工程实例——双路堑深孔控制爆破

复习资料：

(二) 单孔装药量计算

单个炮孔的装药量Q 由被爆岩体的体积乘以炸药单耗得出，一般单排孔爆破或多排孔的第一排由下式计算：

H qaW Q d = （2-16）

从第二排孔起单孔装药量按下式计算：

kqabH Q = （2-17）

式中 k —岩石阻力系数，一般毫秒爆破取1.1~1.3；齐发爆破取1.2~1.5；最后一排炮孔取上限值。其余符号意义同前。

当台阶坡面角α＜55°时，为避免装药量过大造成危险，应按最小抵抗线计算单孔装药量，即把W d 换成W 。

根据单孔装药量，可以计算单孔实际装药长度和线装药密度：

()

∆

=21/4D Q L π∆

==2125.0/D L Q q L π，

（2-18）

式中 D —炮孔直径，m ；∆—装药密度，kg/m 3

。

(三) 堵塞长度

深孔堵塞长度的选取与钻孔直径和所选炸药单耗有关。保证合理的堵塞长度和良好的堵塞质量，可以降低爆炸气体能量损失并尽可能地增加装药量和钻孔延米爆破方量。片面增加堵塞长度虽能保证安全，但易对深孔爆破效果造成不良影响：在深孔台阶控制爆破中会造成大块率增加；在拉槽深孔爆破中（路堑施工）会造成大块率增多、表层松动不够、甚至仅产生裂缝；堵塞长度不够或质量不好时，则炸药能量损失大，影响钻孔下部岩石的爆破破碎效果，并产生较强的个别飞石和空气冲击波、噪声危害，甚至会造成“冲炮”（爆炸气体、飞石直接从炮口上冲）。

堵塞长度0L 可按以下经验公式选取：

00.75d L W ≥ （2-19）

对垂直深孔，可取()00.75~0.85d L W =；对倾斜深孔，可取()00.9~1.0d L W = ； 或 ()020~40L D = （2-20） 深孔孔口堵塞长度直接影响个别飞石的距离。实践表明，一般深孔堵塞长度大于30倍孔径时，不会产生飞石；所以，一般深孔堵塞长度可取30~35倍孔径；矿山大孔径深孔堵塞长度大于5m 时，不会产生冲炮。矿山大孔径深孔堵塞长度多取5~8m ，如果发现堵塞长度过小，宁可放弃该炮孔或另做处理。如果堵塞和装药长度明显不合理，应调整孔网参数或改变孔径。

深孔控制爆破中，应该让最小抵抗线（底盘抵抗线）的指向离开所要保护的对象。设计时，还可以通过改变起爆顺序、多面临空时不同方向上选择不同抵抗线数值来满足安全要求。

《爆破安全规程》规定：严禁采用无堵塞放炮；露天深孔的个别飞石安全距离必须按设计计算，并且不小于

200m。

应该说明，露天深孔台阶控制爆破参数的确定，对爆破效果、施工效率和安全作业等的影响十分显著，其数值除可参照国内外有关资料外，还可通过实验室模拟、现场爆破漏斗实验、计算机数值模拟和生产实践不断完善，以达到最优的爆破效果。

例如：邯长铁路东戌车站深孔爆破设计参数见表2-6。土石方量为28.5万m3，石灰岩f =6~8，采用YQ-150B潜孔钻机钻孔，孔径150mm，炸药单耗取0.5kg/m3。

表2-6 邯长铁路东戌车站深孔爆破设计参数

注：深孔控制爆破必须保证堵塞长度在2m以上。

工程实例——双路堑深孔控制爆破

一、工程概况

四川开县开州大道为新城主干道，需通过一高约50m、长约200m的山体，路堑设计底宽40 m，边坡分别在195m、208m高程设两级台阶，南侧三级边坡的坡度均为1:0.8，北侧三级边坡的坡度自下而上分别为1:0.5、1:0.6、1:0.7。爆破方量约25万m3，要求以尽可能少的爆破次数完成整个路堑开挖。

（1）周围环境

爆区东侧边缘距法院二层门市楼34m，门市楼的后面即为10栋法院住宅楼；主爆区西侧与在建的教育工会楼相距76m，与物价局办公楼及住宅楼相距120m；另外在爆区周围200m 范围内还有数十栋住宅及办公楼。爆区周围环境示意图见图2-29。

（2）地形地质条件

原施工单位在没有考虑边坡稳定的情况下，在爆区上部挖掉了一层，留下的爆区从横断面上看呈“凹”字形，所以爆区在进行中间开挖的同时，还需进行两侧边坡的扩挖；路堑中心线的高程在1825~1839m之间，自西向东的纵坡坡度为1%；主爆区中部的顶面高程在204～213

m之间，两侧边坡的坡顶线最大高程达到了232m。爆区横断面示意图如图2-30。

爆区岩性为泥岩及岩屑长石砂岩，泥岩抗压强度10~15MPa，岩屑长石砂岩抗压强度30~40MPa。岩石表层风化严重，中下部中轻度风化。岩体走向基本上沿着开州大道的方向，倾角46~52°，层理明显，节理裂隙较发育。

190

180

200

220

图2-29 爆区周围环境示意图图2-30 爆区横断面形状及炮孔布置示意图

二、方案设计

本项工程爆破有以下特点：

（1）岩石遇水易泥化，钻孔后搁置时间稍长孔壁就不光滑，装药较困难；

（2）爆区离建筑物近，且爆区顶部高于附近建筑物的顶部高程；

（3）爆区较长，炮孔排数过多；

（4）两侧边坡要求与中间主爆区同时爆破，存在网络是否安全、可靠的问题；

（5）周围居民的情绪较激动，存在怀疑、恐惧心理，与业主关系较紧张。

选择爆破方案应充分考虑以上特点，并采取了相应对策：

①分A、B两个爆区进行两次爆破，且第一次爆破选择在离建筑物稍远的A区，目的是为了稳定周围居民的情绪，消除紧张恐惧心理，同时可避免炮孔搁置时间过长、炮孔排数过多的问题；

②将靠近法院的爆区东侧（10~15m）分两层爆破，以降低一次爆破的梯段高度，避免由于梯段过高产生的爆碴直接冲击附近建筑物，同时降低单段药量，控制爆破振动；

③每间隔5~7排孔，布置一排加强孔，目的是利用加强孔与主爆孔的联合爆破推力，为相邻的后排孔创造尽可能好的临空面，改善由于炮孔排数过多带来的爆破条件恶化的问题；

④爆破网络设计时，两侧的边坡孔需在主爆孔响完后才起爆。目的是确保主爆破网络的安全，同时控制爆破单段药量，降低爆破振动影响。

三、爆破参数设计

（1）炮孔直径与钻孔形式

由于爆区面积大，岩性较差，受爆区地形条件的限制，选用YQ-100型钻机较适宜。高程208m以上沿设计边坡面布置倾斜孔，其余部分均布置垂直孔（高程208m以下的边坡预留保护层）。

（2）炸药单耗

根据岩石性质、可爆性、自由面条件、块度要求以及前期开挖的经验，炸药单耗取0.5kg/ m3。

（3）孔深与超深

由于涉及到路堑边坡的问题，超深根据不同的部位分别对待。对于路堑中心部位，根据岩石性质和工程经验，考虑到钻孔时间较长，不可避免地存在塌孔、掉渣等现象，为保证孔