甘坤

摘要：石方路塹爆破開挖能夠縮短施工工期，施工效率較高，良好應用于當前高速公路施工之中，具有廣闊的發(fā)展前景。文章圍繞某高速公路工程實例，闡明了石方路塹爆破開挖的施工準備工作情況，提出了科學合理的施工方法，以推進高速公路石方路塹爆破開挖作業(yè)的順利開展。[JP]

關鍵詞：高速公路;石方路塹;爆破開挖工法

0 引言

高速公路是重要的社會基礎設施，是交通事業(yè)中的重要組成部分。隨著經濟發(fā)展水平的提升，高速公路項目建設趨近于偏遠山區(qū)，這部分多是山區(qū)高等級公路，容易受到地質和地形條件的限制，需要增加設置多個隧道工程、橋梁工程和深挖高填路基工程等，由此增加大量的石方工程量。爆破方法是開發(fā)石方工程的重要手段，這一作業(yè)環(huán)節(jié)會受到地質條件、地形以及爆破技術力量的影響，影響著達到快速、全面、優(yōu)質施工的效果。在當前的高速公路施工過程中，采用科學合理的爆破方法，是有效保證公路石方路塹施工質量的重要前提。

1 工程實例分析

某高速公路北側山體下方是較為密集的住宅區(qū)，而東側丘陵下方村莊道路與公路橫穿，交叉里程較大，且較為靠近爆破山體，需要注意合理避開居住人群區(qū)域，科學合理開展爆破開挖工作。本次工程要在K12+390～K13+250段長度為850 m的范圍內開展石方路塹爆破開挖作業(yè)，實際需要開挖的石方達到22萬m3，需要在10個月的工期內完成。按照《工程巖體分級標準》（GB50218-94）的要求，可以劃分本次工程開挖巖石的等級，便于爆破開挖活動順利開展。

2 施工準備

在高速公路石方路塹爆破開挖作業(yè)實施之前，需要做好全面充分的準備工作，這樣能夠保證爆破作業(yè)取得良好實效，促使巖體達到松動和破碎的效果，減少安全事故的發(fā)生幾率[1]。在具體施工準備工作中，需要科學編制好爆破施工方案，設置好試驗炮施工方案，總結試驗炮爆破開挖的經驗，結合現實作業(yè)要求，合理調整好爆破的參數，在得到準確數據之后，才可以開展大方量、長路段的爆破開挖施工。

2.1 確定試驗炮的位置與參數

在試驗炮爆破作業(yè)的支持下，能夠明確高速公路石方路塹的地質條件。施工人員需要針對具體爆破參數加以驗證，結合高速公路的實際地質條件和爆破效果，適當修正好爆破參數，從技術數據方面支持大方量爆破工作，還可以提供較為準確的現場管理經驗。在本次工程施工作業(yè)進行中，合理選擇試驗炮的位置，要確保試驗炮周圍沒有電力、電信設備，且沒有居住人口，并擁有廣闊的視野。

2.2 爆破前的操作

（1）徹底清除爆破開挖范圍內的植被、覆蓋層和浮渣等雜物，確保鉆機能夠直接到達工作面;

（2）做好邊坡測量放樣工作[2]，從既定設計方案出發(fā)，完成斷面開挖工作，針對路槽的開口寬度加以準確計算，并放出開口線，通過使用白灰線清楚標示，支持布孔活動順利開展;

（3）布孔活動進行中，以縱向臺階布置好輔助孔，而設計鉆孔的方向需要平行于邊坡，在主要的爆破孔布孔要沿著其路線進行;

（4）委托當地公安部門同意運送和管理好爆破器材。

2.3 人員和設備方面的準備

在高速公路爆破開挖石方路塹的過程中，要確保每次爆破現場都配備1名技術負責人、1名專職安全員和數名爆破工人。在準備施工設備時，要注重配置好2臺12 m3空壓機、2臺50 kW發(fā)電機組以及15個風鉆[3]。

3 施工方法

結合現階段高速公路石方路塹實施的爆破開挖實踐經驗，本文在考慮巖性條件和地形條件的基礎上，提出了較為科學可行的施工方法，支持工程作業(yè)活動的穩(wěn)步實施。

3.1 考慮施工巖性條件

本次工程作業(yè)中遵照隧道圍巖的分級方法，針對開挖工程的巖石等級加以合理劃分。

（1）堅硬巖石路塹方面。實施爆破開挖作業(yè)，需要堅硬巖石路塹的巖石等級處在Ⅰ～Ⅱ級別范圍內，應重點關注保護邊坡作業(yè)，控制好支護內容，盡可能減少支護環(huán)節(jié)。而在利用開采石料時，要控制好爆破塊度，同時還要注重掌控好爆破產生的影響[4]。為保證爆破效果，需要積極使用深孔梯段實施爆破活動，在預裂爆破基礎上增加緩沖孔，發(fā)揮綜合控制爆破技術的優(yōu)勢和作用。具體施工情況如圖1所示。

