深孔在邊坡控制爆破中的應(yīng)用

付世祥

(貴州省公路工程集團有限公司，貴州 貴陽 550000)

深孔在邊坡控制爆破中的應(yīng)用

付世祥

(貴州省公路工程集團有限公司，貴州 貴陽 550000)

結(jié)合具體的工程實例，圍繞深孔爆破的相關(guān)技術(shù)進行闡述，并從多個技術(shù)角度探討深孔在邊坡控制爆破中的綜合運用，全面發(fā)揮深孔爆破的整體功能。

深孔；邊坡爆破；技術(shù)運用

1 工程概況

位于貴州省經(jīng)濟開發(fā)區(qū)學(xué)府路(6 號道路)建設(shè)工程項目位于都勻經(jīng)濟開發(fā)區(qū)大坪鎮(zhèn)大坪村四組，道路規(guī)劃寬度為40 m，設(shè)計車速為60 km/h，K1+340～K1+520段左幅路塹邊坡石方地段為爆破區(qū)域，因邊坡路基開挖時遇到次堅硬的巖石需通過爆破工程才能完成，因此，委托都勻市恒豐爆破有限責(zé)任公司實施爆破，該工程爆破石方量：2.5萬m3，投資約 254.7萬元，預(yù)計工期2個月。該爆破工程邊坡長：180 m,寬：6 m，高度：24 m，爆區(qū)邊緣東面距公路在建堡坎37 m、距農(nóng)房45 m、距高壓線電桿64 m；爆區(qū)邊緣南面距項目部44 m、距農(nóng)房65 m、距高壓線電桿95 m；爆區(qū)邊緣西面為荒山；爆區(qū)邊緣北面距其他建設(shè)單位 500 m外。

2 邊坡地質(zhì)環(huán)境特征

2.1 邊坡基本特征

北面邊坡由于受到邊坡巖體等相關(guān)因素的影響，節(jié)理裂發(fā)育，因此在采用光面爆破施工的過程中，就會出現(xiàn)邊坡坡面局部節(jié)理間隙張開以及不穩(wěn)定的現(xiàn)象，在終端坡面的爆破過程中，出現(xiàn)不平整的現(xiàn)象，并產(chǎn)生相對較多的松散巖塊與不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)模式。即使采用SNS防護網(wǎng)進行防護，也會造成局部的崩滑等現(xiàn)象。在邊坡高度為10～50 m的范圍內(nèi)，就會形成中間高、兩側(cè)低的現(xiàn)象，并且在東西走向方面，也會有不同的傾斜。在坡面坡度下陡上緩的情況下，對于整體坡度要有相關(guān)的控制。

2.2 巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析

在邊坡巖層的分析中，采取相應(yīng)的爆破方式，尤其是在結(jié)合深孔爆破的過程中，要突出邊坡變形受地質(zhì)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)面發(fā)生變化等因素影響。巖質(zhì)高邊坡的破壞主要是由于邊坡結(jié)構(gòu)面組合方式與變坡面的變化，因此，通過使用深孔爆破的方式，突出對淺表巖層土體滑移以及節(jié)理切割的塊體崩滑進行控制，在結(jié)合投影方式進行穩(wěn)定性控制的基礎(chǔ)上，形成整體結(jié)構(gòu)的全面控制與分析。在結(jié)構(gòu)面以及交線傾向的相反過程中，對于這種邊坡的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，就會很少出現(xiàn)滑坡的可能性。

3 深孔在邊坡控制爆破中的運用

3.1 深孔爆破

深孔爆破是一種常見的爆破方式。主要是運用在炮孔孔徑大于75 mm并且深度在5 m以上的環(huán)境，采用延長藥包的方式。主要采用拉槽深孔爆破方式以及臺階深孔爆破方式。在具體的爆破過程中，要將炮孔需要用到的大型的潛控鑿巖機或者穿孔機鉆的方式。在通過機械化清方的過程中，一般采用的是臺階深孔爆破的方式，這樣可以實現(xiàn)邊坡技術(shù)處理的機械化操作。

