談復(fù)雜環(huán)境下高邊坡石方控制爆破施工技術(shù)

王 國(guó) 強(qiáng)

(山西路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司陽(yáng)泉分公司，山西 陽(yáng)泉　045000)

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談復(fù)雜環(huán)境下高邊坡石方控制爆破施工技術(shù)

王 國(guó) 強(qiáng)

(山西路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司陽(yáng)泉分公司，山西 陽(yáng)泉045000)

結(jié)合某工程的實(shí)際情況，制定了高邊坡石方爆破的施工方案及步驟，并從爆破參數(shù)、工程量、安全距離等方面，闡述了爆破施工技術(shù)，提出了爆破工程進(jìn)度控制措施，以供參考。

高邊坡，石方，爆破工程，進(jìn)度控制

1　工程概況

榆社—和順高速公路左權(quán)—和順段K69+175～K69+380段為石質(zhì)挖方路段，地質(zhì)巖層以鐵質(zhì)石英砂巖為主，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石強(qiáng)度達(dá)到120 MPa以上，石質(zhì)堅(jiān)硬，為特堅(jiān)石的一種。設(shè)計(jì)邊坡坡率1∶0.5，最大爆破巖石高度為56 m?，F(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，距離村民房屋較近，爆破安全控制距離約為60 m。

2　施工方案的確定

根據(jù)設(shè)計(jì)的要求需分層開(kāi)挖，分層高度為10 m，結(jié)合以往類(lèi)似工程的施工經(jīng)驗(yàn)，采取深孔微差爆破施工方法進(jìn)行施工，采用的鉆孔設(shè)備為CM358型履帶式液壓鉆車(chē)，孔徑φ=115 mm。鉆孔深度設(shè)定為L(zhǎng)=6 m,采用多排布孔，呈梅花形分布，邊坡部位傾斜鉆孔。

3　施工步驟

1)測(cè)量放樣；2)技術(shù)交底及布孔；3)鉆孔；4)成孔質(zhì)量驗(yàn)收；5)裝藥與堵塞；6)連接起爆網(wǎng)絡(luò)；7)起爆；8)石方開(kāi)挖以及臺(tái)階清理。

4　具體施工方案

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，采用深孔微差控制爆破，技術(shù)要求如下：

1)根據(jù)招標(biāo)文件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)周?chē)h(huán)境、地形進(jìn)行實(shí)地勘察，采用深孔微差控制爆破。

2)嚴(yán)格控制爆破的破壞范圍。

3)嚴(yán)格控制爆破石塊大小和飛石范圍，以確保周?chē)┕C(jī)械、車(chē)輛及人員、民房的安全。

4)嚴(yán)格控制爆破沖擊波和震動(dòng)的影響。

5)爆破參數(shù)的確定：a.根據(jù)路基邊坡設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)情況，盡量降低爆破震動(dòng)對(duì)村民房屋的影響。本工程設(shè)計(jì)采用路塹爆破分層開(kāi)挖的方案，施工順序?yàn)橄缺焙竽?，由西向東施工。b.鉆孔形式：采用垂直鉆孔和傾斜鉆孔兩種。傾斜鉆孔用于邊坡炮孔，根據(jù)設(shè)計(jì)坡度要求角度施工。c.布孔方式：采用多排布孔，梅花形分布。

6)爆破參數(shù)：a.孔徑和孔深：本工程采用CM358履帶式液壓鉆車(chē)?？讖溅?115 mm，孔深設(shè)計(jì)為L(zhǎng)=H=6 m(含超深)。b.底盤(pán)抵抗線:W1=(0.6-0.9)H=3.6～5.4,取W1=4.5 m。c.孔距與排距:孔距:a=mW1=1×4.5=4.5 m。排距：b=0.87a=0.87×4.5=3.9 m，取b=4.0 m。d.堵塞長(zhǎng)度：本工程設(shè)計(jì)堵塞長(zhǎng)度不小于2.8 m。e.單位炸藥消耗量：根據(jù)工程擬爆巖石介質(zhì)情況及以往類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn)，本工程設(shè)計(jì)單位炸藥消耗量q=0.3 kg/m3～0.33 kg/m3。f.單孔裝藥量計(jì)算：Q單=q×a×W底×H=(0.3～0.33)×4.5×4.5×6=36.45 kg～40 kg。g.微差爆破間隔時(shí)間：Δt=Kp×W底×(24-8)。

其中，Δt為微差間隔時(shí)間，ms；f為巖石堅(jiān)固系數(shù)，取f=8；Kp為巖石裂隙系數(shù)，取Kp=0.75；Δt=0.75×4.5×(24-8)=54 ms。

7)爆破工程量。根據(jù)工程設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)勘察復(fù)測(cè)，本段擬爆破石方量為43萬(wàn)m3。

