1、对石方控制爆破施工技术研究【摘要】根据多年的铁路路堑爆破施工技术的经验对复杂环境下石方控制爆破施工技术分析。文中根据当地环境条件和地质条件，采用深孔台阶控制爆破施工技术，并根据试验和爆破效果分析，总结了符合现场条件的爆破参数、操作要点及安全防护措施。在红烟铁路复杂环境下石方路堑施工中，高效快速地完成了爆破施工作业，且路堑边坡平整稳定，取得了良好的安全爆破效果，经济、环境效益显著。 【关键词】石方路堑；深孔爆破；边坡；爆破参数；微差技术； 【 abstract 】 according to years of railway cutting blasting technology experien
2、ce on the complex environment of external control blasting technology analysis. This paper according to the local environmental conditions and geological conditions, the deep hole blasting construction steps control technology, and according to the test and blasting effect is analyzed. The accord wi
3、th the site conditions of the blasting parameters and key operation and safety protection measures. In the red smoke railway project construction supervision under the complex environment, quick and efficient to complete the blasting construction work, and smooth cut slope stability, has obtained th
4、e good security blasting effect, economic, and environmental benefits significantly. 【 keywords 】 stone cutting; Deep hole blasting; Slope; Blasting parameters; Differential technology; 中图分类号：U213.1+2 文献标识码：A 文章编号： 本工程经过上百次爆破，圆满完成了路堑爆破施工任务。路基边坡稳定、坡面平整；爆碴松散、爆堆分布良好、破碎均匀，未发现明显飞石。通过采用深孔台阶控制爆破技术、施工中不断优化爆
5、破参数、微差延时爆破网路设计，很好地控制了爆破飞石、滚石等有害效应得到了有效控制，取得了良好、安全的爆破效果。 1 工程概况 红烟电气化改造工程位于兰新铁路红柳河-烟墩站之间，线路起点里程为 DK1144+000，终点里程为 HDK1190+000，新建改造线路长度为84.2km，其中一半工程处于山区，线路傍山而行，本段路堑共需开挖石方 243.6 万断面方，设计路堑边坡坡度为 1：0.75，最大开挖高度 20m，该路段大方量爆破施工是本标段工程的重难点。 1.1 地质、水文条件 根据地质勘查资料以及现场踏勘，开挖区域表层风化土较厚，主要地层为第四系上更新统洪积砾砂，下伏第三系上新统泥岩和砾岩
6、，华力西期花岗岩；基岩为强风化页岩，节理裂隙较发育。爆破区域属大陆性干旱气候天气，在雨季偶有突发降雨。地下水位很低，从钻孔资料分析，炮孔内无存水。 1.2 施工环境 DK1144+000 至 HDK1190+000 部分段路基紧邻既有兰新铁路。爆区距兰新铁路水平距离最小处仅 38m，垂直高差 10 m，坡脚即是铁路线路，因此施工中对爆破飞石、滚石等有害效应的控制提出了极高要求。 2 施工方案 综合现场爆破环境、地质条件、安全和质量目标，采用“深孔台阶控制爆破”的施工方法，微差延时爆破网路设计，通过控制最大单单段装药量，来控制爆破震动对附近建筑物的影响；采用控制最小抵抗线方向来控制爆破方向；同时
7、采取预留隔墙的措施，控制爆破对既有铁路的影响；采用炮被覆盖，以减少飞石对周边临舍及部分建筑物的危害；采用潜孔钻机钻孔；边坡整修和大块岩石二次破碎采用液压破碎锤处理。根据现场施工环境，具体采用以下爆破开挖方法。 (1)开挖深度大于 5 m 的区域采用深孔台阶控制爆破，钻孔直径选择=89 mm。 (2) 开挖深度在 25m 之间区域采用低梯段钻孔控制爆破，钻孔直径选择 =89 mm。 (3) 开挖深度小于 2 m 的区域采用小直径钻孔台阶控制爆破，钻孔直径选择 =42 mm。本工程施工中主要以上述第一种方案为主，其余两种爆破方法作为辅助。 3 深孔台阶控制爆破工艺设计 3.1 爆破参数确定 本工程
