山區(qū)二級(jí)公路石方爆破技術(shù)方案探討

田曉

摘要：文章結(jié)合山區(qū)二級(jí)公路擴(kuò)建工程實(shí)例，介紹了石方爆破技術(shù)方案，探討了提高爆破施工安全性的相關(guān)措施。

關(guān)鍵詞：公路拓寬;石方爆破;施工安全

This article introduces the stone blasting technical scheme and discusses the related measures to improve the blasting construction safety in combination with the widening engineering example of secondary highway in mountainous area.

Highway widening;Stone blasting;Construction safety

0 引言

在路基土石方工程中，石方爆破施工是一個(gè)難點(diǎn)，尤其是在舊路拓寬的石方爆破中，安全風(fēng)險(xiǎn)和爆破方量難以控制、交通恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)，更是值得探討的問題。本文旨在研究通過優(yōu)化爆破方案，提高爆破安全性和及時(shí)恢復(fù)交通。

1 項(xiàng)目實(shí)例

本項(xiàng)目為廣西鳳山縣山區(qū)公路工程，屬于二級(jí)公路改擴(kuò)建工程。該工程的施工特點(diǎn)是大部分線路為沿舊路改擴(kuò)建，且施工屬于邊通車邊施工，沿線地貌分布為峰叢地貌、低山丘陵地貌、巖溶盆地地貌和河谷地貌，而且均有發(fā)育。石方爆破作業(yè)對(duì)既有道路上的行人和行車造成極大的威脅，爆破飛石難以控制，爆破安全風(fēng)險(xiǎn)非常大。

2 石方爆破施工技術(shù)

2.1 爆破設(shè)計(jì)原則

由于此路段是在原有道路上拓寬，經(jīng)過4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，20個(gè)村樁，線路40多km，地形又復(fù)雜，并且是縣縣通的主干道，既要保證行車安全，又要控制爆破飛石、滾石、爆破振動(dòng)對(duì)周圍村民房屋產(chǎn)生破壞，確保村民和施工人員的安全，同時(shí)也要減少爆破對(duì)周圍巖體的擾動(dòng)。因此從該路段的地質(zhì)、地形特點(diǎn)和周邊環(huán)境情況來看，爆破技術(shù)方案主要從幾個(gè)方面考慮：

（1）為避免爆破振動(dòng)對(duì)周圍村民房屋的破壞，采取“分臺(tái)階、多打眼、少裝藥、強(qiáng)防護(hù)、保證堵塞長(zhǎng)度、合理選配微差爆破”的方法進(jìn)行控制爆破作業(yè)，確保村民房屋的絕對(duì)安全。

（2）施工時(shí)盡可能考慮先在順道路方向開槽，人為地創(chuàng)造新臨空面后，再進(jìn)行擴(kuò)挖爆破，實(shí)現(xiàn)定向爆破的效果，達(dá)到控制爆破震動(dòng)和飛石的目的。

（3）[JP4]對(duì)爆破震動(dòng)速度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，收集爆破震動(dòng)參數(shù)，通過數(shù)據(jù)分析及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)，嚴(yán)格控制地震速。

（4）對(duì)施工路段距離民房<10 m的，在10 m范圍內(nèi)禁止采取爆破的方法進(jìn)行開挖，即只能采取機(jī)械破碎的開挖方式進(jìn)行作業(yè)。

2.2 爆破方案的確定

根據(jù)各路塹的開挖深度和斷面形式，并結(jié)合周圍的復(fù)雜環(huán)境，設(shè)計(jì)不同的爆破方案。

（1）高陡斷面石方開挖，采用中深孔微差爆破控制施工。先用小型鉆機(jī)淺孔爆破炸平出露巖石及施工平臺(tái)，然后采用大孔徑的潛孔鉆機(jī)鉆孔，斜孔鉆入，自上而下分段分臺(tái)階開挖。因考慮石方挖運(yùn)的效率，加快恢復(fù)交通，確保施工安全，本標(biāo)段選擇100 mm的鉆機(jī)，分段的長(zhǎng)度為15～20 m，臺(tái)階高度為8～12 m較為合理，路基邊坡部位采取光面爆破。

