石方路堑开挖施工中爆破施工设计要点分析.doc

1、石方路堑开挖施工中爆破施工设计要点分析摘要: 在石方路堑段全部采用爆破施工，爆破形式为小型松动爆破、预裂爆破和光面爆破相结合的爆破施工方法。完工后路槽平整度、边坡坡度等指标完全满足设计及规范要求，且外观效果非常好，一次通过完工验收。介绍该工程设计，施工方法以供读者参考。 关键词： 施工；路堑；爆破 中图分类号：TU2 文献标识码：A 爆破法石方路堑开挖施工是公路、铁路等基本建设工程施工过程中路基土石方工程项目的重要组成部分, 目前常用的是光面爆破和预裂爆破、深孔爆破以及微差爆破技术，对爆破或松动爆破方快速开挖，然后用挖掘机、推土机、装载机配合自卸。此方法对保证石方开挖施工质量和加快施工进度效果

2、显著。通过施工项目现场施工和管理，结合石方爆破开挖的理论知识，总结出山区石方路堑爆破施工方法，确保了石方路堑开挖的工效、速度及施工质量。 一、施工工艺流程 施爆区管线调查炮位设计与设计审批配备专业施爆人员用机械或人工清除施爆区覆盖层和强风化岩石钻孔爆破器材检查与试验炮孔（或坑道、药室）检查与废碴清除装药并安装引爆器材布置安全岗和施爆区安全员炮孔堵塞撤离施爆区和飞石、强地震波影响区内的人、畜起爆清除瞎炮解除警戒测定爆破效果（包括飞石、地震波对施爆区内外构造物造成的损伤及造成的损失） 。 二、施工操作要点 （一） 爆破施工总体布置 根据地块地貌情况，先对开挖山体表皮植被进行清除；山体开采总体上采取

3、中深孔爆破为主的台阶爆破取渣方法，同时根据不同地形、地貌和地质状况，辅以浅孔爆破的开采方法，对粒径大的石块采取二次解炮法和机械作业法解小；对边坡采用预裂爆破方法和机械法进行处理；创造多个作业面，尽量缩短设备展开时间。开工后，开辟上下山运输道路并修筑回填区域运输道路网，实现多台阶多作业面的立体作业，以加快施工进度，确保工期；将施工程序大致分为四个步骤，即植被清除、开山爆破、渣石挖装运输，如此循环，实行多作业面、多台阶同时作业的总体施工方案。 （二） 爆破开挖施工 施工顺序：垂直方向上由上至下，纵向由东至西，随时根据实施条件进行爆破作业。对边坡采用小型爆破形式，确保边坡稳定。根据施工现场情况，采用

4、以中深孔爆破为主，浅孔爆破为辅的施工方法。根据开挖区实际地形地貌、环境状况和山体的地形地质条件结合。考虑工程要求和工程特点，选择采用多台阶开采方式，开挖区自山顶开挖。根据开挖深度分几个台阶开挖，台阶高度 814 米。爆破开挖前先行清除山体表面杂草，表土运至回填区域，而后进行爆破开挖。沿开挖区修筑上下山运输道路至山顶，而后采用推土机和爆破相结合的方法展开山顶平台作业面的开设与施工，代第一台阶工作面形成一定的规模后，再开拓下个台阶作业面，依次类推；整个作业空间上要逐步达到多台阶、多作业面同时展开的施工高峰，最大限度地利用空间与设备，提高开采效率，满足工期需求。根据进度整体要求，可将施工阶段大致分为

5、两个阶段，即山体一次开挖阶段和分台阶开挖阶段。实施浅孔爆破时应兼顾整体台阶设计和边坡形成要求。 （三）大块渣石解小施工。根据对块石粒径的要求，对粒径超过标准的采用手风钻打控，装药进行二次爆破。 （四） 爆破施工设计 1爆破类型。根据地质及地形、地貌及沿线居民区很近等情况，爆破采用延长药包，以小型及松动爆破为主。本段主爆区拟采用浅孔爆破（H5.0m） ，一般钻孔深度控制在 23m 范围内。为保证开挖边坡的稳定性及边坡平整度，本工程对于岩石挖方路段坡面 12m 范围内拟采用预裂爆破或光面爆破技术。 2 . 爆破参数的确定。 (1)最小抵抗线 W（m）一般情况下，取 W=（0.50.9）H。 (2)

