何攀

【摘要】光面爆破可以最大限度減少對(duì)原有巖層的擾動(dòng)，使邊坡巖體穩(wěn)定、平整、美觀，有效控制超欠挖工程量，提高工程質(zhì)量與外觀形象。選擇合理的爆破參數(shù)是路基邊坡光面爆破達(dá)到理想效果的關(guān)鍵。本文通過長(zhǎng)韶婁高速第20合同段在石方路基中光面爆破技術(shù)的成功應(yīng)用，可為今后同類型工程的建設(shè)提供相應(yīng)的參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】長(zhǎng)韶婁高速；光面爆破；路基石方施工；技術(shù)

一、工程概況

湖南省長(zhǎng)沙至韶山至婁底高速公路項(xiàng)目第20合同（K116+100～K123+268）段地處婁底漣源市，全長(zhǎng)7.168Km，本合同段以溶蝕構(gòu)造丘陵地貌為主，巖石開挖量約為24萬m3，巖石主要由石炭系灰?guī)r、泥灰?guī)r組成，巖石硬度大，屬堅(jiān)石、次堅(jiān)石類。本項(xiàng)目在石方地段邊坡開挖時(shí)采用了光面爆破以及人工休整的施工方法進(jìn)行路塹開挖，取得了非常好的效果。

二、光面爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

光面爆破是隨著鑿巖機(jī)具和爆破技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展起來的針對(duì)開挖固定邊界進(jìn)行有效控制的爆破方法，其目的是為了使爆破裂面光滑平整。影響光面爆破效果的因素很多，如巖石強(qiáng)度、炸藥特性、炮眼直徑、炮眼間距、裝藥量或裝藥集中度、裝藥結(jié)構(gòu)、起爆技術(shù)、施工精度等等，合理的爆破參數(shù)不但能滿足工程的實(shí)際要求，而且可使爆破達(dá)到良好的效果，經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)，因此，結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)合理選擇爆破參數(shù)是光面爆破取得預(yù)期效果的首要條件。

1、光面爆破控制要點(diǎn)

（1）邊孔直徑不大于50mm。

（2）邊孔間距a應(yīng)由工地試驗(yàn)室根據(jù)爆破試驗(yàn)段決定，一般a=16d，曲線

邊孔應(yīng)加密到a=0.2m，采取小孔徑，可間隔12孔裝藥。

（3）邊孔的最小抵抗線ω一般采用1.3a，但ω不超過0.8m。

（4）減少藥量應(yīng)比正常減少1/2～1/3.采取間隔裝藥。

（5）應(yīng)保持炮孔在同一平面內(nèi)，光面爆破應(yīng)在主爆破之后起爆。

（6）減弱松動(dòng)爆破也可稱為緩沖爆破控制破，適用于在距開挖層靠近的邊

坡1～2排炮孔，它能進(jìn)一步控制正面方向和減少振動(dòng)波強(qiáng)度，用以保證邊坡穩(wěn)定及周邊建筑物保持正常狀態(tài)不受損傷。裝藥量比正常裝藥量要少，工地應(yīng)根據(jù)不同情況通過試驗(yàn)決定。

2、炮眼直徑

炮眼直徑的選擇與工程對(duì)爆破質(zhì)量的要求、現(xiàn)場(chǎng)鉆機(jī)條件、巖石特性有關(guān)，同時(shí)還應(yīng)考慮開挖深度。本項(xiàng)目施工中采用的光面爆破鉆孔直徑d=50mm。

3、炮眼間距

炮眼間距對(duì)爆破時(shí)巖石形成貫通裂縫有很重要的作用，它直接影響邊坡線的平整度和形成質(zhì)量。炮眼間距的選擇應(yīng)考慮炸藥的性質(zhì)、巖石的性質(zhì)、炮眼直徑等因素。

光面爆破炮眼間距：a=8d～12d

式中，d為炮眼直徑。

施工中選用的光面爆破炮眼間距為0.8～1.0m，效果很好。

4、最小抵抗現(xiàn)ω

光面爆破炮眼與主爆區(qū)最后一排炮眼間的巖石厚度即光面爆破的最小抵抗線ω。它直接影響光面爆破效果以及爆破后巖石塊度。最小抵抗線過大，巖石對(duì)爆破的抵抗力加大，為達(dá)到目的必須增加炸藥量，這樣就會(huì)損傷邊坡穩(wěn)定性。

最小抵抗線可通過炮眼密集系數(shù)m（炮眼密集系數(shù)是指炮眼間距a與ω的比值）來確定，即m=a/ω。通常取m=0.8～1.0m，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際效果其合理取值是0.7～1.3。因此光面爆破最小抵抗線經(jīng)驗(yàn)公式可表示為：ω=0.7a～1.5a，實(shí)際取ω=1.0a～1.5a，最小抵抗線ω取0.8～1.3m。

5、不偶合系數(shù)

不偶合系數(shù)是指炮眼直徑d與藥包直徑d1的比值，也稱緩沖系數(shù)。研究表明，若藥包直徑不變而加大炮眼直徑（即增大不偶合系數(shù)），則爆破產(chǎn)生的高壓力急劇下降，在巖石中形成應(yīng)力疊加、應(yīng)力集中以及拉伸裂隙；當(dāng)炮眼直徑加到一定程度時(shí)，破壞區(qū)減少甚至消失。根據(jù)理論計(jì)算與工程類比作參考，本項(xiàng)目不偶合系數(shù)采用2～3。