按照常規(guī)深孔梯段爆破的要求，設計好實際爆破參數，排距要控制在2.5～3.5 m范圍內，孔距要控制在3.0～3.5 m之間，而孔深則需要達到10 m以上，最深不能超過15 m。在整個起爆網路中，通過毫秒微差V形起爆可以起到良好效果。

（2）軟巖路塹爆破方面。針對于中風化到強風化的路塹，即巖石堅硬級別處在Ⅲ～Ⅳ之間，這部分爆破作業(yè)實施中，沒有取得良好的預裂爆破效果，而主爆孔會較大程度上影響到邊坡的超欠挖和穩(wěn)定性[5]。在設計爆破方案的過程中，通過中深孔毫秒分段微差爆破方式處理好主爆破區(qū)。而在邊坡附近需要做好保護層的預留工作，采用手風鉆淺孔和光面爆破方法，可以達到爆破目的。實際設置的炮孔位置斷面情況如圖2所示。

在實際設置保護層厚度時，需要將主爆孔底部和側向距邊坡線距離確定好，本次施工中將其設置為3.0 m，這是由主爆孔的直徑所決定的。主爆孔直徑處在70～100 mm范圍內，實際可以產生的破裂范圍為2.4～3.0 m。爆破開挖保護層的參數分別為：排距和孔距都處在1.0～1.5 m范圍內，孔深則需要控制在2.0 m以內[6]。

3.2 考慮施工地形地貌條件

為促進高速公路石方路塹爆破開挖作業(yè)順利開展并取得良好實效，需要全面考慮到公路項目的具體地形地貌條件。

（1）注重雙側邊界條件。在開挖作業(yè)中，需要細致分析和研究雙側邊界條件，這是指施工環(huán)境處在埡口地形中，路塹兩側邊坡以中間槽為開挖起點。為確保開挖效果，需要使用中間抽槽的方式，向著兩側實施擴挖作業(yè)，而在臨近邊坡的部分，需要積極使用光面爆破技術或者預裂技術手段，這樣能夠促進爆破的臨空面得以增加，進而增強邊坡的穩(wěn)定性。在雙側邊界條件下實施爆破開挖活動，具體施工情況圖如圖3所示。

（2）單側邊界條件。在爆破開挖作業(yè)進行中，面對單側邊界路塹的施工情況，需要注重加強保護措施。在開挖方法方面，主要選擇一些更為保障主爆區(qū)效果的類型，并能夠從臨近邊坡輪廓線方面入手[7]。從開挖區(qū)域巖性和周邊環(huán)境條件出發(fā)，確定好主爆區(qū)的炮孔參數，按照傾斜或者垂直的方式設置好炮孔形式。而在邊坡附近需要注重合理性選擇好相應的爆破區(qū)，確保作業(yè)活動謹慎開展。使用光面爆破技術或者預裂爆破方法，同樣可以起到積極效果。在開挖區(qū)域上方要分別設置好需要謹慎爆破作業(yè)區(qū)和主爆孔位置，而在底部需要設置好緩沖孔，并布置好垂直孔或者傾斜孔的位置，爆破方法則主要應用在邊坡一側[8]。

4 結語

在高速公路石方路塹爆破開挖作業(yè)進行中，不僅要做好充分全面施工的準備工作，還要使用科學合理的施工方法，包含考慮施工巖性條件和考量地形地質條件這兩個方面，并積極采用一系列科學合理的安全技術措施。首先，要考慮到爆破飛石的影響，這是爆破工程中最為常見的危害，會受到多種因素的影響，而最主要的引發(fā)因素是沒有嚴密堵塞好炮口或者前排抵抗線產生變化。為保證施工安全，需要全面考察并掌握施工地形地質條件、爆破材料，并確定好爆破環(huán)節(jié)的實施步驟，嚴格按照既定方案進行。其次，還要考量爆破振動帶來的影響，準確計算好振動頻率和速度，避免影響周圍居住人群。

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[2]李新繼，胡青松.正交臨近既有鐵路高邊坡的高鐵路塹爆破[J].工程爆破，2019（5）：35-40.

[3]黃天元，王新泉，方高偉，等.公路軟基先預壓后開挖換填輕質土技術的設計計算方法研究[J].路基工程，2019（4）：102-103.

[4]許成宇.鄰近LNG站路塹石方控制爆破技術[J].科學技術創(chuàng)新，2016（6）：241-242.

[5]宋戰(zhàn)平，王凱蒙，王 濤，等.淺埋地鐵隧道下穿高速公路施工方法比選[J].西安建筑科技大學學報（自然科學版），2019（596）：503-510.

[6]韓立明，謝作勤.高速公路高挖方邊坡失穩(wěn)機理分析[J].西部交通科技，2019（6）：13-16.

[7]胡永歌，曹 娓，王藝琳，等.信南高速公路邊坡土壤化學性質對植物分布的影響[J].西北林學院學報，2019，34（3）：212-218.

[8]楊福榮，蘆 軍，楊 湘，等.多種勘探測試方法在隧道水文地質勘察中的應用研究——以云南省宜良至石林高速公路山沖箐隧道為例[C].2018年全國工程地質學術年會論文集，2018.

作者簡介：甘 坤（1983—），工程師，主要從事高速公路施工管理。