路基石方邊坡開挖爆破技術和方法

摘要：文章針對路基石方邊坡開挖爆破技術和方法，結合工程實例，在簡要參數邊坡開挖爆破施工方案的基礎上，分析此項技術的具體應用方法，并提出爆破震動和爆破飛石的控制措施。分析結果表明，在路基石方邊坡開挖中科學合理地應用爆破技術，可大幅度提升施工效率，保證施工工期，降低施工成本，值得大范圍推廣應用。

關鍵詞：路基石方;邊坡開挖;爆破技術;爆破方法

0 引言

近年來，我國高速公路工程事業飛速發展，爆破技術起到了至關重要的作用，應用范圍愈發廣泛。對爆破技術和方法進行系統化的分析總結，研究安全保證措施，創新出更加安全、合理、經濟的爆破方法，可大幅度提升施工效率，促進我國高速公路工程事業持續發展。基于此，開展路基石方邊坡開挖爆破技術和方法的研究就顯得尤為必要。

1 工程概述

某在建高速公路工程項目，路基石方邊坡開挖量>10萬m3，土石方量比較大，施工工期緊，在邊坡開挖時采用了爆破開挖技術，開挖難度比較大，危險系數高。為保證施工的安全性，提升路基邊坡開挖速度，采用光面爆破聯合預裂爆破相互結合的方法，取得了良好效果，值得同類工程參考借鑒。

2 施工方案選擇

本工程地處丘陵地段，臨近村鎮，現有交通流量比較小，在路基石方邊坡開挖爆破范圍中，無電纜和地下管道。按照工程所在區域的地形地貌及周邊環境，結合以往經驗，采用光面爆破進行施工，在最大限度上保證邊坡的平整度和穩定性。由于工程路基石方邊坡開挖量比較大，對邊坡壁面要求比較高的開挖地段采用了預裂爆破技術，在保證圍巖穩定性的基礎上，提升施工進度。

3 路基石方邊坡開挖爆破技術和方法分析

3.1 合理核算藥量

按照最大單響安全允許藥量進行計算，其計算公式如下：

此公式中R表示爆破點到保護點的距離（m）;V表示震動速度，通常為1.5 m/s;k表示爆破點到保護對象之間的地形及地質有關系數，本工程取值為180;a表示爆破衰減系數，取1.7。本工程爆破點距離保護目標為10 m，則最大裝藥量為103×（1.5/180）3/1.7=0.2 kg。

3.2 施工方案的要點

為在最大限度上保證施工的安全性，發揮爆破技術的優勢，合理選擇爆破方式，整體施工要點包括以下幾點：

（1）在爆破時必須全面優化爆破技術參數，合理選擇起爆網絡及方式，采取綜合性比較強的安全防護措施，降低爆破震動、飛石對現場環境及人員造成的影響。

（2）按照現有周邊道路車流量、人流量等確定爆破時間，通過孔外延期降低單響藥量，減少爆破震動及噪音造成的影響。

（3）爆破完成之后要達到成型邊坡內側巖石松散度、粒徑滿足挖運的要求。

（4）爆破有害效應必須控制在安全允許范圍內，以保證現場施工人員、機械設備的安全性。

3.3 光面爆破參數選擇

在光面爆破施工中為保證施工效果，多采用不耦合裝藥法，不耦合系數為1.68，設計孔徑為42 mm，藥卷直徑略小于設計孔徑，控制在32 mm為最佳[1]。就本工程而言，邊坡巖石在光面爆破時，采用如下參數：孔深為3.2 m，爆破孔距為600 mm。單孔裝藥量計算公式如下：

此公式中，η表示炮孔的裝藥系數，取值為0.7;L表示孔深，取值為3.2 m;r表示每米長度裝的炸藥量，取值為0.4 kg/m。則光面爆破裝藥量為0.7×3.2×0.4=0.89 kg，取0.9 kg，裝藥填塞長度≥0.5 m。光面爆破炮孔布置如圖1所示。

3.4 預裂爆破參數選擇

本工程在預裂爆破時同樣采用不耦合裝藥法，不耦合裝藥系數為1.68，孔徑略大于光面爆破孔徑，為42 mm，采用2號巖石乳化炸藥進行爆破，單位炸藥量比光面爆破增加10%～20%[2]。在大眼時，采用風鉆鉆孔，人工清理炮孔。在裝藥之前，對炮孔的標準進行全面檢驗，確認達到設計要求之后，將炸藥裝入炮孔中，保證裝藥擠壓密實性，用土封堵炮眼，按照設計起爆順序連接導線，并用膠布將起爆雷管牢牢綁扎。本工程預裂爆破設計裝藥參數如表1所示。