6、孔深 L（m）根据岩石坚固性，采用以下参数：坚固岩石：L=（1.11.15）H 中等坚固岩石：L=1.00H，松软岩石；L=（0.850.95）H。 (3)孔径 d（m） ，一般孔径 d=3250mm (4)浅孔梯段爆破时的装药量 Q（Kg）Q=ekW3，单孔装药量 Q， Q = ek?WHK 为浅孔梯段爆破时的单位装药量（Kg/m3） ，其值与岩石坚固系数f 有关。参见表一。 表一 e 为群孔爆破间联合作用系数，一般松动爆破（用于拉槽路堑）取0.45；标准松动爆破（用于台阶与陡坡地形）取 0.33。本路段装药结构根据实际地形情况，采用间隔装药与连续装药相结合的方法。 (5) 布孔参数的确定

7、孔间距 a（m） ，采用电雷管起爆时，a=（0.82.0）W 孔排距 b（m） ，b=（0.82.0）W 布孔原则：由有经验的爆破工程师布孔，布孔应考虑炮孔类型、深度、角度、岩石地理结构及周边环境等因素。浅孔爆破一律采用平行于台阶的梅花形布孔方式，在底孔爆破时（路基面以上小于 2m 的高度）采取水平斜眼布孔，超钻 1520cm，防止欠挖及震松基底，为了翻松底碴，消除底坎，必要时可减少装药量，加密炮眼间距，以便施工机械工作，不影响施工进度。钻机采用 YT-24 手风钻进行钻孔，钻孔直径3250mm。 （五） 起爆方式 1.路堑石方爆破采用电力起爆为主，有特殊要求的（光面爆破、预裂爆破）可采用导爆

8、索起爆。 2.预裂孔先于主爆孔起爆。 3.底孔按前后顺序起爆，以便翻碴及底坎抄平。 4.浅孔采用微差及挤压爆破，以便岩石产生理想的块状。 其间隔时间为：t=KW（24-f） ，t-保证岩石有效破碎的最优延缓时间（ms） 。K-岩石裂隙系数，取 K=0.5，W-底盘抵抗线，按平均4m 取值，f-岩石普氏硬度系数，取 f=4，则 t=0.54.0（24-4）=40ms。 （六） 施工措施。根据现场实际情况，主要采取以下技术措施进行爆破作业。 1.底孔爆破。主要用于 2.0 米以下，路基面上的预留保护层的开挖，主要考虑到路基的整体性。 2.浅孔梯段爆破。主要用于 5.0 米以下的岩石开挖爆破，如岩石

9、为整体灰岩，边坡宜采用光面爆破。开挖深度大于 5 米以上的路堑（以灰岩为主） ，路堑边坡一律采用预裂爆破和光面爆破，以保证边坡的整体性及稳定性。 3.根据现场的实际爆破情况，岩石的破碎程度，产生理想的块度等来决定采用直孔及斜孔爆破。 4.爆破采用微差及挤压爆破技术，以减少震速对民房的影响。路堑开挖的岩石爆破，应从上至下分层进行。周边眼采用低密度、低爆速、低猛度、高爆力的炸药，并采用毫秒雷管或导爆索同时起爆。当炸药用量较多，对围岩影响较大时，可分段起爆。 （七）光面爆破及预裂爆破施工措施。 为使路堑石方边坡坡面 1.02.0m 范围内边坡的稳定和平整，边坡采用预裂爆破或光面爆破技术。其参数由现场

10、试炮确定。试炮用的爆破参数可按下表二选用。 表二 孔深 1.03.5m，炮眼直径 4050mm，药卷直径 2025mm；装药集中度仅适用于 2 号岩石硝铵炸药。 1光面爆破采用毫秒起爆方式。开挖工作面的岩石爆破时，从上至下分层进行。周边采用低密度、低爆速、低猛度、高暴力的炸药，并采用毫秒雷管或导爆索同时起爆。当炸药用量较多，对围岩影响较大时，采用分段起爆。周边眼宜采用小药卷连续装药结构或间隔装药结构，眼深小于 2m 时，采用空气柱反向装药结构。 2.预裂爆破施工措施。预裂炮孔直径与炸药卷直径的比值（不偶然系数）以在 23 之间，并且不小于 2。预裂爆破的线装药密度及孔距等参数在符合上条要求下通过试验确定。每排试验至少有 5 个预裂炮孔。预裂爆破采用高威力炸药连续或间隔装药。在非均匀介质的炮孔中取不同的装药密度。炮孔底部适当加强或加密装药；炮孔上部适当减少装药。预裂炮孔必须同时起爆并尽量缩短各炮孔的瞬间时差。预裂炮孔与主体炮孔在同一起爆网中起爆时，预裂炮孔提前起爆，时差一般取 50ms；石质较坚硬时适当减少时差；所有主体爆破孔与预裂面的距离均不小于1m。