8)爆破器材的選擇使用及計(jì)算。a.炸藥：使用散裝巖石膨化炸藥或2號(hào)石粉狀乳化炸藥為主爆用藥(據(jù)當(dāng)?shù)孛癖块T(mén)可提供的產(chǎn)品決定)。機(jī)制乳化炸藥為起爆藥及二次破碎用藥。b.設(shè)計(jì)使用量為：43萬(wàn)m3×0.33 kg/m3=141.9 t。其中:散裝炸藥136 t，機(jī)制炸藥5.9 t。c.雷管：設(shè)計(jì)采用毫秒非電導(dǎo)爆雷管，跳段使用。本工程使用2段～10段雙數(shù)段雷管。使用量為：6 000發(fā)導(dǎo)爆管雷管，電雷管使用1 800發(fā)(用于起爆和二次破碎)。

9)爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)：a.因本工程選用非電導(dǎo)爆管作為引爆管，故無(wú)須大功率起爆器材，實(shí)際使用MFB-100型起爆器，起爆能力為每次100枚電雷管。b.爆破網(wǎng)絡(luò)采用簇聯(lián)。

10)爆破地震安全距離：R=(k/a)1/α×Q6/m=(150/1)1/2×Q1/3=51.18 m。Q=73 kg(設(shè)計(jì)雙孔起爆)。

符合安全距離要求：R<60 m。

5　石方爆破工程進(jìn)度控制

石方爆破的頻率和規(guī)模是影響整個(gè)施工進(jìn)度的主要因素，在具體環(huán)境下需要為石方爆破提供較多的工作面，以有效滿足其工作進(jìn)度的需求。如果爆破實(shí)施區(qū)域內(nèi)有公路、建筑物、民房等，這就會(huì)極大地對(duì)爆破作業(yè)的整體規(guī)模有所限制。所以，基于復(fù)雜環(huán)境的石方爆破作業(yè)為了確保整體工程的進(jìn)度，就需要采取有效的措施進(jìn)行控制。

5.1管理措施

整體有效的管理能夠確保具體施工過(guò)程的規(guī)范化，所以在對(duì)工程進(jìn)度進(jìn)行控制時(shí)，加強(qiáng)工程的管理極為必要。首先，就需要以全局的眼光對(duì)工程實(shí)施統(tǒng)籌規(guī)劃及合理安排，制定階段性控制目標(biāo)，選定具備相應(yīng)資質(zhì)的施工隊(duì)伍，充分調(diào)動(dòng)工作人員的積極性。其次，確保開(kāi)挖及清運(yùn)設(shè)備的數(shù)量和完好率滿足要求。然后要保證火工品的及時(shí)供應(yīng)。就具體的石方爆破工程而言，需要具體施工中確保各個(gè)工序之間的規(guī)范性和連續(xù)性，對(duì)爆破事項(xiàng)進(jìn)行統(tǒng)一的合理安排。

5.2施工技術(shù)措施

在石方爆破工程開(kāi)始之前，需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地貌、地形等開(kāi)展深入調(diào)查和了解，對(duì)工作面進(jìn)行合理的布置，為爆破施工奠定有利的基礎(chǔ)。

在開(kāi)展爆破施工作業(yè)時(shí)，需要強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)清運(yùn)方與爆破施工方之間的協(xié)調(diào)，以確保在開(kāi)展下階段的爆破作業(yè)時(shí)，爆破區(qū)域內(nèi)由前一階段所產(chǎn)生的爆破石方已經(jīng)被清運(yùn)出場(chǎng)，使工作面處于清潔狀態(tài)。在爆破工程中，需要對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行分析與總結(jié)，明確爆破參數(shù)對(duì)于爆破效果可能產(chǎn)生的影響，然后根據(jù)復(fù)雜環(huán)境下具體地質(zhì)地形和施工條件對(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)置，并選擇科學(xué)合理且有效的爆破方式。

5.3現(xiàn)場(chǎng)試爆

為了確保爆破參數(shù)設(shè)計(jì)的合理性，尤其是區(qū)域內(nèi)涉及到相對(duì)敏感且需要對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行安全保護(hù)的條件下，必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試爆作業(yè)，在此階段需要在具有代表性的區(qū)域開(kāi)展少孔小藥量試爆，然后根據(jù)具體的爆破效果確定爆破參數(shù)的合理性，并根據(jù)具體結(jié)果開(kāi)展相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整。

6　石方爆破工程安全控制

復(fù)雜條件下石方控制爆破對(duì)于施工安全提出了更高的要求。為了保障爆破工程的順利進(jìn)行，需要開(kāi)展更加嚴(yán)格的安全控制管理?，F(xiàn)從爆破振動(dòng)控制、爆破過(guò)程中的滾石及飛石控制等進(jìn)行安全方面分析。

