淺談土石方爆破專項施工方案

摘要：我國國民經濟的高速增長，帶動了建筑業的快速、持續發展。由于現代高等級公路等重點建設工程施工質量的要求越來越高，施工中土石方爆破效果的好壞，直接影響到生產的整體經濟性。本文結合云保公路改線工程Ⅲ標工程項目施工實踐，就土石方爆破專項施工方案進行了簡要闡述。

關鍵詞：土石方 爆破 施工方案

云保公路改線工程Ⅲ標工程項目主線全長16km，分布了12座主線橋梁，路基施工段切割成不連續的多段，不利于路基施工的組織。同時也給路基土石方爆破施工帶來了一定的難度。

1 爆破方案的確定

在高等級公路施工中，關于爆破方法的選擇一方面要考慮如何提高炮眼利用率，另一方面要思考如何控制開挖輪廓和爆破振動對地層的擾動。筆者結合實踐經驗，圍繞這兩方面問題，就爆破方案的選擇進行深入探討。

施工時所選的爆破方案必須同時滿足技術、經濟和安全三方面的要求，技術人員先就現場情況進行實地踏勘，全面記錄現場情況，包括爆破對象的位置、結構、尺寸、數量、材質、地質狀況、爆破點附近的環境，以及地表與地下需要保護的光電纜等設施與爆破工點的相對位置和距離等。參建人員基于現場踏勘獲得的全部信息，結合爆破要求，編制了多套爆破方案進行甄選，最終確定一套經濟合理、技術可行且安全可靠的爆破方案。

本工程沿線山坡有大量石方，坡面幾乎全部位于巖層中。根據設計圖紙和施工規范，結合現場條件，坡面的爆破可應用光面爆破及預裂爆破的施工方案。爆破方式按標準結合松動方式進行。

光面爆破時，炮眼要密集排布在開挖輪廓線上，裝藥量少于普通爆破方法所用的裝藥量，周邊眼間距與抵抗線之比基本達到0.8，主爆破后最后同步起爆，沿開挖輪廓線爆除巖體，盡量避免擾動圍巖。光面爆破孔距通常不超過1m。但是在實際爆破施工中，可根據巖石結構多布設幾個預裂孔。

光面爆破所布設炮眼的密集度和裝藥量不及預裂爆破。按照預裂爆破方案，從開挖斷面輪廓線開始起爆，也就是四周的炮眼先于斷面上其他的炮眼同步爆破，所采取的爆破工藝幾乎無異于光面爆破。當裝藥量和檢舉適當時，在各炮眼的爆破力相互作用下，使四周炮眼形成相互貫通的預裂面，并形成一道屏障，目的是減小隨后爆破的沖擊波對外側圍巖的擾動。

2 爆破方案的設計計算

2.1 預裂爆破。①鑿巖機具的型號決定炮孔直徑的大小。炮孔直徑的設定要充分考慮炮孔直徑和孔深、孔距的關聯，通常炮孔直徑不宜過大。如果開挖深度或邊坡高度達不到4m，所選鉆機直徑最好大于38mm小于45mm；如果邊坡低于8m或挖深達不到8m，所選鉆機直徑最好大于60mm小于100mm；如果邊坡高于8m，或開挖深度超過8m，所用鉆機直徑最好大于100mm。②炮孔間距a與炮孔直徑d有關：a=（8～12）d。若d≤6cm，則a=（9～14）d，破碎軟巖必須嚴格控制間距和裝藥量。如果是完整硬巖，可適當拉大炮孔間距。③通常以線裝藥密度表示預裂爆破的裝藥量。在實際操作中，能夠對裝藥量造成影響的因素來自方方面面，工程人員無法根據相關理論做出準確的分析判斷，因此通常根據條件相似的進行或通過公式計算來進行甄選和鑒別。④預裂孔通常比底板高程深一、二米，孔底高程相同，與主爆孔同深且距主爆孔有一段距離。

2.2 光面爆破。光面爆破實際是對光面層施暴。按照光面爆破要求，光面炮孔必須爆破，而且要盡量縮短各炮眼爆破的時差，使其不超過100ms。針對石方路基開挖常用的露天邊坡梯段爆破，其開挖順序通常是由外向內逐一爆破，前一排炮孔爆破為后一排炮孔開辟自由面，最后是光面炮孔爆破。該技術方案所用的技術參數如下：①炮孔直徑：如果是露天光面爆破，所用鉆機型號必須與主爆區的鉆機型號相同；如果是井巷爆破，所用鑿巖鉆機光面炮孔直徑最好大于35mm且小于45mm。②炮孔間距a：露天光面炮孔間距a=（10～15）d，井巷掘進光面炮孔間距a=（12～16）d。如果是大斷面掘進爆破，炮孔直徑必須大于38mm小于45mm，且光面炮孔間距設定為60～70cm。對于小斷面掘進的巷道拱、墻交接部分，開挖面曲率較大，爆破面受巖石的夾制作用比較明顯，此時光面孔間距宜控制在45cm～50cm。導向空孔距裝藥孔的距離通常不超過40cm。③炮孔角度與深度：露天冠冕爆破、光面炮孔傾角和邊坡坡角一致，沿設計輪廓面排布。參考開挖深度或梯段高度設定孔深，同時要考慮超深。④光面層厚度：光面層厚度即是光面炮孔的最小抵抗線W。它與光面炮孔間距a的關系為：a=（0.8～1.0）W。⑤裝藥量：通常用裝藥集中度或線裝藥密度表示光面爆破裝藥量。線裝藥密度是炮孔裝藥量與裝藥段長度之比，而裝藥集中度則是炮孔總裝藥量與整個炮孔的長度之比，二者是完全不同的兩個概念。