6、線裝藥密度

為達(dá)到良好的光面爆破效果，應(yīng)嚴(yán)格控制裝藥量。裝藥量過大會(huì)破壞炮孔的孔壁導(dǎo)致坡面巖石損傷，造成坡面不平甚至邊坡失穩(wěn)；過小則可能行不成炮孔之間的裂隙，影響爆破質(zhì)量。因此，理想的裝藥量硬是既能克服巖石抵抗阻力，又不致造成坡面巖石的損傷破壞。

光面爆破的線裝密度按下式計(jì)算：

q=q單aω

式中：q單—光面爆破單位體積耗藥量，g/m3；

a —光面爆破炮眼間距，m；

ω—光面爆破最少抵抗線，m。

考慮到本項(xiàng)目中巖體較堅(jiān)硬，光面爆破單位體積耗藥量q單取400～450g/ m3，根據(jù)不同地段巖石特征及炮孔布置間距予以調(diào)整，但必須保證線裝藥密度不低于400g/ m3。

為保證底部巖石被炸開，深孔炮眼底部約1m范圍內(nèi)裝藥量須增加，其裝藥量為正常裝藥量的1～2倍，根據(jù)爆破結(jié)果顯示效果較好。

三、光面爆破施工控制

1、裝藥結(jié)構(gòu)

根據(jù)炮眼直徑以及滿足不偶合系數(shù)為2～3的要求，選擇藥卷直徑35mm的2#巖石炸藥，將其拉細(xì)至23～25mm，不偶合系數(shù)為2.0～2.1；光爆孔采用不偶合間隔裝藥法，藥卷間距20～40cm。

裝藥時(shí)，巖石藥卷先綁扎在導(dǎo)爆索上形成藥串，并固定在竹片上，再送入炮孔?？拷诳椎撞考s1m為加強(qiáng)段，其裝藥量為正常裝量的1～2倍。竹片應(yīng)放置在靠邊坡的內(nèi)側(cè)。光爆孔裝結(jié)構(gòu)圖1

2、起爆網(wǎng)絡(luò)

為避免飛石和爆破振動(dòng)，主炮孔采用非電起爆網(wǎng)絡(luò)，邊坡孔為導(dǎo)爆索接力傳遞，采用復(fù)式交叉網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)爆索下到孔底，主炮孔下部雷管方向安置在底部，避免產(chǎn)生瞎炮和殘留藥，在實(shí)施光面爆破時(shí)，起爆時(shí)間越短，壁面平整的效果越有保證。

3、鉆孔施工

（1）施工前，先用機(jī)械開挖表層的土加石，直至基巖，并清除干凈，然后根據(jù)設(shè)計(jì)用全站儀精確放出邊坡線，確定高程，確定邊坡光爆位置，炮眼間距一般為孔眼直徑的8～12倍，在節(jié)理裂隙比較發(fā)育的巖石中應(yīng)取小值，整體性好的巖石可取大值。

（2）按樁鉆孔，為保證精度鉆孔時(shí)附設(shè)導(dǎo)軌，嚴(yán)格控制鉆孔誤差，要求不大于0.2m。

（3）鉆孔角度和方向應(yīng)按設(shè)計(jì)方向和角度進(jìn)行，保證炮孔傾斜與設(shè)計(jì)坡率嚴(yán)格一致，同時(shí)做到鉆孔均在同一平面上。

（4）鉆孔完成經(jīng)檢查合格后，用編織袋將孔口塞緊，并蓋上土堆，防止鉆孔機(jī)移位時(shí)壓壞鉆孔，防止地表水流入孔內(nèi)或雜物落入孔內(nèi)，造成堵塞。

（5）光爆孔口預(yù)留11.5m，主爆孔預(yù)留22.5m，首先塞入泡沫塑料或紙團(tuán)等，以控制堵塞段長(zhǎng)度，然后再用炮泥或巖石粉等松散材料堵塞。填塞應(yīng)實(shí)心，以保證爆破效果，嚴(yán)禁用石塊堵塞。

四、人工、材料、機(jī)械消耗

通過本項(xiàng)目施工統(tǒng)計(jì)，每100m3光面爆破石方的人工、機(jī)械、材料消耗為：人工：52工日；炸藥：41kg；電雷管：40個(gè)；毫秒雷管：50個(gè)；導(dǎo)火線50m；導(dǎo)爆索：50m；空壓機(jī)：2.25臺(tái)班。

四、結(jié)束語

長(zhǎng)韶婁高速第20合同段路塹石方開挖工程中，通過采用光面爆破施工技術(shù)，取得了良好的邊坡施工效果，坡面光滑平整，又保證了坡面巖體的穩(wěn)定性（見施工效果圖2），根據(jù)整體項(xiàng)目施工過程，現(xiàn)簡(jiǎn)要總結(jié)如下：

1、選擇合理的爆破參數(shù)是路基邊坡爆破達(dá)到理想效果的關(guān)鍵，在爆破施工中要根據(jù)巖石及地質(zhì)條件變化及時(shí)調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)。

2、施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制質(zhì)量，做到鉆孔放線定位準(zhǔn)確，鉆孔角度誤差滿足要求，裝藥結(jié)構(gòu)及起爆網(wǎng)絡(luò)符合設(shè)計(jì)要求，控制好裝藥量，這樣才能取得較理想的光爆效果。

施工效果圖2

【參考文獻(xiàn)】

[1] 孟兵宇 路基石方開挖光面爆破施工技術(shù)的應(yīng)用[J].交通世界2013，（7）

[2] JTG Fl0-2006，公路路基施工技術(shù)規(guī)范