路基施工中對多邊界條件下爆破技術的應用

摘要：隨著道路施工條件的愈發復雜，將爆破技術應用到路基施工中已成為必然趨勢。本文在闡述多邊界條件下的爆破理論和爆破方法的基礎上，結合路基施工工程的特點，探討了路基施工中對多邊界條件下爆破技術的應用。

關鍵詞：多邊界條件 路基施工 爆破技術

隨著我國交通建設的不斷發展，公路建設工作從平原微丘陵區逐漸向山嶺重丘陵區轉移。近年來國家提倡開發大西北的政策，使我國中西部地區的公路建設成為必然。中西部地區復雜的地質將會給公路建設工作增加很多難題，對于部分溝谷相間、高差較大的路段采取手段進行平整是不可避免的。但是，由于傳統深挖高填的施工方法速度慢、效率低，長期采用該方法容易造成工期拖延，無法按時完成工程任務。因此，必須針對現狀，研究開發新的爆破技術，將爆破技術應用到路基施工中來，以提高施工速度，保證施工質量。

1 多邊界條件下的爆破技術

1.1 多邊界條件爆破。多邊界條件是指地形變化條件，一般分為埡口地形、山包地形、傾斜地形以及平坦地形。多邊界條件下的爆破一般遵循最小抵抗線原理。下圖為多邊界爆破漏斗。

對于多邊界條件下爆破的藥量計算，可以如下公式為準：

Q=edKW3F(E，α)

公式中，Q代表藥包的裝藥量，單位為kg；e代表炸藥的換算系數；d代表堵塞系數；K代表形成標準拋擲漏斗時的線耗藥量，單位為kg/m3；W代表最小抵抗線，單位為m，F (E，α)為藥包性質指數；E為拋擲率；α為自然字面坡度。

C=0.5nWsinα+1

公式中W代表相鄰兩藥包最小抵抗線的平均值；n代表爆破作用指數。

爆破作用半徑的計算公式為：下爆破作用半徑R上=Wn2+1；上爆破作用半徑R上=WAα上n2+1

公式中α上代表抵抗線出口至上破壞點之間的地面坡度，A代表崩塌系數。

1.2 光面爆破和預裂爆破。這兩種爆破方式比較適用于設計開挖界面的爆破控制，通過爆破可以獲得符合設計輪廓、穩定性好且光滑平整的邊坡面。這種爆破方式的使用方法一般是以較小的間距在爆破開挖區的邊坡或設計輪廓布置一排平行的鉆孔，并在孔內不耦合裝藥，與開挖區主爆破同時引爆。光面爆破和預裂爆破的核心是藥包布置。合理安排藥包起爆時間、根據路塹中心的深度和寬度進行藥包分層布置、以最小抵抗線為設計依據是光面爆破和預裂爆破的原則。光面爆破和預裂爆破有以下幾個主要參數：鉆孔直徑。鉆孔直徑多以50mm-70mm為主，在考慮增加不耦合系數的情況下，也可采用100mm-150mm的直徑。炮孔間距。炮口間距與巖石構造、炸藥類型等因素有關，并與孔徑成正比，即a=mαd。如果預裂爆破md=10-12，光面爆破md=10-16。光面爆破中，孔距與最小抵抗線W為正比關系，即a=mW，m約處于0.6-1.0之間。對于線裝藥量q（kg/m）的計算，光面爆破中q=（0.1-0.5）KaW；預裂爆破q=（0.1-0.4）Ka2。光面爆破和預裂爆破的裝藥結構一般分為連續裝藥和間隔裝藥，對裝藥結構的要求為滿足設計規定的不耦合系數值，并且保證藥包爆炸后，爆破沿鉆孔均勻分布。