6.1石方爆破的振動(dòng)控制

在具體施工中，為了保障爆破施工的整體安全，需要將爆破振動(dòng)的頻率控制在0.35 cm/s，這就需要從工程實(shí)際狀況出發(fā)，采用緩沖爆破減振、毫秒爆破減振等能夠有效降低爆破振動(dòng)的施工技術(shù)。另外，還需要對(duì)最大起爆藥量、震動(dòng)主頻率、地震波作用時(shí)間進(jìn)行科學(xué)控制，在爆破工程作業(yè)開(kāi)始之前，應(yīng)該同監(jiān)理方、業(yè)主及有關(guān)部門(mén)對(duì)實(shí)際狀況進(jìn)行分析論證，然后制定科學(xué)的爆破施工方案，最大化的消除爆破過(guò)程中所存在的安全隱患問(wèn)題。

在對(duì)邊坡進(jìn)行爆破控制時(shí)，采用預(yù)裂爆破技術(shù)，該技術(shù)應(yīng)用中能夠有效確保邊坡開(kāi)挖面的完整性。在減振過(guò)程中，需要合理的進(jìn)行炸藥用量和爆破參數(shù)的設(shè)置，這就要應(yīng)用到前期的現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)結(jié)果，并開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)試爆作業(yè)，確保具體應(yīng)用中單耗的合理性。

在開(kāi)展爆破工作時(shí)，先進(jìn)的振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)具有極大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，通過(guò)對(duì)爆破振動(dòng)規(guī)律進(jìn)行全過(guò)程檢測(cè)，能夠及時(shí)有效的向施工單位提供監(jiān)測(cè)結(jié)果，然后施工方根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行科學(xué)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，提升爆破施工的整體安全性。

6.2爆破過(guò)程中滾石及飛石控制

實(shí)踐應(yīng)用中，控制飛石的主要措施：首先，在裝藥作業(yè)之前對(duì)各炮孔的最小抵抗線進(jìn)行認(rèn)真校核；其次，對(duì)裝藥量爆破參數(shù)進(jìn)行修正，選擇合理的裝藥結(jié)構(gòu)，必須確保最終的各種數(shù)據(jù)滿足控制要求；然后，用粘性土進(jìn)行搗實(shí)堵孔，確保堵塞段的摩擦阻力及堵塞密度，有效避免發(fā)生沖孔現(xiàn)象。

7　結(jié)語(yǔ)

在相對(duì)復(fù)雜的環(huán)境下進(jìn)行石方爆破時(shí)，根據(jù)具體的工程施工狀況采用先進(jìn)的技術(shù)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行嚴(yán)格的管理，為爆破作業(yè)提供良好的施工環(huán)境，更加快速高效的完成石方控制爆破任務(wù)。經(jīng)過(guò)統(tǒng)籌安排、周密部署，面對(duì)石質(zhì)堅(jiān)硬、裂隙發(fā)育、爆破安全距離近等重重困難，采用深孔微差爆破法和預(yù)裂爆破法，歷經(jīng)兩年終于高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)完成了挖方段工程任務(wù)，對(duì)周邊村莊的民房基本無(wú)影響。目前邊坡穩(wěn)定無(wú)病害，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1]郝銳.復(fù)雜環(huán)境下石方控制爆破施工技術(shù)[J].廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2011(2):14-17.

[2]李志斌.在復(fù)雜環(huán)境下石方爆破的控制技術(shù)[J].科技資訊,2011(29):104-105.

[3]楊釗.探討復(fù)雜環(huán)境下石方爆破施工監(jiān)理的控制管理[J].門(mén)窗,2014(7):272.

[4]梁煥章.復(fù)雜條件下石方控制爆破施工技術(shù)[J].黑龍江科技信息,2014(10):182-183.

[5]鄧志勇,付天杰.復(fù)雜環(huán)境下石方爆破施工監(jiān)理的控制管理[A].爆破安全技術(shù)與管理研討會(huì)論文集[C].2006:5.

[6]黃澤民,付天杰.復(fù)雜環(huán)境下石方爆破施工監(jiān)理的控制管理[J].鐵道建筑,2003(9):66-67.

Discussion on high slope earthwork control blasting construction technologies under complicated environment

Wang Guoqiang

(YangquanBranchCompany,ShanxiHighway&BridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Yangquan045000,China)

Combining with actual engineering conditions, the paper formulates high slope earthwork blasting construction scheme and procedures. Starting from aspects of blasting parameters, BOQ and safety distance, its describes blasting construction technologies, and puts forward blasting engineering schedule control measures, so as to provide some guidance.

high slope, earthwork, blasting engineering, schedule control

1009-6825(2016)21-0106-02

2016-05-16

王國(guó)強(qiáng)(1977- )，男，工程師

TU751

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