8、施工中主要采用深孔台阶控制爆破，取台阶高度 H=510 m。炮孔垂直布放，平面布置成梅花形，钻孔直径 =89 mm，其爆破参数按以下各式计算： 最小抵抗线：W=(3035) 钻孔超深：h=(0.250.35)W 炮孔深度：L=H+h 堵塞长度：l=(0.81.5)W 装药长度：l=L-l 孔间距：a=(1.01.5)W 排间距：b=(0.81.0)W 单孔药量：Q=q?a?b?H 主要是考虑到上、下台阶过渡段以及新台阶形成时地形变化较大，台阶高度发生变化。实际施工过程中根据待爆岩体的性质、爆破区域周边环境、爆破效果等因素动态调整爆破参数。 3.2 炮孔布置 依据爆破参数确定炮孔网参数：孔距 a
9、、排距 b，并根据现场实际情况适当调整。炮孔在钻取前须对孔口周围清理干净，如孔口附近较为破碎，作业过程中对孔口进行泥浆护壁。第一次进行缓坡区的爆破，最小抵抗线平行坡面走向。下侧预留隔墙，防止滚石下落。第二次进行预留隔墙的拆除爆破，为防止滚石下落，预留隔墙分两次爆破。 3.3 装药结构 深孔台阶控制爆破使用膨化炸药作起爆药，堵塞材料使用粘土堵塞炮孔，边回填，边捣实，确保堵塞长度和质量。捣实采用木棍、竹竿及塑料管。 3.4 起爆模式 采用微差延时爆破网路设计，微差间隔时间 t 综合考虑爆破方法、振动控制和破碎质量等因素加以确定，本工程深孔台阶控制爆破选用t=25100ms(自先向后逐渐加大)。 3
10、.5 起爆网路 深孔台阶控制爆破采用孔内非电毫秒雷管，孔外接力雷管连接方式起爆网路。目前非电雷管的型号为 115 段，微差时间为 990ms，本工程起爆网路采用接力式非电微差起爆网路，实现逐孔微差起爆，以降低爆破单响药量，控制爆破振动。 4 施工操作要点 爆破施工流程： 清理工作面测量布孔钻孔验孔装药连接起爆网路防护爆破大块岩石二次破碎挖、装、运验收。 4.1 验孔 检查孔位、深度、倾角是否符合设计要求；孔内有无堵塞、孔壁是否有掉块以及孔内有无积水。验孔不合格时应及时处理，进行补孔、补钻或透孔；复核前排各钻孔的最小抵抗线，适当调整装药参数，使其符合设计要求。 4.2 装药 (1) 严格按设计要
11、求控制每孔的装药量，并在装药过程中检查装药高度。 (2) 装药过程中发现堵塞等现象时，应停止装药并及时疏通。如已装入雷管或起爆药包，处理过程要注意雷管或起爆药包。用木制长杆处理，严禁使用钻具、钢筋等处理。 (3) 装药过程中发现装药量与装药高度不符时，应及时检查校核，找出问题，并采取相应措施。 4.3 堵塞 (1) 采用粘土堵塞，堵塞材料中不得夹有碎石块。 (2) 根据炮棍上的刻度记号，控制堵塞长度，使其满足设计要求。 (3) 不能捣固直接接触药包的堵塞材料或用堵塞材料冲击起爆药包。(4) 堵塞时要注意雷管脚线、导爆管等，防止被砸断、破损、拉紧。(5) 严禁无堵塞爆破，要求每个炮孔口加压一个砂
12、包。 4.4 起爆网路连接 爆破网路连接必须认真、细致，严格按照设计爆破网路进行连接，敷设爆破网路过程中禁止将导爆管拉紧、对折、打节、破损等，不得硬拉起爆药包。杜绝工作不认真而引起的毫秒雷管跳段起爆影响爆破效果，导致先爆岩块落地砸断网路引起瞎炮，或是由于爆破地震波引起的岩石位移造成网路破坏。 5 爆破安全控制措施 (1) 在重要位置要加强表面覆盖防护。表面覆盖体采用旧轮胎制作，既有弹性、重量，又能透气。 (2) 为防止滚石，在爆破高差较大地段时预留隔墙，隔墙高度 9 m左右。 (3) 为防止滚石，在重要位置要加堆挡墙，并设排架防护，排架表面覆盖铁丝网。 (4) 爆破器材运入现场后，由专人负责看
13、管，施工现场禁止烟火。 (5) 露天爆破如遇浓雾、大雨、大风、雷电或黑夜时，均不得起爆。(6) 在爆破危险区的边界设立警戒哨和警告标志。 (7) 将爆破信号的意义，警告标志和爆破时间通知附近人员，起爆前，督促人、畜撤离危险区。 (8) 起爆前 15 min 由指挥人员发布起爆准备命令，爆破站作最后一次验收检查和安全检查。 (9) 起爆后 15 min，由指定爆破作业人员进入爆破区内进行安全检查，确认无拒爆现象和其他问题后，方能解除警戒。 (10) 进入施工现场必须戴安全帽。 6 结束语 本文基于兰新铁路红烟电气化改造区段复杂环境下的大方量石方路堑开挖爆破工程，通过施工对爆破参数的优化、微差延时爆破网路设计以及施工中的一些操作要点进行了阐述。随着中国铁路、公路、水利建设规模的不断扩大，越来越多的爆破开挖区域附近存在民房或其它重要设施，为了减小爆破对周围建筑物的影响，可增大每次爆破规模，同时严格控制爆破震动、飞石、滚石等有害效应，这对深孔台阶控制爆破技术提出了更高要求。