（2）距村民房屋較近的開挖段，采取中深孔控制爆破與淺孔控制爆破相結(jié)合的方法施工。對(duì)于爆破點(diǎn)距離民房10～50 m區(qū)域以內(nèi)，采取淺孔控制爆破施工;距離民房50 m以上的爆破施工區(qū)域，采取中深孔控制爆破施工。中深孔主要采取連續(xù)柱裝藥結(jié)構(gòu)控制爆破方式。每次爆破，要控制好單段齊爆的允許裝藥量，防止爆破震動(dòng)和飛石，在爆破時(shí)，必須對(duì)爆破體采取相應(yīng)的防護(hù)措施。中深孔采用90～100 mm的潛孔鉆機(jī)鉆孔，淺孔采用35 mm的手風(fēng)鉆鉆孔。垂直或傾斜鉆孔方式，傾斜方向?yàn)轫樌蹆?nèi)方向。

2.3 爆破設(shè)計(jì)參數(shù)

2.3.1 中深孔爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

炮孔傾角：一般采用75°左右的角度比較合理，這種角度爆破效果比較好，爆破后的塊數(shù)較均勻，臺(tái)階較穩(wěn)定，避免用垂直鉆孔。在邊坡光面爆破鉆孔，邊坡最里面一排必須按施工設(shè)計(jì)圖紙的邊坡坡度來調(diào)整鉆孔角度，使爆破后邊坡符合設(shè)計(jì)圖紙的要求。舊路加寬施工，采用橫向斜向鉆孔施工，炮孔方向應(yīng)與公路縱向30°左右方向布置孔向，這樣才能達(dá)到比較理想的爆破效果。

炮孔直徑：本爆破設(shè)計(jì)選擇的潛孔鉆，鉆孔直徑為70 mm

裝藥量的計(jì)算：爆破施工中裝藥量的準(zhǔn)確度關(guān)系到爆破效果和成本核算，不同類型的地質(zhì)裝藥量都不相同，如輝綠巖等特堅(jiān)石、石灰?guī)r等普?qǐng)?jiān)石、沙巖、中風(fēng)化巖、軟風(fēng)化巖等。

參照巖石等級(jí)取值，然后再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況做調(diào)整，見表1。

2.3.2 邊坡光面爆破參數(shù)

根據(jù)表2和路基光面爆破經(jīng)驗(yàn)可知，在中等堅(jiān)硬巖石中進(jìn)行光面爆破，每米炮孔（周邊炮孔）的裝藥量為250～300 g，即線裝藥量q線為0.25～0.30 kg/m。

2.3.3 淺孔控制爆破設(shè)計(jì)

2.3.4 裝藥結(jié)構(gòu)

本項(xiàng)目采取連續(xù)柱裝藥結(jié)構(gòu)。連續(xù)柱裝藥結(jié)構(gòu)是將設(shè)計(jì)計(jì)算炸藥量從柱底裝起，裝完設(shè)計(jì)藥量之后再進(jìn)行堵塞。淺孔直接將炸藥和電雷管裝入即可，電雷管裝在藥柱的底面1/3處。如孔眼較深，孔內(nèi)裝藥長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)可安排上下兩個(gè)起爆體。即雷管分別裝在藥柱的1/3和2/3處。在使用電雷管起爆網(wǎng)路時(shí)，要注意雷管腳線與孔內(nèi)聯(lián)結(jié)線接頭的絕緣和防水處理。其各種裝藥結(jié)構(gòu)見圖1～2。

2.3.5 堵塞

填塞質(zhì)量和堵塞長(zhǎng)度直接影響爆破的效果。為了保證不對(duì)周圍建筑物造成破壞，防止飛石和沖炮，保證爆破效果，堵塞材料采用泥土。堵塞必須保證質(zhì)量，炮孔內(nèi)除了裝藥段外的其余段應(yīng)滿堵，堵塞長(zhǎng)度取鉆孔直徑的30～35倍，同時(shí)用炮棍控制堵塞的長(zhǎng)度。

