深孔台阶与光面爆破综合施工方法简介

深孔台阶与光面爆破综合施工方法简介【摘要】本文结合实际工作对深孔台阶与光面爆破综合施工方法进行了简介。

【关键词】深孔；台阶；光面；爆破
中图分类号：tu74文献标识码：a 文章编号：
一、概述
深孔台阶与光面爆破综合施工方法是把深孔台阶松动控制爆破与边坡光面爆破结合起来，针对不同的地质条件通过多次试爆研究确定合理的爆破参数及起爆网络，采用“孔内外微差非电起爆网络控制起爆”技术，一次起爆路堑边坡内所有需开挖石方的岩石爆破技术。

这种施工方法能有效地控制飞石、冲击波及有效地控制爆破产生的振动。

目前其广泛应用于既有线路堑、土石方路堑开挖等工程。

我单位施工的京承高速公路土石方工程就采用其方法进行施工。

取得了明显的社会效益和经济效益。

二、技术特点
1、本方法简单、便于实施和操作。

2、本方法不仅能明显改善爆破效果、降低大块石数量、提高边坡质量，使边坡做到稳定、平整、光滑、美观，而且提高了石方边坡开挖施工的机械化程度。

3、本方法能有效地控制飞石、振动效应和冲击波，确保爆破区周围构筑物的安全。

4、本方法采用塑料导爆管非电起爆系统、安全、经济、可靠。

三、施工方法
（一）施工工艺
本方法施工工艺具体见施工工艺流程图。

（二）施工原理
根据岩石性质合理布置主爆孔、辅助孔、光爆孔的孔距、排距、角度、方向，通过毫秒雷管延期时间及起爆顺序的精确控制使每一排起爆后均能为后一排提供较好的临空面，从而使光爆孔起爆时后冲很小，保证边坡质量。

通过单位耗药量及爆破规模的控制以达到爆区周围设施安全，使爆破效果安全、经济、可靠。

（三）爆破设计
深孔台阶与光面爆破综合施工方法炮孔的布设应根据地形条件、路堑开挖设计要求、施工机械类型及钻机形式等因素综合考虑。

目前施工中常见以下两种形式：
a.半路堑旁山开挖条件下的炮孔布设
旁山开挖条件下多采用顺线路背靠边坡的横向台阶施工，主爆孔最小抵抗线指向半路堑外侧地表自然坡面且与光爆孔、辅助孔平行且钻孔倾角一致。

b.全路堑炮孔的布设
全路堑应顺线路方向成纵向台阶施工，可从路堑两端顺序向路堑中心同时进行以增加施工作业面，改善爆破作业条件。

主爆孔通常垂直布置或顺线路方向朝向临空面布置倾斜孔。

两侧光爆孔、缓
冲孔均顺路堑边坡布置，有时增设加强孔。

1、爆破参数
深孔台阶与光面综合爆破工艺流程图
1）台阶高度h的确定
岩石爆破开挖不太深时，由岩石开挖深度就确定下梯段高度；当岩石爆破开挖较深时，根据钻机钻不同孔深的钻孔效率并配合装药情况（过深很容易产生装药密度不均，出现间隔层等情况）进行选取。

目前国内石方边坡碎落台间高度多为8m。

所以常取h=8m。

2）孔深l的确定
孔深由台阶高度和超深确定。

超钻深度：h=(8～12)d，d为炮孔直径。

钻孔深度：l=(h+h)/sinа，а为钻孔倾斜角度。

3）最小抵抗线w
w=kd，k为系数，一般取k=25～45。

4）孔距a，排距b
a=mw，m为密集系数，常取m=1.1～1.4。

对于垂直深孔b=w.
对于倾斜深孔b=w/sinа
缓冲孔的孔距为主爆孔孔距的50%～75%，缓冲孔与主爆孔的排距为主爆孔排距的50%～75%；光爆孔的孔距为缓冲孔距的50%～75%，光爆孔与缓冲孔的排距为缓冲孔与主爆孔排距的50%～75%。

5）堵塞长度l2
l2=（1.0～1.2）w
6）单位耗药量q的确定
影响单位耗药量的因素很多，主要有岩石的爆破性、炸药种类、自由面条件，起爆方式和块度要求等。

选取合理的单位耗药量q往往通过经验和现场实验确定。

2、炮孔装药量
q=qv=qabh，用质点震动速度r=(k/v)1/аqm以v值来控制微差爆破一次齐发总药量。

3、起爆网络设计
采取孔内外等间隔微差网络控制起爆。

所谓“孔内外等间隔微差网络”控制起爆，就是每一排炮孔同时起爆，相邻排以相等的间隔时间先后起爆。

因为采用的国产dh—1型毫秒延期雷管不是以相同的间隔时间延时，只能用两个或多个不同段位毫秒延期雷管组合到一起实现等间隔延时，然后在孔外用导爆管、连接块连到一起，再把导爆管引到安全地点用击发枪起爆。

起爆网络必须保证所有药包均能准爆，而且网络在传爆过程中必须保证设计的分段药包在起爆过程中不发生重叠现象。

为了保证光爆层有较好的临空面，光爆孔与缓冲孔的起爆间隔时间以50～100ms为宜。

（四）施工要点
1、平整钻机作业场地
平整钻机作业场地以保证钻机钻孔的位置及钻孔方向。

覆盖层较厚时用挖掘机清除后人工整平，覆盖层薄且有石头凸起时，用风
枪打眼小爆破、挖掘机清除后人工整平。

2、布孔和钻孔
按设计的孔距、排距布孔。

由测量班放出孔位线，特别是缓冲孔、光爆孔的孔位以保证光爆孔的抵抗线均匀，保证施工后的光爆孔均位于边坡平面上。

台阶边沿的孔最小抵抗线不能过小以防最小抵抗线方向出现飞石。

每孔钻完后，将岩粉吹干净，不要移动钻机，由现场施工人员检孔，孔深不够时可继续在原孔中加深钻孔。

3、装药、堵塞
根据设计装药量装药，有积水、潮湿的炮孔，排除积水后在炮孔底部先装乳化炸药隔水，上面正常装药。

光爆孔采取不藕合装药结构。

导爆索与光爆药卷密贴缚在竹片上。

为保证堵塞长度，缓冲孔可采取分层装药结构。

回填堵塞的材料宜选取一定湿度的黏土，严禁有小石块，以防卡孔和打枪，分多次回填，边回填边用炮杆捣实。

注意保护孔中导爆管不要碰损。

4、网络连接与起爆
采用“孔内外等间隔微差非电起爆”网络，孔外连线时指定2—3人，其他人员撤离施工场地以防踩踏导爆管。

导爆管尽量减少接头。

把导爆管引到安全地点后用击发枪起爆。

四、经济效益
对石方路堑爆破施工影响最大的经济指标是钻机利用率，其次
是炸药单耗q。

本施工方法采用全路堑综合爆破开挖，可以减少空压机、钻机搬运次数，大大提高了钻机的利用率，钻机利用率高达97%。

单位耗药量低，以京承高速深孔台阶与光面综合爆破为例，炸药单耗仅为0.19kg/m3；炮孔利用率高，主炮孔为20m3/m，光炮孔为5m3/m，单次爆破就节省成本2.6万元。

五、结束语
深孔台阶与光面综合爆破施工方法能有效控制飞石、冲击波，减小爆破产生的振动，其具有安全、无飞石，爆堆松散，爆破振动小的特点。

其爆破后的边坡稳定、坡面平整、光滑、美观。

是一种安全、快速、高效的施工方法。