3 石方段開挖爆破施工方案

石方段開挖采用淺孔松動爆破，預留邊坡光爆層，層厚控制在3m，縱向梯段法開挖，采用風鉆打眼，毫秒微差雷管松動爆破，火雷管起爆，導爆管傳爆，裝載機挖裝，自卸車運輸到填方區域指定的棄土場。

3.1 爆破設計。基于現場踏勘信息逐一校核工程數量，參考人機數量、備料量和進度計劃，結合地質條件、開挖高度、鉆眼情況及機械運行狀況來設定梯段分層厚度和鉆孔直徑，網絡設計、起爆順序及爆破參數則要根據巖石性質、臨空面等信息來具體設定。

3.2 爆破環境復查。認真調查并復查石方爆破地段空中、地面、地下結構物類型及其與開挖面的間距。對于可能影響全局的關鍵地段施作前，具體的爆破振動參數必須經過實地觀測，施工階段如出現問題應及時優化調整。

3.3 本項目應用垂直鉆孔縱向梯段式（臺階式）松動爆破方案實施爆破，鉆孔呈梅花形依次排布，且要參考鉆眼機具型號設定松動爆破臺階高度。

3.4 施工工藝流程：施爆區管線調查→爆破設計與設計審批→配備專業施爆人員→爆區放樣→用機械或人工清除施爆區覆蓋層和強風化巖面→放樣與布孔→鉆孔→爆破器材檢查與測驗→炮孔檢查與廢渣清除→裝藥并安裝引爆器材→布置安全崗及拆除施爆區及飛石、強地震波影響區內的人、畜→起爆→清除瞎炮→解除警戒→測定爆破效果（包括飛石、地震波對施爆區內外構成損傷及損失）→裝、運石方與整修邊坡落底至設計高程開鑿臺階作業面：先將地表雜物和覆蓋土層清理干凈，施作小爆破構成臺階作業面。

布孔：參考設計圖紙，放出開挖輪廓線及各炮孔位置，預以編號并設標有炮孔尺寸、大小等信息的木牌。

鉆孔：該環節的施作質量直接決定最終的爆破效果。鉆孔的操作應符合預先設計的角度和方位，且要從慢到快逐步推進。鉆孔施工尤其特定的操作規程，如不按規定操作，就可能導致錯鉆、超鉆、漏鉆或卡孔；裝藥前先確保炮孔傾角符合設計要求，方位正確，孔內無積水或雜物，且孔壁不掉塊。如果炮孔偏離了指定位置，或其深度與設計要求不符，應盡量快補孔和透孔，重點關注炮眼數量和裝藥量，以免影響爆破效果。

裝藥：炸藥品種的選擇、藥量的設定必須按提前設定的標準逐一進行。嚴禁超裝或欠裝，確保爆破效果達到預期。爆破前，起爆裝置應提前裝設到位，光爆炮眼內采用空氣柱間隔裝藥，主炮眼用散裝炸藥集中裝在底部。炮孔堵塞：通常用鉆孔的粘土、炮泥來堵塞光爆炮孔，堵塞長度通常距口部約1m。爆破網路敷設：敷設網路前，先確定起爆器的數量、編號，檢查其質量是否可靠，嚴格參照《爆破安全規程》中給定的起爆方式敷設爆破網路。檢查確認網路可靠、完好后實施爆破，但要注意起爆點必須位于安全地帶。安全警戒：從裝藥階段起就開始安全警戒，非施工人員不得進入爆破現場，敷設好網路后，現場無關人等盡快撤離，負責防護和警戒的工作人員即刻就位，臨時封閉爆破區段，無關人等一律不得入內。起爆：在網路檢測無誤，防護工程檢查無誤，各方警戒正常情況下，指揮員即可命令起爆。安全檢查：爆破完成并達到規定的間隔時間后，由安檢人員進入施工現場進行檢查，經確認無瞎炮等安全隱患時，出渣人員方可下入現場進行施工。

3.5 控制爆破要求。嚴格控制爆破飛石范圍、空氣沖擊波強度、地震波效應，確保周圍人、畜的安全。維護邊坡穩定，減少爆破對邊坡的破壞以及透發邊坡滑坡的可能性。控制爆破度，盡量減少二次破碎工作量，提高裝運效率。科學管理，文明施工。

4 結束語

通過對以上爆破關鍵環節進行了嚴格的技術控制，云保公路改線工程Ⅲ標項目土石方開挖爆破施工效果良好，完全滿足了設計要求，并取得了良好的經濟效益。

參考文獻：

[1]劉運通，高文學，劉宏剛.現代公路工程爆破[M].人民交通出版社，2006-01.

[2]張志毅，王中黔.交通土建工程爆破工程師手冊[M].人民交通出版社，2002-10-1.

[3]王明珍.影響光面爆破的因素[J].價值工程，2010（21）.