2.4 爆破安全技術(shù)措施

2.4.1 爆破防飛石安全措施

爆破飛石是施工中引起安全事故最多的，爆破產(chǎn)生的飛石、滾石會(huì)破壞周圍環(huán)境、村民的農(nóng)田、房屋等，造成阻工、誤工頻頻發(fā)生，因此應(yīng)按以下方面做好爆破飛石的控制：

（1）加強(qiáng)堵塞質(zhì)量管理，增加堵塞長(zhǎng)度。

（2）采用微差爆破，人為改變最小抵抗線，即改變飛石方向。

（3）必須嚴(yán)格控制單孔裝藥量，并采用松動(dòng)控制爆破，加強(qiáng)對(duì)爆破飛石進(jìn)行覆蓋或遮擋防護(hù)，嚴(yán)格控制爆破飛石。中深孔爆破炮孔，在實(shí)施爆破前，采用6～8袋砂袋進(jìn)行孔口壓蓋，并用多層橡膠皮簾覆蓋防護(hù);淺孔爆破采用多層橡膠皮簾覆蓋防護(hù)，確保周圍建筑物及設(shè)施的絕對(duì)安全。防護(hù)要求：膠簾之間的搭接寬度應(yīng)≥30 cm，并用鐵絲進(jìn)行鎖扣，形成整體覆蓋，每層膠簾的搭接縫必須錯(cuò)開;覆蓋時(shí)，應(yīng)注意保護(hù)爆破網(wǎng)絡(luò)，具體防護(hù)如圖3～4所示。

2.4.2 爆破地震作用的安全措施

此項(xiàng)目有很多路段靠近村民房屋，其均為磚混結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)較差。為了防止因爆破震動(dòng)安全問題引起糾紛，影響施工，在爆破前應(yīng)做好調(diào)查和記錄，請(qǐng)公證機(jī)關(guān)進(jìn)行公證，并拍照留底。為了防止房屋受到爆破震動(dòng)作用而產(chǎn)生破壞，必須確定一個(gè)安全震動(dòng)速度，通過臨界破壞速度除以一定的安全系數(shù)求得。爆破引起的地震波速度通過下列公式確定：

一般取磚混結(jié)構(gòu)的允許安全震動(dòng)速度2～3 cm/s作為參考，通過允許的安全震動(dòng)速度控制允許的最大裝藥量。

2.4.3 爆破后處理

爆破后，必須確認(rèn)已經(jīng)解除警戒，由專業(yè)的排險(xiǎn)小組進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)用鐵鏟、撬棍對(duì)危石、松石從上往下逐層撬落，人工排險(xiǎn)完成后再用挖掘機(jī)進(jìn)行排險(xiǎn)。

路基施工完成后，因南方雨季雨水比較多，雨水的反復(fù)沖刷會(huì)造成邊坡巖石崩塌，所以為了過往車輛和行人的安全，先采用人工排險(xiǎn)，對(duì)于人工無法排險(xiǎn)的用消防高壓水槍對(duì)高邊坡的松石進(jìn)行排險(xiǎn)。

3 結(jié)語

本路段路基爆破作業(yè)施工已基本完成，所采用的爆破技術(shù)有效地控制了爆破飛石、滾石等對(duì)周圍村民建筑物的破壞，能夠快速恢復(fù)交通，保證行車安全，實(shí)現(xiàn)零傷亡事故，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB6722-2014，爆破安全規(guī)程[S].

[2]宋德慶.緊鄰既有線高邊坡路塹爆破施工技術(shù)[J].高速鐵路技術(shù)，2013，4（2）：84-88.

[3]宋光求.深挖路塹石方爆破控制施工[J].工程設(shè)計(jì)與研究，2015（1）：47-49.