通過采用深孔爆破的方式，能起到很好的優(yōu)勢。可以全面提升爆破的整體效果，由于一次裸露的效果較好，方量較多，會提高勞動效率，加快施工的整體進度，并且對于路基邊坡的影響力相對較小。同時，如果配合預(yù)裂或者光面爆破的方式，就會形成相對穩(wěn)定的邊坡，也會提升爆破的整體效果。但是，在機械化操作的過程中，由于地形地質(zhì)的復(fù)雜性，爆破后會有一定量的參與土質(zhì)等雜物，因此，還需要進行第二次的爆破。在深孔爆破的階段控制中，對于傾角要維持在60～75°之間，高度控制在5～15 m的方位之內(nèi)，這樣，在采用垂直孔與斜孔的過程中，形成深孔爆破的技術(shù)控制，并保護好邊坡的穩(wěn)定性。在計算值數(shù)的過程中，可以結(jié)合相應(yīng)的計算公式，對于垂直孔深度、斜孔深度、炮孔距離、炸藥濃度等形成規(guī)范化的精準(zhǔn)核算。垂直孔深度(m)：l=H+h斜孔的深度(m)：l=H+h炮孔的間距(m)：a=MW；底板抵抗線(m)：W=D7．85ptlKmH式中：m約為0．6～1．4，常取0．7～0．85；D為鉆空直徑，dm；p為炸藥密度，kg/m3；K為單位耗藥量，kg/m3，且K′=K/3；τ為深孔裝藥系數(shù)；H為梯段高度，m；其余同前。當(dāng)H<10 m時，τ=0．6；H=10～15 m時；τ=0．5；H=15～20 m時，τ=0．4。W值確定后按下式估算L值：L=W-H·ctgα式中：L為炮孔與梯段頂邊緣的距離，m；其余同前。為確保鑿巖機作業(yè)安全，此值應(yīng)大于2～3 m；否則，需調(diào)整W值。多排孔時，排的間距b可取b=W。最后按下式計算炸藥量Q(kg)：Q=eK′WHa式中符號同前。

3.2 微差爆破

采用微差爆破技術(shù)具有減震、前發(fā)藥包為后發(fā)藥包開創(chuàng)臨空面進而加強巖石破碎效果、降低一次爆破堆積高度、有利于機械作業(yè)、減少巖石夾制力、節(jié)省炸藥、并可增大孔距等優(yōu)點，提高每百米的炸落方量。對于自然坡度較陡(>30°)，地形地質(zhì)條件較為復(fù)雜、臨空面大時，采用拋坍爆破。拋坍爆破利用巖石本身的自重坍滑出路基，提高爆破效果，從而加快施工進度并降低工程造價。當(dāng)路線通過波浪起伏的峽谷或雞爪地形地段、橫切山包或山嘴、臨空面較多時，采用拋坍或拋擲爆破效率更為顯著。在以借為填或移挖作填地段，特別是深挖高填相間、工程量大的雞爪型地區(qū)，采用定向爆破，一次可形成百米以上至數(shù)百米路基。在軟石、次堅石路基地段，采用松動爆破技術(shù)，配合機械化施工作業(yè)，可大大提高施工效率，在堅石路段宜采用深孔技術(shù)進行松動爆破。

3.3 深孔爆破用于深挖石方路塹

(1)正確確定周邊炮眼的位置、方向、深度、角度，并選用低密度、低爆速和高體積威力的炸藥，是保證光面爆破成功和增強爆破效果的關(guān)鍵。

(2)采用預(yù)留邊坡保護層、分集或分條分層布置藥包、松動或拋坍洞室控制爆破進行路塹主體方量開挖，然后至坡頂向下用挖掘機配合淺眼爆破進行刷坡和清方，能適用于各種復(fù)雜地形條件的深挖石方路塹開挖，且成本低廉。

(3)采用預(yù)裂——洞室控制爆破相結(jié)合的方法進行深路塹石方深孔爆破或松動爆破方快速開挖，然后用挖掘機、推土機、裝載機配合自卸氣車聯(lián)合清方，效果更為顯著。

(4)利用有利地形進行定向爆破、拋坍(擲)業(yè)，對具有一定巖石厚度邊坡路塹具有顯著效果。

[1] 吳飛，邱文林.風(fēng)化巖潛孔鉆孔剝離爆破的探索與實踐[J].礦業(yè)工程，2013,4(4):32-33.

[2] 付波，胡英國，盧文波，等.巖石高邊坡爆破振動局部放大效應(yīng)分析[J].爆破，2014,5(2):102-103.

[3] 任慶峰，宗琦.受地應(yīng)力影響巖石炮孔松動爆破應(yīng)力場數(shù)值模擬研究[J].煤礦爆破，2011,12(3):41-42.

2016-08-11

付世祥(1976-)，男，四川合江人，高級工程師。

U418.9

C

1008-3383(2017)02-0054-01