3.5 爆破施工方法

（1）在炮孔鉆孔之前，要認真對爆破的炮孔布置位置進行詳細檢驗，合理調整鉆桿和地面之間的夾角，降低炮孔開口偏差。

（2）在裝藥之前，需要詳細檢查每個炮孔的深度，按照計算結果確定裝藥量，保證炸藥安裝位置達到設計要求。

（3）裝藥完成之后，對炸藥的填塞長度進行嚴格檢查，按照檢查結果，調整裝藥位置和炸藥用量。要合理選擇炮孔堵塞材料。堵塞時嚴禁用力過大，避免損壞雷管腳線。

（4）本工程光面爆破和預裂爆破都采用雷管起爆法，爆破之后要立即清除現場渣土，便于再次爆破，同時清理掉邊坡危面、松石，并做好防護措施[3]。

（5）在進行臨近邊坡線爆破時，盡量采用光面爆破，嚴格按照工程邊坡眉線確定爆破位置，保證邊坡開挖設計效果。炮孔鉆孔角度要和邊坡的坡度相適應，并通過試爆破確定爆破參數，提升路基石方邊坡開挖施工效果。

（6）光面爆破和預裂爆破的炮孔之間的間距，需要按照巖石及土層實際情況合理調整，通常控制在50 cm左右。

4 爆破施工安全保障措施

安全是爆破施工中需要高度重視的內容，就本工程而言，爆破施工條件比較復雜，對爆破施工的安全保障措施有更高的要求，主要包括爆破震動和爆破飛石兩方面的安全保障。

4.1 爆破震動的安全保障措施

在爆破過程中，要盡量采用毫秒爆破、光面爆破、預裂爆破等比較積極的爆破減振技術。嚴格控制炸藥用量和最大單響藥量，選擇毫秒間隔時間及起爆方案，保證爆破之后巖石充分松動，以消除下次爆破時的限制爆破條件。盡量避免采用多排孔爆破方式，按照保護物及爆破源之間的相對位置，合理確定起爆方向及順序[4]。在爆破之前，需要對巖石及土層結構進行充分勘察，通過多次試爆破選取最佳的爆破參數，這是因為單耗無論過大還是過小都不利于爆破震動的安全控制。爆破時還要對爆破震動進行全面監測，及時將監測到的結果提供給施工單位，為合理調整爆破參數提供必要的數據支持和理論指導。

4.2 爆破飛石的安全保障措施

對爆破飛石嚴格監督，定期檢查防護排架，保證物體近體防護和爆破區域表面覆蓋防護達到設計要求，將現場施工人員、機械設備等全部撤離到安全警戒線之外。對整個爆破過程進行信息化管理，綜合爆破成功的經驗及失敗的教訓[5]，針對不同的巖層土質，制定科學合理的爆破參數，嚴格控制炸藥用量、填塞深度。此外，還要選擇合理的起爆方式和延遲起爆時間，保證每個炮孔都能傾向于自由面，避免前排帶炮，導致后排最小抵抗線大小與方向失控。

5 結語

本文結合工程實例，分析了路基石方邊坡開挖爆破技術和方法。分析結果表明，科學合理地應用爆破技術和方法，可大幅度提升施工質量及效率。為發揮出爆破技術應有的作用和價值，并保證施工的安全性，需要結合工程地質條件，選擇與之相適的爆破技術，并合理選擇爆破參數，充分利用天然臨空面，以保證爆破效果。此外，還要做好爆破震動及爆破飛石安全防護措施，以保證爆破的安全性。

參考文獻：

[1]李亞軍.論高等級公路石方路基施工中的綜合爆破方法[J].民營科技，2017（5）：131.

[2]苗季朋.路基土石方量測量標準與計算精度的提升方法[J].珠江水運，2019（10）：95-96.

[3]姜雨虹.石方路基質量控制及施工工藝[J].黑龍江科技信息，2017（4）：234.

[4]祝治標.鐵路工程路基土石方調配和概算編制[J].鐵路工程技術與經濟，2019（4）：23-27.

[5]鄔林宏，李廣明，馬德翼，等.蒙內鐵路路塹邊坡一次成型開挖爆破設計研究[J].交通科技，2017（1）：104-106.

作者簡介：藍生斌（1980—），工程師，從事高速公路項目建設管理工作。