充填，药卷应固定在孔的中内或靠近崩落区的一侧）计算公式：

=（0.1-0.4）Ka2L

Q

裂

式中:K--形式标准抛掷时的单位耗药量，L--钻孔深度 m

b、每米炮孔装药量（即线装药量）Q

线

Q

=（0.1--0.4）Ka2

线

根据上式计算结合实地经验数据定量。

4)、为了保证孔段内的破碎效果，孔口堵塞长度取1.5m～2.0m。钻孔底部为克服岩体的夹制作用，加强底部岩石的破碎程度，应加大底部的装药量，底部加药的长度取 1.5～2.0m，加药量为该孔线装量的2倍。

5）、预裂爆破网络

采用导火索起爆网络一次同时起爆，每次起爆20个炮，符合爆破设计安全要求。

6)、预裂爆破时应注意的事项：

a、准备爆破时，首先要平整场地，清除预裂线两侧一定范围内的覆盖层或浮渣等，清理的范围可以根据所采用的确定，要能满足钻机的作业和行走。

b、钻孔时，必须严格控制质量，允许的偏斜度应控制在1度以内。开孔时，由于岩面不平整或与钻进的方向不呈垂直，往往容易引起孔口的偏离，此时，可以采用人工撬凿或用冲击的方法，凿出孔口位置，经检查无误后，方可钻眼。

2、浅眼爆破：针对开挖深度为3.0m浅眼爆破进行参数设计与其它大方量爆破使用的方案。

1）、爆破台阶高度H的确定：

通常H=1～3m，这里取H=3.0m

2）、钻孔直径：

用18型风枪穿孔，炮眼直径为42mm。

A、前排抵抗线： W

W=（20-50）d

根据岩性条件，确定W=1.2m

B、孔间距：a L

a L=mw

密集系数m通常大于1，此处a L=1.5m

C、排间距：b L

b L=（0.8--1.2）W

b L=1.2m

确定为：排间距b L=1.2m，孔间距a L=1.5m

主体爆破的钻孔采用梅花型布置。

3）、炮孔深度L：

为了预防爆破欠挖，爆破要考虑超钻，根据实践经验，超钻深度用下式计算： h=(0.15--0.35)W

结合岩性情况，确定超钻h=0.20m

炮孔深度L=H+h=3.2m

4）、炸药量单耗

根据岩性及构造特性，结合其它爆破参数的选用情况，炸药单耗为

q=0.3-0.4kg/m3。

由于炮孔有水，炸药采用2#岩石乳性炸药。

5）、每孔炸药量计算：

Q=qabL

根据上述数据可以计算出每个炮孔的装药量，炮眼装药量Q=2.0kg，由于每卷药卷的长度为200cm，重量为0.2kg，所以每眼装10卷乳化炸药。

6）、堵塞长度L1：

为了达到安全、经济和高效的目的，要求炮孔堵塞长度L1>1.0m。

3、其它条件下浅眼爆破设计

其它条件下的爆破设计孔网参数确定依据与3.0m开挖深度的浅眼爆破设计相同。下面仅将不同炮孔深度L条件下的炮孔排间距b、孔间距a、装药量Q和最小填塞长度L1列于下表中。

不同开挖浓度时的爆破参数

表1

4、设备配置、火工品型号

设备配置

表2

火工品

表3

5、爆破网络及起爆方式：

为了预防产生盲炮，保证起爆网路安全起爆，便于网络联结，最好用塑料导爆雷管起爆。中深孔爆时，每孔装两个起爆体，用两发塑料导爆管雷管起爆：浅眼爆破用一发塑料导爆管雷管起爆。

用电雷管起爆时，一次爆破过程中必须使用同一厂家，同一生产批号的，电阻差很小的雷管，选用的放炮器必须具有足够的起爆能。中深孔爆破时，每孔装两个起爆体，用两发电雷管起爆，这两发电雷管并联，采用大串联方式连线。

起爆体放置于装药中部位置。为了达到减振的目的，采用毫秒微差爆破。主爆孔的微差时间为25ms，预裂孔与主爆孔间的微差时间间隔为150ms。

6、爆破安全验算

1)、爆破振动的安全设计与校核：

a、爆破振动允许振速