1.3 深孔爆破。深孔爆破一般有臺階深孔爆破和拉槽深孔爆破兩種模式。所謂深孔爆破是指采用延長藥包，炮孔孔徑大于75mm，深度大于5m以上的一種爆破方式。深孔爆破的炮孔通常需要大型的潛孔鑿巖機或穿孔機打造。如果采用機械清方，那么臺階深孔爆破可以實現路基石方施工的全面機械化，效果較好。深孔爆破有以下優點：一次爆落的方量多、勞動生產率高、施工進度快、對路基邊坡的影響較小。如果能配合光面爆破或預裂爆破，可實現較好的爆破控制，形成穩定的邊坡，爆破時較為安全。不過由于深孔爆破需要大型機械作業，所以在轉移工地時，開辟場地和修筑便道等準備工作都比較繁雜。

1.4 微差爆破。微差爆破技術可讓前發藥包為后發藥包創造凌空面，從而加強巖石破碎效果，同時具有較好的減震效果，可利用在多發一次爆破作業中。在一次爆破作業中采用微差爆破技術，可有效降低巖石堆積高度，減少巖石夾制力，節省炸藥的同時方便進行機械作業。

1.5 拋擲爆破、定向爆破和松動爆破。拋擲爆破也稱拋坍爆破，適用于自然坡度大于三十度、凌空面較大、地形地質條件復雜的工程中。拋擲爆破通過利用巖石本身自重坍滑出路基進而提高爆破效果，同時降低工程造價。采用定向爆破可在深挖高填相間、工程量較大的雞爪性地區一次性形成數百米的路基，可大幅度提高工程進度。對于軟石、次堅石路基地段，利用松動爆破技術和機械施工共同作業的形式，可提高工作效率。

2 路基施工中對多邊界條件下爆破技術應用的探討

如果邊坡高度大于等于20m，且路塹為石質的路塹成為深挖石方路塹。這種工程挖深大、地形復雜、石方集中，施工的難度很大。傳統的施工方法主要是采用淺眼爆破、貓洞炮、藥壺泡和普通洞室炮爆破，技術力量薄弱，在地形和地質的約束條件下，該爆破方式存在以下缺點：受巖石地質影響較大且不易清理，爆破效率低，施工速度較慢，爆破效果不盡人意，洞室爆破沒有較高的技術含量，容易對巖石邊坡和周圍環境造成嚴重破壞。因此，提倡采用先進的爆破技術，解決深挖石方路塹施工難題，提高施工速度和施工質量。近年來多邊界爆破理論應用于各種公路工程建設以及其他工程施工中，取得了很好的成效。將多邊界條件下的爆破技術推廣應用到路基施工工程中，可有效保證路基施工工程進度和工程質量。

成本低廉、且適用于各種地形條件下的一種施工方法是采用預留邊坡保護層，對藥包進行分條或分集的布置，松動洞室控制爆破來進行路塹主體方量開挖，用挖掘機配合淺眼爆破從坡頂向下進行清方和刷坡。采用光面爆破時，采用低爆速、低密度、高體積威力的炸藥并對周邊炮眼的方向位置、角度深度進行準確的確定，可大幅度增加光面爆破的成功率，增強爆破效果。利用有利地形對路基進行定向爆破及拋擲爆破，可對形成一定巖石厚度的邊坡路塹有較好效果。

總之，路基施工中的爆破工作是一項技術含量較高的工作。施工單位必須根據施工地的地形地質，結合自身施工條件，合理利用路基施工中多邊界條件下的爆破技術，達到加快工程進度、提高工程質量、保證工程安全的目的。

參考文獻：

[1]張剛.多邊界條件下爆破技術在路基施工中的應用[J].科技情報開發與經濟，2006，(14).

[2]高文學，劉運通.路塹高邊坡巖體多邊界爆破理論及其應用[J].巖石力學與工程學報，2007，(S1).

[3]黃成忠.多邊界條件下爆破技術的介紹[J].青海交通科技，2008，(04).

[4]楊文才.爆破技術在公路路基施工中的應用[J].中國西部科技，2008，(18).